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1 unidade básica da vida Na hierarquia de organização da vida, a célula ocupa um lugar particular, pois constitui a mais pequena unidade estrutural e funcional em que as propriedades da vida se manifestam.

2 Primórdios rdios do estudo da célulac O entendimento dos processos biológicos depende do conhecimento da célula enquanto unidade fundamental da vida. As dimensões das células, geralmente muito reduzidas, fizeram com que permanecessem desconhecidas até meados do sé. XVII, altura em que foram observadas pela primeira vez graças à invenção do microscópio.

3 O termo «célula» foi utilizado pela primeira vez Acredita-se que o microscópio composto tenha sido inventado em 1590 por Hans Janssen e seu fiiho Zacharias, dois holandeses fabricantes de óculos. Células (pequenas celas à imagem das celas que ocupavam os monges ou prisioneiros). O termo «célula» foi utilizado pela primeira vez em 1667 pelo naturalista inglês Robert Hooke. Numa comunicação à Real Society de Londres, Hooke utilizou este termo para designar as câmaras ou alvéolos que observou ao estudar finas lâminas de cortiça, com um microscópio construído por ele. Segundo Hooke a cortiça perfurada e porosa, assemelhando-se a um favo de mel ( ); esses poros, ou células não eram muito profundos e assemelhavam-se a pequenas caixas. Da célula Hooke apenas viu apenas as paredes celulares rígidas, sem antever a sua natureza real e a sua individualidade. Hooke não compreendeu o verdadeiro significado das células (unidade elementar dos seres vivos) mas apenas se apercebeu da estrutura do esqueleto, pelo que utilizou estas observações para explicar a leveza, capacidade de compressão e impermeabilidade da cortiça, ou seja, fez uma interpretação física das suas observações. A ideia de célula nasce sem que Hooke a tenha associado à organização da vida.

4 1677 Primeiras observações microscópicas de materiais biológicos Tudo indica que o primeiro a fazer observações microscópicas de materiais biológicos foi um comerciante de tecidos neerlandês chamado Antonie van Leeuwenhoek ( ). Alguns anos depois das observações de Hooke, Leeuwenhoek realizou várias observações com um dos seus microscópios. Os microscópios de Leeuwenhoek eram dotados de uma única lente, pequena e quase esférica. Nesses aparelhos ele observou detalhadamente diversos tipos de material biológico, como embriões de plantas, os glóbulos vermelhos do sangue e os espermatozóides presentes no sémen dos animais. Foi também Leeuwenhoek quem descobriu a existência de uma variedade de organismos (bactérias) a a que chamou animáculos. O que era vivo parecia-lhe constituído por glóbulos, independentes ou ligados entre si. Leeuwenhoek não tinha, todavia, qualquer ideia do que era realmente uma célula.

5 Schleiden e Schwann enunciaram as primeiras bases da Teoria Celular. Hooke e Leeuwenhoek fizeram observações notáveis, tendo os seus trabalhos encorajado outros a utilizar o microscópio na observação de material biológico. A hipótese que supõe que todos os seres vivos são constituídos por células foi crescendo lenta e gradualmente, àmedida que iam sendo aperfeiçoadas as lentes, que permitiam observações mais precisas das estruturas internas dos seres vivos. Em 1838, o botânico Matthias Schleiden propôs que todas as plantas são constituídas por células. No ano seguinte, Theodor Schwann, um zoólogo alemão, estendeu esta generalização aos animais. Schleiden e Schwann enunciaram as primeiras bases da Teoria Celular.

6 Teoria Celular (Schleiden( e Schwann) Foram Schleiden e Schwann quem propuseram as primeiras bases da Teoria Celular, que actualmente assenta nos seguintes pressupostos: 1. A célula é a unidade básica estrutural e funcional de todos os seres vivos (isto é, todos os seres vivos são constituídos por células, onde ocorrem os processos vitais); 2. Todas as células provém de células pré-existentes; 3. A célula é a unidade de reprodução, de desenvolvimento e de hereditariedade dos seres vivos. Desde aí até aos nossos dias, o aperfeiçoamento dos microscópios (incluindo a invenção da microscopia electrónica por Max Knoll e Ernest Rusha no inicio do séc. XX), a constante evolução das técnicas citológicas e o contributo da bioquímica e da biologia molecular permitiram um progresso considerável na concepção d estrutura da célula.

7 Células Procarióticas e Células C Eucarióticas As células apresentam uma grande diversidade morfológica e funcional. As células mais simples são designadas células procarióticas (não possuem núcleo, estando o material genético disperso no citoplasma constituindo o nucleoíde) e estão representadas pelas bactérias e cianobactérias (algas azuis). As células com uma estrutura mais complexa, denominadas células eucarióticas (possuem núcleo organizado e delimitado por um invólucro), estão representadas em todos os restantes grupos de seres vivos. Pensa-se que as células eucarióticas evoluíram a partir das células procarióticas. Célula Procariótica ( célula bacteriana) Escherichia coli Nucleóide Ribossomas Pili ou Fímbrias Inclusões Flagelo Cápsula (pode não existir) Plasmídeo Citoplasma Parede celular Membrana plasmática

8 As células procarióticas, representadas pelas bactérias e cianobactérias (algas azuis), têm dimensões compreendidas entre 1 e 10 mm e são estruturalmente mais simples do que as células eucarióticas: - Não possuem núcleo ( o DNA constitui o nucleoíde e em contraste com o núcleo da célula eucariótica, não têm invólucro nuclear); - A maior parte das células procarióticas possui parede celular (exterior àmembrana citoplasmática) que protege a célula e a ajuda a manter a sua forma; -Nalguns seres procariontes existe ainda uma estrutura denominada cápsula que também têm função protectora; - Alguns procariontes apresentam na sua superfície prolongamentos: - Pili (singular pilus) ou fímbrias, quando são pequenos e em grande número. Estão relacionados com a adesão das bactérias a outras bactérias. - Flagelos (grandes e em pequeno número). São apêndices locomotores.

9 Célula Eucarióticas As células eucarióticas são fundamentalmente semelhantes entre si e profundamente diferentes das células procarióticas. Apesar de existirem algumas diferenças estruturais entre as células eucarióticas animais e as células eucarióticas vegetais, ambas possuem três constituintes fundamentais: a membrana celular, o citoplasma e o núcleo. Célula Eucariótica Animal

10 Célula Eucariótica Vegetal

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12 Membrana celular, membrana plasmática, membrana citoplasmática ou plasmalema. Citoplasma Núcleo Invólucro que mantém a integridade celular. Estabelece a fronteira entre o meio intracelular e o meio extracelular, sendo responsável pela regulação e troca de substâncias entre estes dois meios. Nas células eucarióticas, o citoplasma corresponde ao espaço intracelular entre a membrana plasmática e o envoltório nuclear, enquanto nas células procarióticas corresponde à totalidade da área intracelular. O citoplasma é preenchido por uma matéria coloidal e semi-fluída denominada hialoplasma ou citosol, na qual estão suspensos os diversos organelos celulares. Éo maior organelo celular encontrando-se rodeado pelo citoplasma e delimitado por uma membrana porosa o invólucro nuclear cujos poros permitem a comunicação entre o núcleo e o citoplasma. O núcleo contém no seu interior um líquido denominado nucleoplasma, onde se podem encontrar redes de cromatina, que constituem o material genético. O núcleo controla as actividades celulares.

13 Para além das estruturas anteriores, a célula pode apresentar muitos outros componentes/organelos, alguns dos quais só foram descobertos devido ao desenvolvimento do microscópio electrónico. Ribossomas Mitocôndrias Cloroplastos Vacúolos Parede Celular Pequenas estruturas (200 A), constituídas por duas unidades, encontrando-se por vezes associados ao retículo endoplasmático. Nestas estruturas onde se efectua a síntese de proteínas de acordo com as instruções do material genético. Organelos membranares constituídos por uma duas membranas uma externa e uma interna, podendo a membrana interna apresentar invaginações para o interior. Estão envolvidos em processos de obtenção de energia por parte da célula (respiração aeróbia). Organelos que possuem uma membrana dupla, onde se encontram pigmentos que estão envolvidos na fotossíntese. Organelos de tamanho variável, rodeados por uma membrana. Os vacúolos podem armazenar no seu interior água e uma grande variedade de substancias químicas. Nas células vegetais é comum existir um só vacúolo central muito grande ou vários vacúolos menores. Nas células animais não existem vacúolos. Parede rígida que envolve as células vegetais e bacterianas, conferindo-lhes protecção e suporte. A parede celular ajuda a manter a forma da célula. Ribossoma

14 Retículo endoplasmático Aparelho ou Complexo de Golgi Centríolos Lisossomas Citoesqueleto Sistema de sáculos, vesículas e canículos, envolvidos na síntese de proteínas, lípidos e hormonas. Também intervém no transporte de proteínas e outras substâncias. Serve ainda de canal de comunicação entre o núcleo celular e o citoplasma. Conjunto de cisternas achatadas e de vesículas, que intervém em fenómenos de secreção. Estrutura de aspecto cilíndrico, constituída por microtúbulos. Os centríolos intervêm na divisão celular. Não existem nas células eucarióticas vegetais. Estruturas esféricas, rodeadas por uma membrana simples, que contém no seu interior enzimas digestivas (hidrolases), que intervém na decomposição de moléculas e estruturas celulares. Não se encontram nas células eucarióticas vegetais. Rede de fibras intercruzadas, existentes no citoplasma e que têm como função manter a forma da célula.

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