Células. Capitulo 1: Fundamentos da Biologia Celular- Alberts- 2ª edição

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1 Células Capitulo 1: Fundamentos da Biologia Celular- Alberts- 2ª edição

2 O que é uma célula? Pequenas unidades envolvidas por membranas e preenchidas por uma solução aquosa contendo agentes químicos, dotadas da capacidade de criar cópias de si mesma pelo crescimento e divisão. Todos os seres vivos são constituídos de células. Os mais simples: unicelulares Os mais complexos: têm comunidades de células

3 Os seres vivos são um sistema químico! Fundamentam-se em: compostos de carbono, ou seja, na química orgânica. Dependem de reações químicas que ocorrem em soluções aquosas, numa estreita faixa de temperatura; Muito + complexo que qualquer outro sistema químico; É dominado por moléculas poliméricas (macromoléculas) com propriedades específicas. (DNA-RNA, Proteínas, Carboidratos)

4 As moléculas das células Composição química aproximada de uma célula bacteriana % do peso total celular No de tipos de cada molécula Água 70 1 Íons inorgânicos 1 20 Açúcares e seus precursores Aminoácidos e precursores 0,4 100 Nucleotídeos e precursores 0,4 100 Ácidos graxos e precursores 1 50 Outras moléculas pequenas 0,2 ~300 Macromoléculas 26 ~3000

5 Como as células podem ser vistas? Normalmente são pequenas, microscópicas. Século XVII, Robert Hooke vê as células pela 1a vez. Microscópio de Hooke, Células de cortiça observadas por Hooke

6 Observações de Leeuwenhoek Com uma lupa, Leeuwenhoek, contemporâneo de Hooke, descobriu um mundo de organismos microscópicos, chegando a observar os organismos unicelulares (protozoários), os espermatozóides e inclusive algumas bactérias.

7 Tamanhos relativos das células e seus componentes Raios-X 0,2nm Microscópio eletrônico 200nm Microscópio óptico (luminoso)

8 A biologia celular O microscópio óptico tornou-se popular somente no século XIX. Duas publicações marcam o início da Biologia Celular: Matthias Schleiden (1838, Botânico) Theodor Schwann (1839, Zoólogo) Mostram, juntamente com outros microscopistas, que as células eram as unidades fundamentais dos tecidos vivos.

9 Óvulo humano (~200 m) e espermatozóides: a partir dessa união serão originados os 10 trilhões de células do corpo humano.

10 Todas as células são procarióticas ou eucarióticas Cél. procariótica (E. coli) Cél. eucariótica (plasmócito) Núcleo Complexo de Golgi Lisossomo Membrana externa Membrana interna (plasmática) nucleóide Retículo endoplasmático Mitocôndria nucleóide Membrana interna Parede celular periplasma Membrana externa Retículo endoplasmático rugoso Membrana nuclear Membrana plasmática Complexo de Golgi Mitocôndria peroxissomo Lisossomo Vesícula secretora

11 Os procariotos podem ser divididos em dois tipos distintos Animais Ciliados Fungo aquático Plantas Fungos Eucariotos Diplomonadas Eubactérias Termotoga LECA Arquebactérias Bactéria verde sulfurosa LUCA Progenitor comum presumido para todos os organismos existentes na atualidade Progenitor comum presumido para aquebactérias e eucariotos

12 Virus Podem ser descritos como seres vivos?

13 A célula eucariótica Mantêm seu DNA em um compartimento interno separado (Núcleo) Tipicamente são 10X maiores que as células procarióticas Possui elaborado sistema interno de membranas (organelas)

14 Núcleo O núcleo: Normalmente é a organela mais proeminente; Incluso em duas membranas concêntricas (envelope nuclear) Contém moléculas de DNA (cromossomos)

15 Mitocôndrias Tamanho de 1 a muitos m, em forma de salsicha vermiforme. membrana interna crista membrana externa Envolvida por duas membranas, com a interna projetando invaginações p/ interior (cristas). Contém DNA próprio e se reproduz por simples divisão; Gera energia química (ATP) pela oxidação de moléculas presentes nos alimentos = respiração celular Espaço intermembranas Grânulos Matriz da matriz

16 Mitocôndria: origem Membranas internas Células ancestral eucariótica núcleo Primeiras células eucarióticas bactéria

17 Cloroplastos Encontrados apenas em células de plantas e algas; Estrutura mais complexa que das mitocôndrias: além das duas membranas circundantes, há inúmeras membranas internas contendo clorofila; Realizam a fotossíntese; Possuem seu próprio DNA e reproduzem-se por simples divisão.

18 Cloroplasto: origem Célula eucariótica primitiva Célula eucariótica primitiva capaz de realizar fotossíntese Bactéria fotossintética cloroplastos

19 Outras organelas delimitadas por membranas Retículo endoplasmático (RE): local onde os componentes de membrana e material destinado à exportação são montados Aparelho de Golgi recebe e modifica moléculas provenientes do RE e as redireciona; Lisossomos: organelas irregulares envolvidas na digestão intracelular (nutrição, reciclagem, excreção) Peroxissomas: vesículas que fornecem o ambiente de contenção p/ o Peróxido de Hidrogênio Proteína secretada vesícula secretora Vesículas de Golgi Retículo endoplasmático rugoso

20 O Citosol Contém grandes e pequenas moléculas tão comprimidas que se comporta mais como um gel aquoso; É o local de muitas reações químicas fundamentais; Contém ribossomos: pequenas partículas responsáveis pela síntese de proteínas; Contém filamentos longos e delgados de proteínas (citoesqueleto)

21 Citoesqueleto Organização dos componentes celulares Interação mecânica com o ambiente Movimentos coordenados Ações dependentes do citoesqueleto ossos e músculos celulares

22 Componentes do citoesqueleto: filamentos protéicos MT = microtúbulos IF = filamentos intermediários AF = filamentos de actina

23 Distribuição dos filamentos do citoesqueleto em células eucarióticas epiteliais do intestino

24 Fracionamento celular Diferentes componentes das células podem ser separados através do suas diferente coeficientes de sedimentação Isso permite o estudo separado das diferentes organelas e seus componentes

25 Estudo de biomoléculas Em adição ao isolamento de diferentes frações celulares o estudo das funções celulares pode ser feito através do isolamento de diferentes biomoléculas. Muitas da biomoléculas são compostas de polímeros que formam macromoléculas Esta macromoléculas realizam grande parte dos processos celulares

26 Células Macromoléculas Organelas