16/08/2012. Célula. Introdução à Bioquímica Tipos de células. Hierarquia estrutural na organização molecular da célula

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1 UNIVERSIDADE NORTE DO PARANÁ Curso de Enfermagem Disciplina: Bioquímica Introdução à Bioquímica Tipos de células Profa. Cínthia Hoch Batista de Souza : Célula Unidades estruturais e funcionais de todos os seres vivos. Seres unicelulares Seres pluricelulares Complexo de moléculas agrupadas por funções. Local de realização de processos metabólicos: Alguns exemplos: Replicação de DNA Síntese proteica Produção de energia Londrina 2 semestre de 2012 Hierarquia estrutural na organização molecular da célula Robert Hooke, em 1665, utilizando um microscópio rudimentar observou estruturas celulares de plantas e de fungos. Célula e suas organelas Complexos Macromoléculas supramoleculares Unidades monoméricas Esquema do microscópio construído por R. Hooke e um esquema de um fungo observado por este pesquisador. (Adaptado de Tortora et al., 2003). Entre 1673 e 1723 Comerciante de tecidos holandês Antony van Leeuwenhoek Microscópios rudimentares dotados de uma única lente Inicialmente a classificação dos seres vivos era dividida em reino animal e reino vegetal. Com a descoberta de diferentes seres reinos para sua classificação foram criados diferentes Exemplo: descoberta dos micro-organismos e início de seu estudo necessidade da criação de outro reino. Zoólogo E. H. Haeckel, em 1866 criação do reino Protista. Observou algas, protozoários, leveduras e bactérias. Observou o fermento (leveduras). Descobriu e descreveu o parasita Giardia lamblia. Classificação suficiente estudos mais avançados sobre ultraestrutura celular revelaram a existência de duas categorias de células. Células Procarióticas Células Eucarióticas 1

2 Célula procariótica Célula eucariótica Célula procariótica Pro =sem Cariótica =membrana Célula eucariótica Eu =verdadeira Cariótica =membrana Célula eucariótica x Célula procariótica Estrutura da célula eucariótica Núcleo: contém o genoma da célula e é delimitado por uma membrana que consiste por um par de membranas por um espaço de tamanho variável. Membrana nuclear: exibe permeabilidade seletiva devido à presença de poros. Função dos poros: importar e exportar macromoléculas para dentro e fora do núcleo. RNA: citoplasma núcleo Moléculas proteicas do núcleo: citoplasma núcleo 2

3 Carioteca Citoplasma: local onde estão dispersos diversas organelas importantes para a célula. Água Íons diversos Aminoácidos Precursores de ácidos nucléicos Enzimas Microfibrilas (actina) Retículo endoplasmático (RE): rede de membranas ligadas por canais contínuos com a membrana nuclear. Divide-se em RE liso e RE rugoso. RE rugoso: participa da síntese de proteínas. RE liso: participa da síntese dos lipídios e em alguns aspectos, da síntese dos carboidratos. Além das organelas: depósitos de substâncias diversas: grânulos de glicogênio. Ribossomos: Estão aderidos à superfície externa do RE rugoso. Também estão encontrados livres no citoplasma. Sãos os locais de síntese protéica na célula. Retículo endoplasmático 3

4 Aparelho de Golgi ou complexo de Golgi: Constituído por vesículas circulares achatadas e vesículas esféricas. Separação e endereçamento das moléculas sintetizadas nas células. Encaminhamento para: as vesículas de secreção (fora da célula) lisossomos ou vesículas que permanecerão no citoplasma Complexo de Golgi* *Aparelho de Golgi *Aparato de Golgi Mitocôndrias: organelas esféricas ou alongadas. possuem dois grupos de membranas. membrana externa: é semi-permeável e possui numerosos canais passagem de íons e ATP (molécula pequena) dobras cristas. função: liberar energia das moléculas de ácidos graxos e glicose. Mitocôndria: é a organela responsável pela geração de energia necessária para todas as atividades celulares. C 6 H 12 O O 2 6 CO H 2 O + energia (ATP) Trifosfato de adenosina, adenosina trifosfato ou simplesmente ATP, é responsável pelo armazenamento de energia em suas ligações químicas. É constituído por adenosina, associada a três radicais fosfato conectados em cadeia. A energia é armazenada nas ligações entre os fosfatos. 4

5 Lisossomos: Organelas que contém várias enzimas digestivas utilizadas pela célula na digestão de macromoléculas (proteínas, ácidos graxos e polissacarídeos). Função importante: separa essas enzimas das demais organelas da célula evitar a destruição das macromoléculas celulares. lisossomos mitocôndrias Peroxissomos: organelas que possuem enzimas oxidativas. degradação do peróxido de hidrogênio (H 2 O 2 ). degradação pela catalase celular. metabolismo do ácido úrico. metabolização de aminoácidos presente nas paredes celulares de microrganismos. Cloroplastos: são organelas de células fotossintéticas. Fotossíntese Luz solar energia química Clorofila e outros componentes fotossíntese tilacóides 5

6 Estrutura da célula procariótica Bactérias são procariontes. Unicelulares e forma simples. Dimensão micrômetro (um milésimo de milímetro). Maioria varia de 0,2 a 2,0 µm de diâmetro e de 2 a 8 µm de comprimento. Estrutura de uma bactéria Discutiremos a estrutura básica e a função dos componentes que constituem as bactérias. Morfologia e estrutura da célula bacteriana Glicocálice ou Cápsula ouslime (Muco): Substâncias que circundam as células Polímero viscoso e está situado externamente à parece celular Descrito como cápsula se aderido à parede celular Camada viscosa se fracamente aderida à parede celular Glicocálice: quando formado por açúcares polissacarídeo extracelular fixação em superfícies, dentes humanos, implantes médicos, etc. Função: proteção celular Com cápsula causa a doença. Células não encapsuladas são fagocitadas não causa doença. Adesão bacteriana no aço Ranhuras no mármore 6

7 Parede celular: Adesão Uma das estruturas mais importantes nas células bacterianas: manutenção da forma dos microrganismos; Barreira de proteção contra alguns agentes químicos e físicos externos; Microrganismos patogênicos patogenicidade Coloração Gram componentes que favorecem sua Alimentação com alta concentração de sacarose (açúcar) Excreção de ácidos Estrutura Forte Camada constituída de mureína, mucopeptídeo ou peptidoglicano Camada de peptidoglicano: N-acetilglicosamina + ácido N-acetilmurâmico N-acetilglicosamina ácido N-acetilmurâmico Gram Positivas: > quantidade maior de peptidoglicana + rígidas e + espessas Composição: proteínas, peptidoglicano e ácidos teicóicos São + sensíveis a determinados antibióticos (ex: penicilina) e à lisozima (fagocitose) Gram Negativas: camada de peptidoglicana é menos espessa Possuem uma membrana externa composta de: fosfolipídios, lipoproteínas e lipopolissacarídeos(lps) Membrana externa: barreira seletiva (entrada e saída de substâncias) e pode causar efeitos tóxicos (LPS) para o organismo infectado 7

8 Parede celular das bactérias Gram-positivas Existem até 40 camadas de peptidoglicano 50% da parede celular Endotoxina Parede celular das bactérias Gram-negativas Existe uma ou duas camadas de peptidoglicano Representa 5 a 10% da parede celular Staphylococcus aureus Streptococcus pneumoniae 8

9 Bacillus sp. Clostridium botulinum Neisseria gonorrhoeae Moraxella sp. Infecção respiratória Diplococos Escherichia coli Vibrio cholerae Bacilos Vibrião Morfologia e estrutura da célula bacteriana Estrutura do flagelo bacteriano Flagelos: Algumas bactérias os possuem Longos apêndices filamentosos Podem aparecer em quantidades variáveis Função de propulsão movimento Contém a flagelina. As proteínas flagelares servem para identificar certas bactérias patogênicas. Ou alça. Mais larga, constituída de proteína diferente do filamento. Ancora o flagelo à parede celular e à membrana plasmática. 9

10 Arranjos básicos dos flagelos bacterianos Filamentos axiais: Algumas bactérias possuem estruturas e motilidade exclusivas Treponema pallidum (agente causador da sífilis) Fímbrias: Algumas bactérias possuem apêndices semelhantes a pêlos Mais curtos, mais retos e mais finos que os flagelos São usados para fixação. Não motilidade!!! Fímbrias: nos pólos da célula bacteriana ou podem estar distribuídas na célula Auxiliam a colonização Estrutura similar à dos flagelos Formam uma espiral em torno da célula Movimento de saca-rolhas Pili: Pili: mais longos que as fímbrias Um ou dois por célula Transferência de material genético Pili sexuais Material nuclear (nucleóide): Uma única molécula circular de DNA que determina as características da célula e comanda as suas atividades. Plasmídeos Pequenas moléculas de DNA, também circulares, localizadas no citoplasma (em número variável). Também chamado de DNA extra cromossomo. 10

11 Grânulos (corpos) de inclusão Grânulos que funcionam como depósito de reserva de substâncias insolúveis (reserva energética). Ribossomos: São pequenos corpos granulares, com os quais ocorre a síntese de proteínas. Movem-se livremente no citoplasma. São compostos por duas subunidades. Alvos de alguns antibióticos (neomicina, estreptomicina). 11

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