INTRODUÇÃO À CÉLULA E MECANISMOS COMUM À VIDA. Aula 1

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1 INTRODUÇÃO À CÉLULA E MECANISMOS COMUM À VIDA Aula 1 LGN0117 Biologia Celular Maria Carolina Quecine Departamento de Genética mquecine@usp.br

2 REGRAS DA BOA CONVIVÊNCIA Não chegar atrasado; Evitar saidas desnecessárias da sala de aula Participar ativamente, perguntas - são muito bem vindas!!! Proibido o uso de celular (Lei n , de 11/10/2007).

3 LGN0117 BIOLOGIA CELULAR Método de avaliação 1ª PROVA TEÓRICA: 11 de Maio APRESENTAÇÃO DO TRABALHO: 29 de junho 2ª PROVA TEÓRICA6 de Julho Média final Provas teórica 1 + Provas teórica 2 + Nota trabalho oral/3 Não haverá prova substitutiva ou repositiva; Aprovado => 5,0 e frequência => 70%

4 TRABALHO FINAL Buscando um melhor aproveitamento das aulas práticas e da disciplina, você aluno utilizará a modelagem como ferramenta de aprendizagem. Essa é uma atividade obrigatória, que constituirá parte da avaliação da disciplina (0,3 da nota do conteúdo prático). Maiores detalhes em breve!!!

5 LGN0117 BIOLOGIA CELULAR 1. Alberts, B.; Bray, D.; Hopkin, K.; Johnson, A.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K.; Walter, P ª Edição brasileira. Artmed, Porto Alegre.. Fundamentos da Biologia Celular. 843 p. 2. De Robertis, E.M.F.; Hib, J Biologia Celular e Molecular. 16ª Edição. Editora Guanabara Koogan, Rio de Janeiro. 363 p. 3. Junqueira L.C.U. & Carneiro J Biologia Celular e Molecular. 9a Edição. Editora Guanabara Koogan, Rio de Janeiro p. 4. Lodish, H.; Berk, A.; Matsudaira, P.; Kaiser, C.A.; Krieger, M.; Scott, M.P.; Zipursky, L.; Darnell, J Biologia Celular e Molecular. ª Edição. Artmed, Porto Alegre p. Capítulos no Xerox do Calq e Material disponível no STOA

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9 O QUE EXISTE EM COMUM ENTRE OS ORGANISMOS?

10 1. TEORIA CELULAR a menor unidade de um organismo vivo (vida autônoma) é a célula; as propriedades (morfologia e fisiologia) de um organismo dependem das propriedades de suas células; as células se originam unicamente a partir de outras células e sua continuidade se mantém devido à transmissão de seu material genético ao longo das gerações (hereditariedade). Ecossistemas Células Organelas Biosfera Moléculas Comunidades Tecidos Populações Organismos Órgãos

11 Robert Hooke (1665) Antonie van Leeuwenhoek (1670)

12 Mathias Schleiden (1838) - botânico Células de cebola Todas as plantas são constituídas por células. Theodor Schwann (1839) - zoólogo Células vermelhas dos sangue humano A célula é a unidade fundamental dos seres vivos Todos os animais são constituídos por células.

13 Rudolf Virchow (1850) patologista Todas as células se originam de outras células

14 2. ORIGEM

15 3. PROCESSOS CELULARES

16 O QUE FAZ UM ORGANIMOS DIFERENTE DE OUTRO??

17 EXISTEM DOIS TIPOS CELULARES...

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19 Estudos filogenéticos moleculares, baseados principalmente na sequênciado gene que codifica a subunidade menor do ribossomo, separam os seres vivos em apenas três grandes grupos ou domínios: Bacteria, Archeae, Eukarya. Os dois primeiros são constituídos por células procariontes, e só o domínio Eukaryaapresenta células eucariontes (WOESE, 1977).

20 COMO É POSSÍVEL DIFERENCIÁ-LOS? Procarioto X Eucarioto 1.Presença de envoltório nuclear; 2. Tamanho das células e suas moléculas; 3. Tamanho e organização dos genomas; 4. Organização celular.

21 1. QUANTO A PRESENÇA DE ENVOLTÓRIO NUCLEAR Procarioto: organismo (geralmente unicelular) cujas células não apresentam um núcleo verdadeiro, delimitado por membranas. Eucarioto: organismo (unicelular ou multicelular) cujas células apresentam núcleo verdadeiro. Célula Procariótica Célula Eucariótica Animal

22 2. TAMANHO DAS CÉLULAS E SUAS MOLÉCULAS Mínimo resolvível à vista desarmada Mínimo resolvível pelo microscópio óptico Mínimo resolvível pelo microscópio eletrônico

23 2. TAMANHO DAS CÉLULAS E SUAS MOLÉCULAS Vírus nm Procariotos 0,1-10 µm A maioria dos eucariotos µm Levedura 5µm Célula humana 20 µm Algumas células maiores podem ser vista a olho nú Protistas ciliados 0,25 mm Frog egg 1 mm

24 3. TAMANHO E ORGANIZAÇÃO DO GENOMA O que faz um organismo diferente do outro? HIV tipo I b Milho 2.5 Gb Mamute 4.17 Gb Escherichia coli 5 Mb Humano 3 Gb

25 4. ORGANIZAÇÃO CELULAR Eucarioto (planta) Célula Procariótica Célula Eucariótica Animal Célula Eucariótica Vegetal

26 MAS O QUE TODAS AS CÉLULAS TEM EM COMUM?

27 AS CÉLULAS CONSTROEM E DEGRADAM MOLÉCULAS ATP é a fonte de energia!! Trabulsi, 2008

28 AS CÉLULAS ALTERAM SUAS FORMAS E SE MOVIMENTAM

29 AS CÉLULAS RECEBEM E EMITEM INFORMAÇÃO Movimento, apoptose, defesa! Proliferação Sobrevivência Diferenciação

30 AS CÉLULAS REGULAM SUA EXPRESSÃO GÊNICA

31 AS CÉLULAS CRESCEM E SE DIVIDEM

32 AS CÉLULAS MORREM

33 In contrast to the laws of physics, those of biology are full of exceptions: as soon as a rule is discovered, a further discovery shows an exception. Antoine DanchinGenetics of Bacterial Genomes, Institute Pasteur, Paris, France Rickettsiae Chlamydia: são parasitas intracelularesin são parasitas intracelulares obrigatórios; células muito pequenas; procariotos incompletos; sem a capacidade de se autoduplicar independente da célula hospedeira; faltam genes de metabolismo como por exemplo, vias de biosíntese de aminoácidos

34 E OS VÍRUS? Seres vivos?

35 DIVERSIDADE NO MATERIAL GENÉTICO

36 Onde aplico todo esse estudo?

37 Célula Highlander Atualmente já foi produzido mais de 20 tons HeLa cells

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42 Nature Genetics, 40(6): , MELHORAMENTO GENÉTICO Teosinto Milho primitivo Milho atual tomate selvagem (Lycopersicon pimpinellifolium ) φ = 1 cm

43 CITOGENÉTICA * Esclarecendo a origem de espécies vegetais Mutantes de trigo com variação no número de cromossomos

44 CRUZAMENTOS INTERESPECÍFICOS Trigo (Triticum aestivum ) Centeio (Secale cereale) X Triticale (Triticosecale) Nova espécie, mas não produzida por Biotecnologia.

45 CONTROLE DE PRAGAS AGRÍCOLAS Planta sadia Planta infectada com vírus

46 DIAGNÓSTICO AMBIENTAL Cianobactérias x Toxinas Praia dos Namorados, Americana-SP

47 Engenharia Genética envolve: ENGENHARIA GENÉTICA Isolamento de genes; Modificação de genes para que funcionem melhor Preparar os genes para serem inseridos na nova espécie; Desenvolvimento dos transgênicos;

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49 Animais transgênicos

50 ESTUDO DIRIGIDO 1. Definição de um organismo vivo; 2. Classificação dos seres vivos (Domínios e Reinos); 3. Diferenças entre Eucariotos e Procariotos; 4. Funções celulares; 5. Importância da Biologia Celular. Exemplos.

51 LEITURA DA SEMANA Livro: Alberts, B.; Bray, D.; Hopkin, K.; Johnson, A.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K.; Walter, P Fundamentos da Biologia Celular. 3ª Edição brasileira. Artmed, Porto Alegre CAPÍTULO 1 INTRODUÇÃO À CÉLULA