Célula. Biologia. Robert Hooke. Microscópio usado por Robert Hooke. Aristóteles. Corte de cortiça vista ao microscópio Louis Pausteur

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1 Célula Durante vários séculos os filósofos tentaram explicar como surgiu a vida no planeta Terra. Em 2000 a.c., Aristóteles propôs que os seres vivos poderiam surgir não só do cruzamento entre si, mas também, da matéria bruta ou inanimada. Esta teoria ficou conhecida como geração espontânea ou abiogênese e perdurou até o século XIX, quando o cientista Louis Pausteur a derrubou com o seguinte experimento: Em um frasco "pescoço de cisne" colocou um líquido nutritivo (caldo de vegetais). O líquido nutritivo é fervido para matar microorganismos existentes. Após o vidro resfriar, o ar entra pelo tubo e os microorganismos ficam retidos nas curvas do vidro. A solução nutritiva permanece estéril. Robert Hooke Microscópio usado por Robert Hooke Aristóteles Corte de cortiça vista ao microscópio Louis Pausteur Derrubada a teoria da geração espontânea, as pesquisas continuaram, e em 1665, Robert Hooke, um pesquisador inglês, utilizando um microscópio bastante rudimentar, observou a cortiça (rolha, "casca" das árvores) e notou que era formada por numerosos compartimentos vazios. Em latim, compartimento ou lugar fechado é Cella e o diminutivo é feito usando o sufixo Ulla, portanto Hooke denominou o que viu de célula. Outros também fizeram descobertas importantes: 1833, Robert Brown evidenciou a presença de um corpúsculo na célula que denominou de núcleo. 1839, Mathias Schleiden e Theodor Schwann enunciaram "Todos os seres vivos são constituídos por células." 1 EBR BIOLOGIA MOD I AULA 01.pmd 1 23/3/2004, 14:47

2 1858, Rudolf Virchow apresentou a idéia de que toda célula origina-se de outra pré-existente. Robert Brown Theodor Schewann Rudolf Virchow CÉLULA Com as conclusões desses e de outros cientistas, podemos concluir que para formarmos um ser vivo complexo, como o ser humano, é necessário que ele seja formado por células que quando se juntam e desempenham uma única função surge o tecido, os tecidos se unem formando os órgãos, uma união de órgãos forma um sistema que formará o organismo. Sabendo que a célula forma todo e qualquer ser vivo, podemos conceituá-la como: Célula é a unidade morfofisiológica de todo e qualquer ser vivo. A célula é a menor parte de todo ser vivo que dá forma e função a este. É possível classificar as células de acordo com a organização do seu núcleo em: Procariontes: células em que o núcleo não é protegido por membrana, ou seja, o material genético fica solto no citoplasma. Ex.: bactérias e algas azuis. - Eucariontes: células em que o núcleo é protegido por membrana, ou seja, o material genético fica protegido. Ex.: células do corpo humano. 2

3 Célula Procarionte Célula Eucarionte Célula de Vegetal superior (com flor): 1 Membrana celular 2 Parede celulósica 3 Hialoplasma 4 Plasmodesmo 5 Cloroplasto 6 Ribossomas livres 7 Microtúbulos 8 Carioteca 9 R. E. liso (agranular) 10 Nucléolo falso 11 Eucromatina 12 Nucléolo verdadeiro 13 Nucleoplasma 14 R.E. rugoso (granular) 15 Dictiossoma 16 Amiloplasto 17 Microcorpos 18 Mitocôndria 19 Vacúolo de suco celular A célula pode ser dividida em três partes fundamentais: - membrana plasmática - citoplasma - núcleo MEMBRANA PLASMÁTICA A membrana plasmática é uma estrutura que está presente em todas as células, procarióticas e eucarióticas. A membrana delimita o conteúdo da célula, separando o meio intracelular (dentro da célula) do meio extracelular (fora da célula), e é a principal responsável pelo controle da entrada e saída das substâncias. A membrana plasmática só pode ser vista através do uso de microscópio eletrônico. Usando técnicas de laboratório, os pesquisadores descobriram que ela é formada por proteínas, lipídios (gorduras) e glicídios (açúcares), portanto podemos dizer que a membrana, plasmática é glicolipoprotéica. Para poder mostrar como os lipídios, glicídios e proteínas estavam dispostos na membrana os cientistas propuseram vários modelos, mas 3

4 somente em 1972 Singer e Nicholson criaram um modelo hoje aceito chamado de modelo mosaico-fluido. Segundo este modelo, as membranas são formadas por duas camadas de lipídios (bicamada de lipídios), com proteínas embutidas na mesma, lembrando um mosaico. Transporte Passivo Tipo de transporte que não necessita de consumo de energia, a membrana permite a livre passagem de substâncias, não apresentando caráter seletivo. O transporte passivo pode ser: difusão e osmose. ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA Além de delimitar o conteúdo celular, as membranas podem executar outras funções e para isso desenvolveram especializações como: microvilosidades, desmossomos e interdigitações. - Microvilosidades: com a função de aumentar a área de absorção celular a membrana celular cria projeções digitiformes em forma de dedos. Esta especialização pode ser encontrada principalmente em células cuja função é a de absorver substâncias, como por exemplo as do intestino delgado. - Desmossomos: entre duas células adjacentes formamse placas densas e filamentos de proteínas que confere forte aderência entre elas. - Interdigitações: são saliências e reentrâncias das membranas celulares de células vizinhas que se encaixam umas nas outras, aumentando a coesão e facilitando as trocas de substâncias entre elas. TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS DA MEMBRANA A célula não é totalmente isolada pela membrana plasmática, ela precisa de substâncias do meio externo, assim como também, eliminar substâncias tóxicas que produz. Esse processo de entrada e saída de substâncias é chamado de permeabilidade seletiva. Esse fluxo de substâncias pode ou não desprender energia. De acordo com esse critério, podemos distinguir dois tipos fundamentais de transporte: passivo e ativo. - Difusão: movimento de moléculas de um líquido ou de um gás ao acaso pela membrana. Esse movimento é mais intenso no sentido da região onde há maior concentração de moléculas para onde a concentração é menor. - Osmose: a passagem espontânea do solvente (geralmente a água) através de uma membrana semipermeável do meio menos concentrado para o meio mais concentrado. O meio menos concentrado é chamado de hipotônico e o meio mais concentrado é chamado de hipertônico, por isso podemos dizer que a osmose é a passagem de solvente do meio hipotônico para o meio hipertônico. A osmose é muito comum quando, por exemplo, ao ficarmos algum tempo no mar notamos que as pontas dos dedos ficam enrugadas, isso acontece porque perdemos água do nosso corpo para o mar, pelo fato de que nosso corpo é menos concentrado em sal que o mar. Transporte Ativo No transporte ativo, ao contrário do passivo, há um gasto de energia. Um exemplo de transporte ativo é a bomba de sódio (Na+) e potássio (K+). - Bomba de Na + e K + : esse transporte verifica-se em células nervosas (neurônios), é assim que os estímulos passam pelas células nervosas. Quando temos um estímulo, por exemplo, uma batida no pé, a dor passará de neurônio para neurônio até ser analisado e respondido com a contração da perna e um "ai". Este estímulo passará pelo interior do neurônio trocando os íons potássio pelos íons sódio, como mostra o esquema. 4

5 TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS GRANDES Endocitose A endocitose corresponde à entrada de substâncias de alto peso molecular e, em alguns casos, de células inteiras. A endocitose envolve basicamente dois processos: fagocitose e pinocitose. Encontramos mais íons potássio dentro do neurônio do que fora, e também encontramos mais íons sódio fora da célula do que dentro quando; o estímulo passa há uma inversão, ou seja, íons potássio saem da célula e íons sódio entram, para que logo depois da passagem do estímulo voltem ao estado inicial. Fagocitose Processo de englobamento de partículas sólidas através de pseudópodos. Pinocitose Processo de englobamento de substâncias líquidas ou de partículas dissolvidas em um meio líquido. É um fenômeno observado na maioria das células e serve principalmente para a alimentação. SALGANDO A VIDA "Delenda Cartago", isto é, "Cartago deve ser destruída". Com essa frase o censor romano Catão terminava seus discursos exigindo dos senadores de Roma a destruição da temível Cartago(Fundada no território africano pelos fenícios, no século VII a.c., Cartago foi a capital da poderosa república que sustentou contra Roma as célebres Guerras Púnicas). E sob o comando de Cipião Emiliano, em 146 a.c., Cartago cai. Seus habitantes são trucidados e a cidade é arrasada e queimada. Mas os romanos foram além: salgaram a cidade. No episódio da Inconfidência Mineira, a corte portuguesa não se contentou apenas em enforcar e esquartejar Tiradentes: sua casa foi queimada e o terreno salgado. Mas, afinal, o que há por trás dessa prática de salgar a terra? E que a adição excessiva de sais no solo eleva significativamente seu potencial osmótico, tornando-o fortemente hipertônico em relação à solução salina normalmente encontrada nas células vivas. Nessa condição extrema, as células de uma raiz, além de não conseguirem absolver água do solo, acabam cedendo-a, por osmose, para o meio ambiente.isso torna o ambiente pouco hospitaleiro, inviabilizando o desenvolvimento das plantas.fica, assim, esclarecida a simbologia dos romanos e portugueses: nem erva daninha nasce mais no terreno conquistado, pois o solo está praticamente esterilizado para qualquer tipo de vida.compreende-se também o cuidado que os agricultores devem tomar quando a adubação do solo é necessária: a adição de sais de nitrogênio, fósforo e potássio, entre outras substâncias, devem ser feitos após uma adequada análise do solo e respeitando-se as reais necessidades da espécie cultivada - uma adubação mal calculada pode levar a cultura inteira à morte. Felizmente, não é comum a prática de salgar a terra conquistada para destruí-la. Além de largamente utilizado em temperos alimentares diversos, o sal comum (cloreto de sódio) tem se revelado, desde a Antiguidade, aliado do ser humano na conservação de certos alimentos, como a carne. Salgando o peixe, por exemplo, eleva-se fortemente seu potencial osmótico; assim, quando bactérias e fungos decompositores entram em contato com a carne acabam perdendo para o meio externo, por osmose, grande parte da água de suas células. Destituídas de água, essas formas de vida têm o seu metabolismo reduzido de tal maneira que o alimento é conservado por mais tempo. Livro - Paulino volume único (Wilson Roberto Paulino) 8a edição p.66 editora Ática 5

6 Dê duas diferenças entre os processos de pinocitose e fagocitose. Solução: Fagocitose - englobamento de substâncias sólidas, ocorre um englobamento. Pinocitose - englobamento de substâncias líquidas, ocorre uma invaginação. 01 Desde a antiguidade o salgamento tem sido usado como recurso para evitar a putrefação de alimentos, como a carne de boi, de porco e de peixe. Explique o mecanismo através do qual o salgamento preserva os alimentos. 02 As bananas mantidas à temperatura ambiente deterioramse em conseqüência da proliferação de microorganismos. O mesmo não acontece com a bananada, conserva altamente açucarada, produzida com essa fruta. a) Explique, com base no transporte de substâncias através da membrana plasmática, por que bactérias e fungos não conseguem proliferar em conservas com alto teor de açúcar. b) Dê exemplo de outro método de conservação de alimentos que tenha por base o mesmo princípio fisiológico. 03 A diversidade dos seres vivos é muito grande. Ao mesmo tempo, os seres vivos são extremamente parecidos em muitos aspectos. Discuta essa afirmativa à luz da teoria celular. 04 É comum quando tomamos banho de mar que as pontas dos dedos fiquem enrugadas. Explique como isso acontece. 05 Explique a afirmação: "É bom comer banana porque esta contém potássio e potássio faz bem para a memória". 01 (OSEC - SP) As células possuem uma membrana plasmática que as separa do meio exterior. Essa membrana é formada por: a) Fosfolipídios, apenas. b) Fosfolipídios e proteínas. c) Proteínas, apenas. d) Lipídios. e) Ácidos carboxílicos. 02 (UEL - PR) Em algumas células, a membrana plasmática apresenta determinadas especializações ligadas à função desempenhada pela célula. As evaginações da membrana que ocorrem em certos epitélios, como o do intestino delgado, com a função de aumentar a superfície de contato com os alimentos e, conseqüentemente, garantir uma absorção eficiente, são chamadas: 03 (UFESC) Uma das propriedades fundamentais da membrana plasmática é sua permeabilidade seletiva. Vários processos de passagem de substâncias através da membrana são conhecidos. Pode-se afirmar, a respeito deles, que: 01. A osmose é a passagem de solvente do meio mais concentrado para o meio menos concentrado. 02. Todo transporte de substâncias através da membrana envolve gasto de energia. 04. A difusão é facilitada quando envolve a presença de moléculas transportadoras específicas. 08. O transporte ativo é caracterizado pela passagem de soluto contra gradiente de concentração e em presença de moléculas transportadoras. Soma ( ) a) microvilosidades; b) plasmodesmos; c) desmossomos; d) vilosidades; e) interdigitações. 6

7 04 (PUC - SP) Sabe-se que as células epiteliais acham-se fortemente unidas, sendo necessária uma força considerável para separá-las. Isto se deve à ação: a) do ATP, que se prende às membranas plasmáticas das células vizinhas; b) da substância intercelular; c) dos desmossomos; d) dos centríolos; e) dos cromossomos. 05 (PUC - MG) Macrófagos eliminam células debilitadas e restos celulares, realizando importante serviço de limpeza de nosso corpo, eliminando grande quantidade de glóbulos vermelhos senescentes por dia. Esse processo é chamado: a) exocitose b) pinocitose c) clasmocitose d) fagocitose e) autólise 06 Através do processo de pinocitose, a célula: a) elimina excretas b) engloba material c) secreta substâncias d) emite pseudópodos e) sofre divisão 07 (OMEC - SP) No fenômeno da osmose: a) o solvente move-se do meio hipertônico para o hipotônico b) o solvente move-se do meio hipotônico para o hipertônico c) o soluto move-se do meio hipotônico para o hipertônico d) o soluto move-se do meio hipertônico para o hipotônico e) o solvente move-se do meio mais concentrado para o menos concentrado. A entrada de K + e a saída de Na + dos glóbulos vermelhos podem ocorrer por: a) transporte passivo b) plasmólise c) osmose d) difusão e) transporte ativo 09 (UFCE) Indique as alternativas corretas, relativas às membranas celulares: 01. Tanto as células eucarióticas como as procarióticas apresentam uma membrana plasmática. 02. O controle da entrada e saída de substâncias e a proteção mecânica do conteúdo celular são alguns dos papéis da membrana plasmática. 04. Tanto os desmossomos como as interdigitações têm papel importante na coesão entre células vizinhas. 08. As microvilosidades são dobras da membrana plasmática que reduzem a eficiência de absorção do alimento digerido. 16. Duas características do transporte ativo são: 1. pode ocorrer contra um gradiente de concentração; 2. depende do fornecimento de energia pela célula. 32. Dois exemplos clássicos de transporte ativo são a difusão e a osmose. 64. Qualquer processo de captura através do envolvimento de partículas pela célula é chamado endocitose. Soma ( ) 10 (VUNESP - SP) O esquema abaixo apresenta o mosaico fluido, que atualmente é o mais aceito para a membrana celular. 08 (UFMG) O esquema abaixo representa a concentração de íons dentro e fora dos glóbulos vermelhos. A seta 1 indica: a) lipídio b) proteína c) carboidrato d) ácido nucléico e) actinomiosina 7

8 (CESGRANRIO RJ) No desenho abaixo, observamos três tubos de ensaio contendo soluções de diferente concentração de NaCl e as modificações sofridas pelas hemácias presentes no seu interior. Em relação a este desenho, assinale a alternativa correta: a) Em 1 a solução é isotônica em relação à hemácia; em 2 a solução é hipertônica em relação à hemácia; e em 3 a solução é hipotônica em relação à hemácia. b) As hemácias em 1 sofreram alteração de volume, porém em 2 ocorreu plasmólise e em 3 turgência. c) Considerando a concentração isotônica de NaCl = 0,9%, a solução 2 certamente possui uma concentração de NaCl inferior a 0,9% e a solução 3 uma concentração de NaCl superior a 0,9%. d) As hemácias do tubo 2 sofreram perda de água para a solução, enquanto que as do tubo 3 aumentaram seu volume, depositando-se no fundo. e) A plasmoptise sofrida pelas hemácias do tubo 2 ocorreu em razão da perda de NaCl para o meio. 8