CITOLOGIA CONHECENDO AS CÉLULAS

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1 CITOLOGIA CONHECENDO AS CÉLULAS

2 CITOLOGIA A área da Biologia que estuda a célula ao nível de sua constituição, estrutura e função. Kytos (célula) + Logos (estudo) As células são as unidades funcionais e estruturais básicas dos seres vivos! É a unidade morfo-fisiológica dos seres vivo

3 A história da Citologia Hans e Zaccharias Janssen- No ano de 1590 inventaram um pequeno aparelho de duas lentes que chamaram de microscópio. Robert Hooke ( )- Em 1665 observou os espaços vazios de uma cortiça, os quais chamou de célula (pequena cela)

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7 A história da Citologia Theodor Schwann (1839) observa a existência de células nos animais e nos vegetais. Todos os seres vivos são constituídos por células! TEORIA CELULAR a) Todo ser vivo é constituído de células*. b) Uma célula só surge de outra preexistente. c) Todas as reações metabólicas ocorrem no interior das células.

8 CITOLOGIA Microscópio óptico (até 2000 vezes); Microscópio eletrônico (até 100 milhões de vezes);

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10 1 = ocular 2 = objetivas e revólver 3 = platina 4 = charriot 5 = macrométrico 6 = micrométrico 7 = diafragma no condensador 8 = condensador 9 = botão do condensador 10 = dois parafusos centralizadores do condensador 11 = fonte de luz 12 = controle de iluminação 13 = diafragma de campo 14 = dois parafusos de ajuste da lâmpada 15 = focalizadora da lâmpada

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12 Citologia Os seres vivos formados por células podem ser divididos em: Unicelulares: Seres vivos formados por uma única célula. Ex: bactérias, algas e protozoários.

13 Citologia Seres pluricelulares: seres vivos formados por muitas células. Ex: animais e vegetais.

14 Citologia As células podem ser categorizadas por tamanho: Microscópicas (< 0,1 mm). Macroscópicas (> 0,1 mm): podem ser vistas a olho nú.

15 Formas das células Discóides Esféricas Estreladas Fusiformes (alongadas)

16 Tipos de células quanto à evolução

17 Tipos de células: grau de especialização Células indiferenciadas: São denominadas também de células totipotentes pelo fato de poderem originar os diversos tipos celulares existentes em um indivíduo multicelular. Ex.: a célula ovo ou zigoto e as células embrionárias. Células diferenciadas: Diz-se dos tipos celulares, que por passar por um processo de especialização, estão aptas para desempenhar uma função específica. Ex.: células hepáticas, musculares, ósseas, nervosas etc.

18 Tipos de células: grau de especialização Células desdiferenciadas: São células que por algum motivo, ao perderem a sua especialização, reassumem o padrão de célula indiferenciada e passam a multiplicar de forma descontrolada. Ex.: células cancerosas e as células embrionárias vegetais. Diferenciação celular: Consiste em um processo de adaptação estrutural e funcional das células totipotentes que, a partir de um mesmo material genético, se capacitam a desempenhar uma determinada função. Essa adaptação de deve à expressão diferencial do genoma celular.

19 Estruturas das células Basicamente uma célula é formada por três partes básicas: Membrana: capa que envolve a célula; Citoplasma: região que fica entre a membrana e o núcleo; Núcleo: estrutura que controla as atividades celulares.

20 A Membrana Plasmática As membranas possuem de 6 a 9 nm de espessura. São flexíveis e fluídas. É formada de lipídios, glicídios e protídeos (que podem ser esféricos ou integrais).

21 A Membrana Plasmática São permeáveis à água Impermeáveis a íons (Na, K, H,...) e à moléculas polares não carregadas (glicídios). São permeáveis à substâncias lipossolúveis.

22 A Membrana Plasmática Davison-Danielli: dupla camada lipídica com extremidades hidrofóbicas voltadas para dentro e extremidades hidrofílicas voltadas para proteínas globulares. Unitária de Robertson: idêntico ao anterior, com diferença que as proteínas estariam estendidas sobre a membrana e que haviam proteínas que ocupavam espaços vazios entre lipídios. Mosaico Fluído (Singer e Nicholson): dupla camada lipídica com extremidades hidrofóbicas voltadas para o interior e as hidrofílicas voltadas para o exterior. Participam da composição proteínas (integrais ou esféricas) e glicídios ligados às proteínas (glicoproteínas) ou lipídios (glicolipídios).

23 A Membrana Plasmática Constituição: Formada por uma dupla camada de fosfolipídios (fosfato associado a lipídios), bem como por proteínas espaçadas e que podem atravessar de um lado a outro da membrana. Algumas proteínas estão associadas a glicídios, formando as glicoproteínas (associação de proteína com glicídios - açucaresprotege a célula sobre possíveis agressões, retém enzimas, constituindo o glicocálix), que controlam a entrada e a saída de substâncias. A membrana apresenta duas regiões distintas: - uma polar (carregada eletricamente) - e uma apolar (não apresenta nenhuma carga elétrica).

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25 A Membrana Plasmática Constituição: As moléculas lipídicas constituem 50% da massa da maioria das membranas de células animais, sendo o restante, constituído de proteínas. As moléculas lipídicas são anfipáticas, pois possuem uma extremidade hidrofílica ou polar (solúvel em meio aquoso) e uma extremidade hidrofóbica ou não-polar (insolúvel em água). Os três principais grupos de lipídios da membrana são os fosfolipídeos, o colesterol e os glicolipídeos.

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27 A Membrana Plasmática FUNÇÕES A membrana plasmática contém e delimita o espaço da célula, mantém condições adequadas para que ocorram as reações metabólicas, ela seleciona o que entra e sai da célula, ajuda a manter o formato celular, ajuda a locomoção

28 A Membrana Plasmática Propriedades: A membrana apresenta, devido à sua constituição, baixa tensão superficial, resistência elétrica, capacidade de regeneração, elasticidade e semipermeabilidade seletiva.

29 Membrana Plasmática: Propriedades Baixa tensão superficial: decorre das fracas forças de coesão entre as moléculas de proteínas;

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32 Membrana Plasmática: Propriedades Resistência elétrica: apresenta dificuldade para a entrada e ou saída de certos íons;

33 Membrana Plasmática: Propriedades Elasticidade: capacidade de distender-se e retrair As membranas celulares são elásticas e resistentes graças às fortes interações hidrofóbicas entre os grupos apolares dos fosfolipídios.

34 Membrana Plasmática: Propriedades Regeneração: até certo limite, sendo lesada, pode se reestruturar; Semi-permeabilidade seletiva: capacidade de a membrana dificultar a entrada e ou saída de certas substância e possibilitar a de outras. Em geral, permite a entrada de substâncias líquidas e dificulta a entrada das substâncias sólidas.

35 Membrana Plasmática MODIFICAÇÕES E ADAPTAÇÕES Microvilosidades: São expansões semelhantes a dedos de luvas, que aumentam a superfície de absorção das células que as possuem. São encontradas nas células que revestem o intestino, nas tubas de falópio e nas células dos túbulos renais.

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37 Membrana Plasmática Desmossomos: Regiões de espessamento entre membranas que atuam como presilhas, aumentando a aderência entre células vizinhas são comuns nos tecidos de revestimento.

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39 Membrana Plasmática Interdigitações: São conjuntos de saliências e reentrâncias das membranas de células vizinhas, que se encaixam e facilitam as trocas de substâncias entre elas. São observadas nas células dos túbulos renais.

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41 Membrana Plasmática Glicocálix: Camada de carboidratos ligada às proteínas e ou lipídios do folheto externo da membrana celular formando glicoproteínas ou lipoproteínas, respectivamente. Sua composição varia de uma célula para outra, fato que confere às células individualidades químicas. Formam os antígenos celulares, confere aderência e promove o reconhecimento de mensagens químicas.

42 Membrana Plasmática

43 Membrana Plasmática Plasmodesmos: Através de perfurações na parede celular, passam "pontes" que colocam em contato direto o citoplasma de duas células vegetais vizinhas, permitindo o livre trânsito de substâncias entre elas. As células dos vasos condutores de seiva elaborada (ou orgânica) possuem numerosos plasmodesmos, pelos quais a seiva flui. Os orifícios da parede celular, pelos quais passam essas pontes citoplasmáticas, são as pontuações.

44 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA SOLUÇÕES SOLUÇÕES ISOTÔNICAS: Quando duas soluções contêm a mesma quantidade de partículas por unidade de volume, mesmo que não sejam partículas do mesmo tipo. Quando se comparam soluções com diferentes quantidades de partículas por unidades de volume, a de maior concentração de partículas é HIPERTÔNICA, e exerce maior pressão osmótica. A solução de menor concentração de partículas é HIPOTÔNICA, e a sua pressão osmótica é menor. Separadas por uma membrana semipermeável, há passagem de água da solução hipotônica em direção à solução hipertônica.

45 SOLUÇÕES ISOTÔNICAS SOLUTO = SOLVENTE SOLUÇÃO HIPERTÔNICA SOLUTO > SOLVENTE SOLUÇÃO HIPOTÔNICA SOLUTO < SOLVENTE

46 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA Passivo: Nesse tipo de transporte o deslocamento de substâncias das regiões de maior concentração em direção àquelas de menor concentração, portanto, obedecendo uma tendência natural, não há gasto de energia. Em função desse tio de transporte há uma tendência entre os dois meios de entrarem em isotonia, ou seja: de suas concentrações se igualarem. Ex.: Difusão simples, osmose e difusão facilitada.

47 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA Difusão simples: Deslocamento direto e natural de solutos em direção às regiões de baixa concentração. É por esse mecanismo que ocorrem os deslocamentos de sais e gases.

48 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA Osmose: Caso particular de difusão em que os solventes, em particular a água, deslocam-se do meio menos concentrado em soluto (hipotônico), através de uma membrana semi-permeável (m.s.p. ), em direção ao meio de maior concentração de soluto (hipertônico). Quando uma solução é hipertônica em relação a outra, dizemos que a sua pressão osmótica (P.O) também o é.

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50 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA Difusão facilitada Algumas substâncias entram nas células a favor do gradiente de concentração e sem gasto de energia, mas com uma velocidade muito maior do que a que seria esperada se a entrada ocorresse por difusão simples. Nas células, isso acontece, por exemplo, com a glicose, com os aminoácidos e com algumas vitaminas. As substâncias "facilitadoras", presentes nas membranas celulares, são as permeases, e têm natureza protéica.

51 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA Ativo: Os íons se deslocam contrariando o gradiente de concentração (do meio de menor concentração para o de menor). Portanto, sua ocorrência implica em consumo de energia. Os mecanismos de transporte ativo mantêm diferenças de concentração entre os meios. Semelhante à difusão facilitada, nesse tipo de transporte ocorre a participação de proteínas carreadoras (transportadoras) denominas de permeases. Ex.: bomba-de-íons (sódio-potássio, cálcio, magnésio etc.).

52 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA

53 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA TRANSPORTE EM BLOCO OU POR ENGLOBAMENTO Fagocitose: Processo de englobamento de partículas sólidas. Ocorre em células do sistema imunológico (macrófagos) e em amebas. Durante a fagocitose, a membrana celular projeta-se emitindo tentáculos que circundam e capturam as partículas. Esses tentáculos recebem a denominação de pseudópodos (falsos pés).

54 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA Fagocitose:

55 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA Pinocitose: Processo de englobamento de partículas líquidas. Uma invaginação da membrana celular cria um canal parar onde partículas líquidas se dirigem e são, posteriormente, englobadas. Depois de englobadas por fagocitose ou por pinocitose, as substâncias permanecem no interior de vesículas, fagossomos ou pinossomos. Nelas, são acrescidas das enzimas presentes nos lisossomos, formando o vacúolo digestivo.

56 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA Pinocitose:

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58 ESTADOS DE TURGOR DAS CÉLULAS - células vegetais- Flácida: Célula com nível de água adequado.

59 ESTADOS DE TURGOR DAS CÉLULAS - células vegetais- Plasmolisada: Célula que perdeu água para um meio hipertônico desidratada por osmose.

60 ESTADOS DE TURGOR DAS CÉLULAS - células vegetais- Deplasmolisada: Célula reidratada por osmose, quando colocada em meio hipotônico.

61 ESTADOS DE TURGOR DAS CÉLULAS - células vegetais- Túrgida: Célula inchada devido ao ganho de água de uma solução hipotônica por osmose.

62 ESTADOS DE TURGOR DAS CÉLULAS - células vegetais- Murcha: Célula desidratada por perda de água por desidratação.

63 OSMOSE EM CÉLULAS ANIMAIS Por não possuir uma parede celular, as células animais não suportam meios hipotônicos. Assim quando hemácias são mergulhadas nessas soluções, por exemplo em água destilada, o ganho de água por osmose é tão intenso que a célula se rompe. Dizemos que a célula sofreu hemólise.

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65 Parede celulósica É constituída pela celulose. Reduz a perda de água e promove a rigidez das células.

66 Citoplasma Fica entre a membrana e o núcleo; É preenchido pelo hialoplasma; É onde encontram-se dispersos os organóides (organelas citoplasmáticas) que garantem o bom funcionamento da célula;

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69 Membrana Plasmática Retículo Endoplasmático Liso Mitocôndria Núcleo Complexo de Golgi Ribossomos Lisossomos Retículo Endoplasmático Rugoso Centríolos

70 Organelas Citoplasmáticas Mitocôndria: Responsável pela respiração celular e produção de energia. Células que utilizam bastante energia tem muitas mitocôndrias, por exemplo, as células musculares. Complexo de Golgi: É formado por pequenas bolsas. Serve para armazenar e descartar substâncias.

71 Retículo Endoplasmático: É responsável pelo transporte, distribuição e armazenamento de substâncias. Forma uma rede de canais que ocupam grande parte do Citoplasma. Lisossomos: São estruturas responsáveis pela digestão da célula.

72 Centríolos: Participam do processo de formação de cílios e flagelos e da divisão celular (multiplicação das células). Cloroplastos: São responsáveis pela fotossíntese. É nestas estruturas que encontramos a CLOROFILA (pigmento verde). São encontrados apenas nas células vegetais!

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74 Núcleo O Núcleo atua na reprodução celular. Também é portador das características hereditárias e coordena as atividades celulares.

75 Carioteca: membrana dupla e porosa que envolve o Núcleo, permitindo a comunicação com o Citoplasma; Nucleoplasma: massa fluída limitada pela Carioteca que ocupa o interior do núcleo; Cromatina: material constituído por DNA (material genético). Responsável pelas CARACTERÍSTICAS HEREDITÁRIAS. Nucléolo: estrutura que produz proteínas.

76 1. O que é a Citologia? 2. O que diz a Teoria Celular? 3. O que é uma célula? 4. Qual a principal ferramenta utilizada para o estudo das células? 5. O que diferencia um ser unicelular de um multicelular? 6. Por que os seres vivos possuem células de diferentes formatos? 7. Quais são as três partes básicas de uma célula? 8. Qual é a principal característica da Membrana Plasmática? 9. Em quais células podemos encontrar a parede celulósica? 10. Onde encontramos os organóides (organelas citoplasmáticas)? 11. Ao observar uma célula no microscópio pode-se perceber a existência de cloroplastos. Esta célula é:. 12. Por que os cloroplastos são importantes para as plantas? 13. Onde iremos encontrar uma maior quantidade de mitocôndrias: nas células dos nossos músculos ou da nossa pele? Justifique.