Escola Secundária Manuel Cargaleiro Observação de células animais Realizado por: Nuno Valverde nº12 Pedro Correia nº16 10ºD
Índice Página 1. Objectivos 3 2. Introdução Teórica 4 3. Procedimento Experimental 10 4. Resultados 12 5. Discussão de Resultados 15 6. Conclusão 16 7. Bibliografia 17 2
1. Objectivos Conhecer Células Animais Identificar estruturas celulares das células animais: Membrana Celular, Núcleo e Citoplasma, em todas as preparações. Distinguir uma Célula Animal de uma Célula Vegetal 3
2. Introdução Teórica As células são componentes fundamentais de todos os organismos vivos do planeta Terra. Cada célula dá estrutura e funcionamento ao ser vivo do qual a célula faz parte, ou seja, a célula é a unidade morfofisiológica dos seres vivos. Os menores organismos são unicelulares e microscópicos, enquanto que os organismos maiores são pluricelulares. Os seres unicelulares, evidentemente, não formam tecidos, mas podem constituir colônias. Os organismos unicelulares ocorrem em grande quantidade em todos os ambientes. A célula animal é uma célula que pertence ao grupo das células eucarióticas constituída por um núcleo, citoplasma, membrana plasmática, retículos endoplasmáticos (R.E.L. e R.E.R.), ribossomas, complexo de Golgi, lisossomas, peroxissomas, mitocôndrias, centríolos, flagelos complexos e muitos e curtos cílios. Estas são células eucarióticas, pois apresentam maior complexidade, devido a terem um núcleo delimitado pelo invólucro nuclear, terem sistemas membranares e um conjunto de organitos, caracteristicos das células animais. Assim uma Célula Animal é constituída por: Núcleo Nos eucariontes, o núcleo abriga o genoma, o conjunto total de genes que é responsável pela codificação das proteínas e enzimas que determinam a constituição e o funcionamento da célula e do organismo. O núcleo é envolvido por uma dupla membrana porosa, a carioteca ou envelope nuclear, que regula a passagem de moléculas entre o interior do núcleo e o citoplasma. Os genes são segmentos de ADN, o ácido desoxirribonucléico, molécula orgânica que armazena em sua estrutura molecular, as informações genéticas. O ADN se combina fortemente a proteínas denominadas histonas, formando um material filamentoso intranuclear, a cromatina. Citoplasma É uma massa semifluída, aparentemente homogénea, cuja função é conter dispersos no seu seio organitos variados. 4
Membrana Plasmática Membrana plasmática é uma película finíssima e muito frágil composta, principalmente, por fósfolipídios e proteínas. Ela tem importantes funções na célula, e uma delas é isolar a célula do meio externo. Seu tamanho é tão pequeno que se a célula fosse aumentada ao tamanho de uma laranja, a membrana seria mais fina do que uma folha de papel de seda. Água, substâncias nutritivas e gás oxigênio são capazes de entrar com facilidade através da membrana, que permite a saída de gás carbônico e de resíduos produzidos dentro da célula. A membrana é capaz de atrair substâncias úteis e de dificultar a entrada de substâncias indesejáveis. Exercendo assim um rigoroso controle no trânsito através das fronteiras da célula. É comum compará- -la a um "portão" por suas funções e a um saco plástico pela sua aparência. Retículo endoplasmático Rede de túbulos e cisternas achatadas mergulhados no citoplasma. Dentre suas várias funções ressalta-se o metabolismo de lipídios (incluindo a síntese de esteróides e fosfolípidos) e a síntese de proteínas para exportação. Pode-se distinguir em 2 tipos: rugoso (por ter ribossomas junto aos canais) e liso. Mesmo sendo de diferentes tipos eles estão interligados. Este complexo sistema, é comparável à uma rede de encanamentos, onde circulam substâncias fabricadas pela célula. 5
Ribossomas Os ribossomas são o local da síntese protéica nas células. Podem estar livres no hialoplasma ou aderidos à face externa das membranas do retículo endoplasmático. Aparelho de Golgi Esta organela também é denominada complexo de Golgi ou, simplesmente, Golgi. Esta organela foi descoberta pelo citologista italiano Camillo Golgi que viveu no século XIX. Observa-se, no aparelho de Golgi, a síntese de enzimas e a gênese de lisossomas, estes organitos responsáveis pela digestão celular. Lisossomas Estes organitos são vesículas esféricas repletas de enzimas hidrolíticas que atuam em ph ácido. No animais e protistas, os lisossomas digerem partículas alimentares provindas do exterior da célula, mas também podem degradar organitos envelhecidas da própria célula num processo conhecido como autofagia. As plantas não possuem lisossomas e a função semelhante destes é feita pelos vacúolos. Peroxissomas Certos processos químicos oxidativos, como a degradação de aminoácidos, produzem peróxido de hidrogênio (H2O2) que pode lesar os componentes celulares. Para proteger a célula há os peroxissomos, organitos que possuem a enzima catalase que catalisa a reação de degradação de moléculas de peróxido 6
de hidrogênio em água e oxigênio molecular. Os peroxissomos estão presentes nas células eucariontes. Mitocôndrias Têm sua estrutura formada de duas membranas que delimitam uma matriz coloidal onde encontram-se enzimas, íons, dentre outras substâncias. No interior das mitocôndrias ocorre a degradação oxidativa de ácidos graxos e de grupos acetil (provindos da degradação da glicose). Neste processo oxidativo (denominado respiração celular), participam o oxigênio molecular, as enzimas do ciclo de Krebs e a cadeia respiratória, e são sintetizadas 36 moléculas de ATP (trifosfato de adenosina). Centríolos São estruturas localizadas no citoplasma, presente da maioria das células eucariontes com exceção das plantas angiospermas. O centríolo, que é constituído por nove conjuntos de três microtúbulos cada um, geralmente se encontram aos pares nas células. Em algumas plantas e nos animais, os centríolos localizam-se no centrossomo, uma região da célula onde vários microtúbulos do citoesqueleto se encontram. É a partir dos centríolos, também, que se formam os cílios e flagelos. Cílios e Flagelos Frequentes em organismos unicelulares. Quando são finos e numerosos denominam-se de cílios. Quando se apresentam longos e em pequeno número, chamam-se flagelos. Ambos têm a mesma função que é a locomação das céulas. 7
De acordo com a sua função, uma célula apresentará organitos mais desenvolvidos do que outras. Assim, células que secretam grande quantidade de enzimas digestivas, como as do pâncreas, têm o aparelho de Golgi bem desenvolvido. Pode-se citar outro exemplo de especialização celular, as hemácias, em que todo o citoplasma é formado pelo pigmento hemoglobina. Por este facto as hemácias não tem núcleo e as outros organitos. Como as hemácias precisam ser carregadas dentro do líquido circulatório, o sangue, estas são pequenas e são redondas e bicôncavas. O sangue tem uma função muito importante num ser vivo porque não só o permite aquecer como é responsável pelo transporte de oxigénio através do corpo. O sangue é constituído por: plasma, glóbulos vermelhos(também designado por hemácias, e eritrócitos), glóbulos brancos ou leucócitos, e plaquetas sanguínias. O sangue tem côr vermelha devido à hemoglobina das hemácias existentes neste. Os protozoários são microrganismos com características semelhantes a animais, incluindo locomoção, ingestão de alimentos, e ausência de parede celular rígida. Presentes na água doce e marinhas, no solo, ou podem ser simbióticos dentro ou sobre hospedeiros Exigências Nutricionais para a maioria dos protozoários: PH: Temperatura : Luz : limites: 3.2-8.7 óptimo: 6.0 8.0 óptimo 16-25 o C alguns efectuam a fotossíntese Os principais grupos de especial interesse na microbiologia : Flagelados - reprodução assexuada por fissão binária, reprodução sexuada conhecida em alguns grupos, autotróficos e/ou heterotróficos, formas amebóides com ou sem flagelos, 1 ou muitos flagelos comensais, simbióticos e parasitas, ex. Leishmania, Trypanosomas, Giardia, Trichomonas Amoeba - a maioria são de vida livre, corpos nus ou com esqueleto externo ou interno, movimento amebóide, alimentação por meio de pseudópodes, reprodução assexuada por fissão binária, reprodução sexuada, quando presente, por gametas flagelados, ex. Amoeba Ciliados - o maior filo, todos possuem cílios como organela de locomoção, muitos possuem boca, presentes dois tipos de núcleos : macronúcleo, que controla o metabolismo, e micronúcleo que controla a reprodução, reprodução assexuada por fissão binária, reprodução sexuada nunca envolve a formação de gamentas livres, são amplamentes distribuidos : águas doces, salgadas, em solos; 1/3 das espécies são parasitas, e as outras de vida livre, ex. Didimium, Paramecium 8
Pode-se também dizer que existem dois tipos de corantes, corantes naturais e corantes artificiais. Os corantes naturais são extraídos de animais ou plantas e são exemplos o carmin, a hematoxilina e a orceína. Os corantes artificiais, onde estão incluidos os corantes vitais, são sintetizados em laboratório a partir de derivados da anilina e são exemplos a eosina, o azul metileno, a fucsinas, o verde iodo e o vermelho neutro. Estes podem ser ácidos, básicos ou neutros e esta característica vai torná-los específicos para a coloração de certos componentes celulares. Ao corante que é responsável pela coloração específica de um organito, chama-se corante selectivo. No quadro seguinte pode-se verificar quais os corantes mais utilizados nos laboratórios escolares e as estruturas que, respectivamente, coram. Corantes Orcénas Acética Soluto de Lugol Eosina Água Iodada Vermelho Neutro Azul de Metileno Estruturas Cromossomas Núcleo, grãos de amido Citoplasma Parede celulósica, grãos de amido Vacúolos Núcleo Quando se observa células vivas deve-se ter o cuidado de usar corantes que não alterem nem destruam o material biológico. Tais corantes, os corantes vitais, como é o caso do azul de metileno, do vermelho neutro e da eosina, são utilizados normalmente nas preparações temporárias, ou seja, preparações feitas para exames de ocasião, como é o caso. Quando se pretende fazer um grande número de observações ou exames demorados são geralmente utilizadas preparações definitivas. Neste caso, além da coloração, há necessidade de preservar, da maneira mais perfeita possível, a estrutura original das células. Tal efeito consegue-se com a utilização de fixadores, ou seja, substâncias químicas como o formol, o ácido acético e o álcool, que matam rapidamente a célula, mantendo as suas estruturas com a menor alteração possível, sendo assim conservado o material biológico para futuras observações. 9
3. Procedimento Experimental Material Utilizado: Microscópio óptico composto Lâminas e Lamelas Palito Agulha de ponta fina Água destilada Bisturi Corantes: Azul de Metileno Material Biológico: Células do epitélio lingual Sangue de um mamífero Amoeba Paramécia Procedimento para a observação de células do Epitélio Lingual: 1. Com um palito raspou-se cuidadosamente a face dorsal da língua. 2. Numa lâmina de vidro, onde se colocou uma gota de solução concentrada de azul metileno, dissociou-se, com a ajuda de uma agulha de ponta fina, o material esbranquiçado recolhido. 3. Cobriu-se com a lamela. 4. Observou-se ao microscópio na menor ampliação e tentou-se descrever a forma das células, focando e desfocando-se lentamente com o parafuso micrométrico. Procedimento para a observação de células de Sangue de um Mamífero (preparação definitiva): 1. Colocou-se uma preparação definitiva de sangue no microscópio 2. Observou-se a preparação primeiro com a objectiva de menor ampliação e de seguida com a de maior ampliação. 10
Procedimento para a observação de protozoários (amoeba e paramécia): 1. Colocou-se a primeira preparação definitiva de amoeba no microscópio. 2. Observou-se a preparação ao microscópio, primeiro com a objectiva de menor ampliação e de seguida com a de maior ampliação. 3. De seguida, colocou-se a segunda preparação definitiva de paramécia no microscópio. 4. Observou-se a preparação ao microscópio, primeiro com a objectiva de menor ampliação e de seguida com a de maior ampliação. 11
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5. Discussão de resultados Durante a observação ao microscópio, observou-se células do epitélio lingual e preparações definitivas de sangue e protozoários (amoeba e paramécia), em várias ampliações e observou-se as várias estruturas celulares correspondentes. Células do Epitélio Lingual Na única preparação que se realizou pôde-se observar, com a utilização do corante azul metileno, a uma ampliação total de 150x e 400x, o núcleo, o citoplasma e a membrana celular, que por vezes se encontrava dobrada, devido a ser muito frágil e a célula não possuir uma parede celular. Células de preparações definitivas de Sangue e de Protozoários Na 1ª preparação definitiva, referente ao sangue, pôde-se observar, a uma ampliação total de 400x e 600x, hemácias, ou seja, glóbulos vermelhos. Na 2ª preparação definitiva, referente ao protozoário amoeba, pôde-se observar, a uma ampliação total de 100x e 400x, o núcleo, o citoplasma, a membrana celular e pseudópodes, que são prolongamentos do citoplasma, responsáveis pelo deslocamento da célula. Na 3ª preparação definitiva, referente ao protozoário paramécia, pôde-se observar, a uma ampliação total de 100x e de 160x, o núcleo, a membrana celular e o citoplasma. Para além disto, ainda se pôde observar uma célula a realizar a bipartição do núcleo, o que leva a crer que este tipo de protozoário utiliza uma reproducão assexuada. Pode-se então, após as observações realizadas com o M.O.C., distinguir uma célula animal de uma célula vegetal. Assim, a célula vegetal possui uma parede celulósica, cloroplastos e grandes vacúolos, que as células animais não possuem. Por sua vez, as células animais possuem lisossomas, centríolos e cílios que não estão presentes nas células vegetais. 15
6. Conclusão Segundo os objectivos pode-se concluir que uma célula animal é uma célula eucariótica. Esta é caracterizada, essencialmente, por não apresentarem parede celular nem vacúolos de grandes dimensões(existem, sim, de pequenas dimensões) nem cloroplastos. Assim a célula animal apresenta as seguintes estruturas celulares: membrana plasmática, citoplasma, núcleo, retículo endoplasmático liso e rugoso (R.E.L. e R.E.R.), ribossomas, complexo de Golgi, lisossomas, peroxissomas, mitocôndrias, centríolos, cílios e flagelos, embora que a maior parte destas não se consigaram observar ao microscópio óptico composto. A utilização dos corantes é uma grande vantagem pois algumas estruturas celulares apresentam um fraco contraste óptico, tornando a sua observação muito difícil. Para ultrapassar este problema recorre-se à coloração celular. Este processo vai permitir destacar algumas estruturas celulares por contraste com as restantes, na medida em que aluns componentes celulares têm a capacidade de absorver certos corantes, enquanto que outros não. Com a realização deste relatório sobre as células animais e outro sobre as células vegetais podemos concluir que: As células vegetais e animais têm: membrana plasmática, núcleo, retículo endoplasmático, ribossomas, complexo de Golgi, peroxissomas, mitocôndrias, vacúolos (embora que nas células animais sejam pequenos e temporários) e flagelos; Apenas as células vegetais têm: parede celular, cloroplastos e grandes vacúolos; Apenas as células animais têm; lisossomas, centríolos e cílios. As células animais diferem em forma e tamanho conforme o tipo de tecido a que pertencem. As células dos animais não possuem parede celular, cloroplastos e o vacúolo central característicos das células de plantas. 16
7. Bibliografia Azevedo, Carlos; Biologia celular ; Edições Técnicas; 1ª Edição; p. 484; Porto 1994. Nápoles, Anabela Metelo; Branco, Maria do Carmo; Técnicas Laboratoriais de Biologia; Didáctica Editora; p.43 à 49; Lisboa 1995. Oliveira, Elsa; Pedrosa, Carmen; Pires, Rosa; Do Big- Bang À Célula Ciências da Terra e da Vida 10º ano; p.201, 202, 206, 207 e 216; Texto Editora; 2ªEdição; Lisboa 1999 Internet 17