Células Capitulo 1: Fundamentos da Biologia Celular- Alberts- 2ª edição
Divisão dos organismos em reinos Inicialmente divididos em dois grandes reinos: Animale Vegetal. Depois, três reinos: Protista,Plantae e Animalia. Posteriormente, quatro reinos: Monera, Protista,Plantae ou Metaphytae Animalia ou Metazoa.
Divisão dos organismos em reinos Hoje: é válido o sistema de classificação que compreende cinco reinos, proposto por Whittaker (1969): Monera, Protista, Planta e Animalia e Fungi
A Sistemática Estudo descritivo de todas as sp vivas e sua classificação dentro de uma hierarquia de grupamentos. O Conceito de Espécie Species,do latim = "tipo". "sp é um grupo de organismos que se cruzam entre si, sem normalmente cruzar-se com representantes de outros grupos, gerando descendentes férteis."
Nome científico: para quê? Passer domesticus EUA: english sparrow Inglaterra: house sparrow Espanha: gorrion Portugal: pardal Itália: passera oltramontana Alemanha: houssperling Holanda: Musc Suécia: hussparf
Regras de nomenclatura Em 1735, o sueco Carl von Linné, botânico publicou: Systema Naturae= livro com regras para classificar e denominar animais e plantas. Em 1758 (na 10ª ed.) sugeriu a nomenclatura binomial.
Regras de nomenclatura Os nomes devem ser em latim de origem ou, então, latinizados. Todo nome científico deve estar destacado no texto. Cada organismo deve ser reconhecido por uma designação binomial, sendo o primeiro termo para designar o seu gênero e o segundo, a sua espécie. O gênero deve ser um substantivo simples ou composto, escrito com inicial maiúscula. O nome relativo à espécie deve ser um adjetivo escrito com inicial minúscula, salvo raríssimas exceções.
Os organismos pertencentes a uma espécie devem apresentar : semelhanças estruturais e funcionais; similaridades bioquímicas e mesmo cariótipo, capacidade de reprodução entre si.
O que é uma célula? Pequenas unidades envolvidas por membranas e preenchidas por uma solução aquosa contendo agentes químicos, dotadas da capacidade de criar cópias de si mesma pelo crescimento e divisão. Todos os seres vivos são constituídos de células. Os mais simples: unicelulares Os mais complexos: têm comunidades de células
Os seres vivos são um sistema químico! Fundamentam-se em: compostos de carbono, ou seja, na química orgânica. Dependem de reações químicas que ocorrem em soluções aquosas, numa estreita faixa de temperatura; Muito + complexo que qualquer outro sistema químico; É dominado por moléculas poliméricas (macromoléculas) com propriedades específicas. (DNA-RNA, Proteínas, Carboidratos)
As moléculas das células Composição química aproximada de uma célula bacteriana % do peso total celular No de tipos de cada molécula Água 70 1 Íons inorgânicos 1 20 Açúcares e seus precursores 1 250 Aminoácidos e precursores 0,4 100 Nucleotídeos e precursores 0,4 100 Ácidos graxos e precursores 1 50 Outras moléculas pequenas 0,2 ~300 Macromoléculas 26 ~3000
Como as células podem ser vistas? Normalmente são pequenas, microscópicas. Século XVII, Robert Hooke vê as células pela 1a vez. Microscópio de Hooke, 1665. Células de cortiça observadas por Hooke
Observações de Leeuwenhoek Com uma lupa, Leeuwenhoek, contemporâneo de Hooke, descobriu um mundo de organismos microscópicos, chegando a observar os organismos unicelulares (protozoários), os espermatozóides e inclusive algumas bactérias.
Tamanhos relativos das células e seus componentes Raios-X 0,2nm Microscópio eletrônico 200nm Microscópio óptico (luminoso)
A biologia celular O microscópio óptico tornou-se popular somente no século XIX. Duas publicações marcam o início da Biologia Celular: Matthias Schleiden (1838, Botânico) Theodor Schwann (1839, Zoólogo) Mostram, juntamente com outros microscopistas, que as células eram as unidades fundamentais dos tecidos vivos.
Óvulo humano (~200 m) e espermatozóides: a partir dessa união serão originados os 10 trilhões de células do corpo humano.
Todas as células são procarióticas ou eucarióticas Cél. procariótica (E. coli) Cél. eucariótica (plasmócito) Núcleo Complexo de Golgi Lisossomo Membrana externa Membrana interna (plasmática) nucleóide Retículo endoplasmático Mitocôndria nucleóide Membrana interna Parede celular periplasma Membrana externa Retículo endoplasmático rugoso Membrana nuclear Membrana plasmática Complexo de Golgi Mitocôndria peroxissomo Lisossomo Vesícula secretora
Os procariotos podem ser divididos em dois tipos distintos Animais Ciliados Fungo aquático Plantas Fungos Eucariotos Diplomonadas Eubactérias Termotoga LECA Arquebactérias Bactéria verde sulfurosa LUCA Progenitor comum presumido para todos os organismos existentes na atualidade Progenitor comum presumido para aquebactérias e eucariotos
Virus Podem ser descritos como seres vivos?
A célula eucariótica Mantêm seu DNA em um compartimento interno separado (Núcleo) Tipicamente são 10X maiores que as células procarióticas Possui elaborado sistema interno de membranas (organelas)
Núcleo O núcleo: Normalmente é a organela mais proeminente; Incluso em duas membranas concêntricas (envelope nuclear) Contém moléculas de DNA (cromossomos)
Mitocôndrias Tamanho de 1 a muitos m, em forma de salsicha vermiforme. membrana interna crista membrana externa Envolvida por duas membranas, com a interna projetando invaginações p/ interior (cristas). Contém DNA próprio e se reproduz por simples divisão; Gera energia química (ATP) pela oxidação de moléculas presentes nos alimentos = respiração celular Espaço intermembranas Grânulos Matriz da matriz
Mitocôndria: origem Membranas internas Células ancestral eucariótica núcleo Primeiras células eucarióticas bactéria
Cloroplastos Encontrados apenas em células de plantas e algas; Estrutura mais complexa que das mitocôndrias: além das duas membranas circundantes, há inúmeras membranas internas contendo clorofila; Realizam a fotossíntese; Possuem seu próprio DNA e reproduzem-se por simples divisão.
Cloroplasto: origem Célula eucariótica primitiva Célula eucariótica primitiva capaz de realizar fotossíntese Bactéria fotossintética cloroplastos
Outras organelas delimitadas por membranas Retículo endoplasmático (RE): local onde os componentes de membrana e material destinado à exportação são montados Aparelho de Golgi recebe e modifica moléculas provenientes do RE e as redireciona; Lisossomos: organelas irregulares envolvidas na digestão intracelular (nutrição, reciclagem, excreção) Peroxissomas: vesículas que fornecem o ambiente de contenção p/ o Peróxido de Hidrogênio Proteína secretada vesícula secretora Vesículas de Golgi Retículo endoplasmático rugoso
O Citosol Contém grandes e pequenas moléculas tão comprimidas que se comporta mais como um gel aquoso; É o local de muitas reações químicas fundamentais; Contém ribossomos: pequenas partículas responsáveis pela síntese de proteínas; Contém filamentos longos e delgados de proteínas (citoesqueleto)
Citoesqueleto Organização dos componentes celulares Interação mecânica com o ambiente Movimentos coordenados Ações dependentes do citoesqueleto ossos e músculos celulares
Componentes do citoesqueleto: filamentos protéicos MT = microtúbulos IF = filamentos intermediários AF = filamentos de actina
Distribuição dos filamentos do citoesqueleto em células eucarióticas epiteliais do intestino
Fracionamento celular Diferentes componentes das células podem ser separados através do suas diferente coeficientes de sedimentação Isso permite o estudo separado das diferentes organelas e seus componentes
Estudo de biomoléculas Em adição ao isolamento de diferentes frações celulares o estudo das funções celulares pode ser feito através do isolamento de diferentes biomoléculas. Muitas da biomoléculas são compostas de polímeros que formam macromoléculas Esta macromoléculas realizam grande parte dos processos celulares
Células Macromoléculas Organelas