Biologia Celular
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Origem da vida, célula Procarionte e Eucarionte, principais diferenças entre célula animal e vegetal, membrana plasmática, transporte ativo e passivo, núcleo celular e Divisão celular.

Origem da vida, célula Procarionte e Eucarionte, principais diferenças entre célula animal e vegetal, membrana plasmática, transporte ativo e passivo, núcleo celular e Divisão celular.

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Biologia Celular Document Transcript

  • 1. CENTRO UNIVERSITARIO CELSO LISBOA Biologia Celular Vinicius da Gama Martins / PS111 (Psicologia) 04/07/2011Origem da vida, célula Procarionte e Eucarionte, principais diferenças entre célula animal evegetal, membrana plasmática, transporte ativo e passivo, núcleo celular e Divisão celular.
  • 2. 2SumárioOrigem da Vida - teoria de Oparin................................................................................................3Os primeiros seres vivos: Procariontes (Bactérias).......................................................................4 Virus ≠ Bactéria .............................................................................................................................................4Célula Eucarionte.........................................................................................................................5 A Célula Animal........................................................................................................................5 Principais diferenças entre célula animal e vegetal..................................................................8Membrana Plasmática..................................................................................................................8 As funções da membrana plasmática ......................................................................................8 A membrana plasmática possui mecanismos que permitem a entrada e a saída de substâncias. Dizemos que a membrana plasmática seleciona a passagem destas substâncias e que ela possui desta forma uma permeabilidade seletiva, que é uma camada fosfolipídica da membrana plasmática que funciona como uma barreira fluida (maleável) e permite a passagem de substâncias diretamente através dela. Outras funções estão atribuídas á membrana plasmática, como conservar a forma das células, auxiliarem no deslocamento e transportação. .........................................................................................................................8 A estrutura da membrana plasmática......................................................................................9 A permeabilidade seletiva........................................................................................................9 Transporte através das membranas.........................................................................................9 Transporte passivo.............................................................................................................10 Transporte ativo.................................................................................................................10Núcleo Celular............................................................................................................................11Divisão Celular............................................................................................................................12 Células haplóides e diplóides..................................................................................................12 A divisão das células ( Meiose e Mitose)................................................................................12
  • 3. 3Origem da Vida - teoria de Oparin A teoria de Oparin sugere que a atmosfera de nosso planeta era formadapor uma mistura de gases (metano, amônia, gás hidrogênio) e muito vapord’água. Continuamente atingida por relâmpagos e atravessada por raiosultravioleta do Sol, teria havido a quebra de algumas dessas moléculas e asíntese de determinados compostos orgânicos. Graças aos violentos temporaisque se abatiam sobre a Terra, esses compostos eram levados aos oceanosprimitivos. Nesses locais, formou-se um caldo de substâncias orgânicas queconstituiu o ponto de partida para a origem da vida.A partir deste evento, seguem-se as etapas representadas no esquema: Oparin propôs que as combinações moleculares complexas as funçõesda matéria vida evoluíram a partir de moléculas mais simples que pré-existiamna terra original. A formação de coacervados segundo as idéias de Oparin,quando as proteínas se aglomeram são formados os coacervados. Oscoacervados nada mais é que a junção das proteínas em pequenas partes,rodeadas de uma camada de água que é denominada solvatação.
  • 4. 4Os primeiros seres vivos: Procariontes (Bactérias) Acreita-se que os primeiros seres vivos eram unicelulares, ou seja,apresentavam o corpo formado por uma única céluda. Essa célulda seriaestrutural e funcionalmente muito simples, formada por membrana plasmáticadelimitando o citoplasma, no qual estava presente uma molécula de ácidonucléico, em uma região denominada nucleóide. Células assim organizadas são denominadas células procarióticas e osorganismos que as apresentam são denominados procariontes ou procariotosComo regra geral, as células procarióticas apresentam parede celular, que éuma estrutura externa à membrana plasmática. Atualmente, os organismos procariontes existentes são as bactérias e ascinobactérias (algas azuis ou cianofíceas). Virus ≠ BactériaVirus não são considerados seres vivos, pois não formam uma célula definida.Eles têm apenas uma capa de proteína (capsideo) e um tipo de ácido nucléico(DNA ou RNA). O vírus invade uma célula e assume o comando, fazendo com que ela trabalhe quase que exclusivamente para produzir novos vírus. A infecção viral geralmente causa profundas alterações no metabolismo celular, podendo levar à morte das células afetadas. Os vírus causam doenças em plantas e animais (incluindo o homem).
  • 5. 5Célula Eucarionte Estas células possuem um núcleo delimitado por um sistema demembranas (a membrana nuclear ou carioteca), nitidamente separado docitoplasma. Têm um rico sistema de membranas que formam numerososcompartimentos, separando entre si os diversos processos metabólicos queocorrem na célula. Como modelo de células eucariontes, veremos uma célulaanimal e uma célula vegetal.A Célula Animal Como todas as células, possui uma membrana celular (membranaplasmática ou plasmalema). Sua espessura é de 7,5 nanômetros, o que a tornavisível somente ao microscópio eletrônico, no qual aparece como um sistemade três camadas: duas escuras, eletrodensas, e entre elas uma camada clara.Esta estrutura trilaminar é chamada unidade de membrana. Sua composiçãoquímica é lipoproteica, sendo 75% de proteínas e 25% de gorduras. A membrana controla a entrada e saída de substâncias da célula,mantendo quase constante a composição do seu meio interno. Possuipermeabilidade seletiva, permitindo a livre passagem de algumas substâncias enão de outras. Engloba partículas (endocitose) por fagocitose (partículasgrandes) ou por pinocitose (partículas pequenas e gotículas) O citoplasma é constituído por uma substância fundamental amorfa – ohialoplasma ou citosol – que contém água, proteínas, íons, aminoácidos eoutras substâncias. A parte protéica pode sofrer modificações reversíveis emsua estrutura, aumentando ou diminuindo sua viscosidade, alternando de gel(mais denso) para sol (mais fluido) ou vice-versa. Mergulhados no hialoplasma
  • 6. 6estão os organóides e os grânulos de depósito de substâncias diversas, comoglicogênio ou gorduras. Os organóides possuem funções específicas, sendoalguns revestidos por membranas outros, não. As mitocôndrias são alongadas ou esféricas, revestidas por dupla membrana lipoproteica. Possuem DNA próprio e capacidade de autoduplicação. Liberam energia de moléculas orgânicas, como a glicose, transferindo-a para moléculas de ATP. A energia do ATP é empregada pelas células na realização de trabalho: síntese desubstâncias, movimento, divisão celular, etc. Os processos de oxidação daglicose constituem a respiração celular aeróbica, dependente de oxigênio. O retículo endoplasmático (RE) é formadopor um extenso sistema de túbulos e vesículasrevestidas por membrana lipoproteica. Ascavidades deste sistema são chamadas cisternasdo RE. Algumas partes têm ribossomos aderidos(RE rugoso ou granular, também chamadoergastoplasma) e outras partes não os possuem(RE liso). As funções dos dois tipos sãodiferentes, e a proporção de cada um depende dos papéis metabólicos dacélula. O RE permite a distribuição de substâncias pelo interior da célula. O RErugoso é sede de intensa síntese de proteínas. O RE liso produz lipídios, ealgumas substâncias ligadas a ele podem metabolizar substâncias tóxicas,inativando-as. Os ribossomos são pequenas partículas formadas por proteínas e porRNA ribossômico. São as organelas responsáveis pela síntese de proteínas. O complexo de Golgi é constituído por vesículas achatadas ou esféricas,empilhadas e revestidas por membrana lipoproteica. Nas células animais,geralmente está próximo do núcleo. Relaciona-se com a concentração e oarmazenamento de substâncias produzidas pelas células e com a transferência
  • 7. 7destas substâncias para grânulos nos quais serão eliminadas da célula.Participam, portanto, da secreção celular. Revestidos por membrana lipoproteica, os lisossomos são pequenasvesículas esféricas cheias de enzimas digestivas. Sua função básica é adigestão celular, que envolve dois processos:1) digestão de partículas alimentares englobadas pela célula (digestãoheterofágica);2) digestão de organóides inativos ou em degeneração (digestão autofágica). Próximo ao núcleo, encontra-se um par de centríolos. Cada um éformado por um cilindro constituído por substância amorfa e microtúbulos. Temcapacidade de autodupli-cação. Participa da divisão celular. Em algumas células, observam-se cílios e flagelos vibráteis. Os cílios são pequenos e numerosos, enquanto os flagelos são longos, havendo apenas um ou alguns por célula. Na base dos cílios e flagelos, está ocorpúsculo basa, de estrutura idêntica à dos centríolos. Os peroxissomos ou microcorpos são pequenas vesículas que contêmenzimas oxidativas. Possuem, também, quase toda a catalase da célula,enzima que degrada a água oxigenada. Participam, ainda, da eliminação de outras substâncias tóxicas, como oetanol e o ácido úrico. Os microtúbulos e os microfilamentos são estruturasfilamentares constituídas por proteínas. Encontram-se no interior dos cílios e deflagelos ou dispersos pelo citoplasma. Participam dos movimentos celulares eda manutenção da arquitetura celular, formando o citoesqueleto. Os depósitos ou inclusões citoplasmáticas diferem dos organóides por não possuírem organização nem sistemas enzimáticos específicos. São depósitos intracelulares de substâncias de reserva (glicogênio ou gordura), de pigmentos (melanina) ou de cristais. O núcleo, controlador da atividade celular, é bem individualizado e delimitado por uma dupla membrana, a carioteca ou membrana nuclear. Seu interior é ocupado pela cariolinfa, na qual está mergulhado o material genético formado por DNA associado a proteínas, acromatina. Observa-se,ainda, um corpúsculo denso, esférico, chamado nucléolo.
  • 8. 8Principais diferenças entre célula animal e vegetal Nos tecidos vegetais, as comunicações entre as células são feitas pormeio de estruturas denominadas plasmodesmos.Os plasmodesmos permitemtrocas de materiais entre células vegetais vizinhas por meio de pontescitoplasmáticas.Membrana Plasmática Tudo que existe, e que é individualizado, precisa se separar do seu meioexterior por algum envoltório. Assim, o papel principal da membrana plasmáticaé delimitar a célula, em outras palavras, separar o conteúdo citoplasmático domeio em que ela se encontra.As funções da membrana plasmática A membrana plasmática possui mecanismos que permitem aentrada e a saída de substâncias. Dizemos que a membrana plasmáticaseleciona a passagem destas substâncias e que ela possui desta formauma permeabilidade seletiva, que é uma camada fosfolipídica damembrana plasmática que funciona como uma barreira fluida (maleável) epermite a passagem de substâncias diretamente através dela. Outrasfunções estão atribuídas á membrana plasmática, como conservar aforma das células, auxiliarem no deslocamento e transportação.
  • 9. 9A estrutura da membrana plasmática Os lipídeos, substâncias oleosas, são as principais moléculas presentesna membrana plasmática e o fato deles não se misturarem com a água ajudano papel da membrana plasmática de separação da célula do seu meioexterno. Os lipídeos da membrana são chamados de fosfolipídios e seorganizam em uma bicamada (duas camadas justapostas). Os fosfolipídios possuem uma cabeça polar, formada por fósforo (quepode ficar em contato com a água) e caudas apolares (que não tem afinidadepor água) que ficam voltadas para o interior da membrana. Além dosfosfolipídios a membrana também possui proteínas, que funcionam comoportas e janelas da célula, e açúcares ligados aos lipídeos e às proteínas. Ouseja, a composição da membrana plasmática... é principalmente lipoprotéica( lipídios + proteínas). O modelo mais aceito atualmente foi proposto por Singere Nicholson e é conhecido como modelo do mosaico fluido.A permeabilidade seletiva A camada fosfolipídica da membrana plasmática funciona como umabarreira maleável e permite a passagem de substâncias diretamente atravésdela, e impede a passagem de outras, ou seja, ela faz uma seleção desubstâncias que devem ou não ser introduzidas nas células.Transporte através das membranas Mesmo nas membranas não biológicas, como as de plástico ou celulose,há moléculas que as conseguem atravessar, em determinadas condições.Dependendo das propriedades da membrana e das moléculas (ou átomos ouíons) em presença, o transporte através das membranas classifica-se em:  Transporte passivo – quando não envolve o consumo de energia do sistema, sendo utilizada apenas a energia cinética das moléculas; a movimentação dá-se a favor do gradiente de concentração (do meio hipertónico para o meio hipotónico).  Transporte ativo – quando o transporte das moléculas envolve a utilização de energia pelo sistema; no caso da célula viva, a energia utilizada é na forma de Adenosina tri-fosfato (ATP); a movimentação das substâncias dá-se contra o gradiente de concentração, ou seja, do meio hipotónico para o hipertónico.
  • 10. 10Transporte passivo O interior das células – o citoplasma – é basicamente uma soluçãoaquosa de sais e substâncias orgânicas. O transporte passivo de substânciasna célula pode ser realizado através de difusão ou por osmose. A difusão se dáquando a concentração interna de certa substância é menor que a externa, eas partículas tendem a entrar na célula. Quando a concentração interna émaior, as substâncias tendem a sair. A difusão pode ser auxiliada por enzimaspermeases sendo classificada Difusão facilitada. Quando não há ação deenzimas, é chamada difusão simples Quando a concentração externa de substâncias é maior que a interna,parte do líquido citoplasmático tende a sair fazendo com que a célula murche -plasmólise. Quando a concentração interna é maior, o líquido do meio externotende a entrar na célula, dilatando-a - Turgência, entretanto existe ainda asituação em que a célula murcha e depois por motivos externos volta a obtersua quantidade normal de água,então esse fato é chamado de Deplasmolise,ou seja, uma plasmolise inversa. Neste caso, se a diferença de concentraçãofor muito grande, pode acontecer que a célula estoure. As células que possuemvacúolos são mais resistentes à diferença de concentração, pois estasorganelas, além de outras funções, agem retendo líquido.Transporte ativo O transporte ativo através da membrana celular é primariamenterealizado pelas enzimas ATPases, como a importante bomba de sódio epotássio, que tem função de manter o potencial eletroquímico das células. Muitas células possuem uma ATPase do cálcio que opera asconcentrações intracelulares baixas de cálcio e controla a concentração normal(ou de reserva) deste importante mensageiro secundário. Uma outra enzimaactua quando a concentração de cálcio sobe demasiadamente. Isto mostra queum íon pode ser transportado por diferentes enzimas, que não se encontrampermanentemente ativas. Há ainda dois processos em que, não apenas moléculas específicas,mas a própria estrutura da membrana celular é envolvida no transporte dematéria (principalmente de grandes moléculas) para dentro e para fora dacélula: • endocitose – em que a membrana celular envolve partículas ou fluido do exterior - fagocitose ou pinocitose - e a transporta para dentro, na forma duma vesícula. • exocitose – em que uma vesícula contendo material que deve ser expelido se une à membrana celular, que depois expele o seu conteúdo.
  • 11. 11Núcleo Celular O núcleo de cada uma das células do organismo contém o denominadomaterial genético, isto é, as espirais de ADN (ácido desoxirribonucléico)dispostas de forma complexa para formar os cromossomas. As célulashumanas contêm 23 pares de cromossomas (46 no total), incluindo um par decromossomas sexuais.A molécula de ADN é uma hélice dupla e comprida, semelhante a uma escadaem caracol. Os elos desta cadeia, que determinam o código genético de cadaindivíduo, compõem-se de pares de quatro tipos de moléculas denominadasbases (adenina, timina, guanina e citosina). A adenina faz par com a timina e aguanina com a citosina. O código genético está escrito em tripletes, de modoque cada grupo de três elos da cadeia codifica a produção de um dosaminoácidos, os quais são as componentes que constituirão as proteínas. A hélice do ADN abre-se longitudinalmente quando uma parte destamolécula controla ativamente alguma função da célula. Um ramo da héliceaberta fica inativo enquanto o outro atua como modelo para formar um ramocomplementar de ARN (ácido ribonucléico). As bases do ARN ordenam-se namesma sequência que as bases do ramo inativo do ADN, com a diferença deque o ARN, em vez de timina, contém uma base denominada uracilo. A cópiado ARN, chamada ARN mensageiro (ARNm), separa-se do ADN, abandona onúcleo, passa ao citoplasma da célula e une-se aos ribossomas, onde temlugar a biossíntese das proteínas. O ARNm transmite ao ribossoma ainformação sobre a sequência de aminoácidos de que necessita para construiruma proteína específica e o ARN transportador (ARNt), um tipo de ARN muitomais pequeno, conduz os aminoácidos ao ribossoma. Cada molécula desteARN transporta e incorpora um aminoácido à cadeia da proteína que se está asintetizar. Um gene contém a informação necessária para construir uma proteína.Os genes variam de tamanho segundo o tamanho da proteína e ordenam-senuma sequência específica nos cromossomas. Denomina-se locus alocalização de cada gene em particular. Os dois cromossomas sexuais determinam o sexo do feto. O homemtem um cromossoma sexual X e um Y; a mulher tem dois cromossomas X, dosquais só um deles é ativo. O cromossoma Y contém relativamente poucosgenes, mas um deles determina o sexo. Nos homens expressam-se quasetodos os genes do cromossoma X, quer sejam dominantes ou recessivos. Osgenes do cromossoma X denominam-se genes ligados ao sexo ou aocromossoma X.
  • 12. 12Divisão CelularCélulas haplóides e diplóides Células haplóides são células com 23 cromossomos, ou seja células "n", umexemplo são as células sexuais, espermatozóide, óvulo. Células diplóides têm 46 cromossomos, são as células "2n", pois contem ainformação genética duplicada, ex: células somáticas.A divisão das células ( Meiose e Mitose) A divisão das células é um processo importantíssimo, relacionado com ocrescimento do organismo, reparo de lesões e manutenção da estrutura do indivíduo,além de ser fundamental na reprodução e perpetuação da espécie. Há dois tipos dedivisão celular, a mitose e a meiose. A mitose é uma etapa do ciclo celular. Já ameiose, nos animais, é responsável pela produção de gametas. • MEIOSE  A meiose é o processo de divisão celular que ocorre nos órgãos reprodutores masculinos e femininos de plantas e de animais, e que leva a formação de esporos e gametas.  A meiose é de muita importância para a evolução, pois é durante este processo que ocorre a recombinação genética, ou seja, ocorre troca de partes dos cromossomos, aumentando assim a variabilidade genética dos gametas formados. • MITOSE  A mitose é a divisão celular que ocorre nas células somáticas (células não sexuais) onde são produzidas inúmeras células a partir de uma só célula genitora.  Este tipo de divisão, entretanto, pode ocorrer também em células germinativas (aquelas que levam a formação dos gametas).Referencias:http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/evolucao-dos-seres-vivos/teorias-da-evolucao.phphttp://educacao.uol.com.br/biologia/ult1698u24.jhtmhttp://citologiabio.blogspot.comhttp://biologiafaec.blogspot.comhttp://www.biomania.com.brhttp://biovidadna.loveblog.com.br/
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