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Citologia Celular
Citologia Celular
Citologia Celular
MICROSCOPIA 5
O microscópio eletrônico 7
Difusão Simples 16
Difusão facilitada 17
Osmose 18
O CITOPLASMA 27
OS RIBOSSOMOS 29
LISOSSOMOS 32
PEROXISSOMOS 33
MITOCÔNDRIAS 34
NÚCLEO 34
VACÚOLOS 35
PLASTOS 35
Você é uma pessoa alta ou baixa? A diferença entre você e o seu amigo
mais alto não é o tamanho das células e sim a sua quantidade. Então, se você
mede 1,74 m terá menos células em seu corpo do que uma pessoa que mede
1,95 m. E a última curiosidade é sobre a capacidade de reposição celular do
nosso corpo. A pele é o maior órgão do nosso corpo e apresentam inúmeras
células epiteliais na sua estrutura. A cada sete dias estas células são renovadas
para manter o nosso corpo protegido.
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Hooke descreveu pequenas
cavidades no interior das cortiças, dando o
nome de célula (diminutivo latino de Cella
que significa “lugar fechado”). Mas o que
Hooke observou, foi apenas a parede
celular, pois a cortiça é um tecido vegetal
morto,ou seja, onde as células não estão
mais presentes.
Color Plate 1. Tree characteristics: (a) Trunk with virgin bark, (b)
detail of the bark after extraction, (c) acorns. Photos: (a) J. G.
Pausas, (b) E. Chirino, (c) F. Selvi. James Aronson, João S. Pereira,
and Juli G. Pausas (Ed.), Cork Oak Woodlands on the Edge
Ecology, Adaptive Management, and Restoration, Society for
Ecological Restoration International, 2009.
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Em 1820 o botânico Brown, descobriu um “pequeno corpo” presente no
interior de algumas células, que nomeou núcleo. E como isso iniciaram
questionamentos sobre como estas estruturas biológicas surgem. Na busca por
esta resposta, em 1838, outro botânico, o Schleiden conclui que a célula é a
unidade básica dos seres vivos e um ano mais tarde o zoólogo alemão Schwann
generalizou esse conceito também para os animais. Juntos eles desenvolveram
a TEORIA CELULAR que afirma:
Os pesquisadores que afirmam que os vírus não são seres vivos utilizam os
seguintes argumentos:
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As 60 trilhões de células que formam o nosso corpo surgiram de apenas
UMA célula: o zigoto, formado pela união entre o óvulo e o espermatozoide. O
tamanho médio de uma célula animal fica em torno de 10μm e 30μm (5 a 10
vezes menor do que o olho humano pode ver), e por isso para a citologia é
fundamental o uso de microscópios.
MICROSCOPIA
O poder de resolução do olho humano é de 0,1mm, o equivalente a 100μm
(100 micrometros). Isso quer dizer que se desenharmos dois pontos com a
distância de 0,1mm entre cada um ainda será possível identificar cada um deles.
Mas se a distância entre eles for menor que 0,1mm precisaremos de ajuda para
enxergá-los separadamente. Isso quer dizer que qualquer objeto ou estrutura
menor que 0,1mm só será visualizada por humanos se algum dispositivo com
lentes de aumento for usado. E no caso da biologia esse dispositivo é o
microscópio que pode ser óptico ou eletrônico. Veja na imagem abaixo que
estruturas podemos ver utilizando os microscópios ou apenas os nossos olhos:
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O microscópio óptico ou de luz
O microscópio de óptico utiliza luz para a formação das imagens, assim
como nosso olho. A diferença entre ele e nossos olhos está no poder de
resolução e na capacidade de aumento. O poder de resolução do olho humano
é de 100μm, enquanto que do microscópio óptico de luz é de 0,2 μm (equivalente
a 0.002000000mm). Isso quer dizer que se desenharmos dois pontos com uma
distância de 0,2 μm entre si a olho nu não será possível diferenciá-los, mas
utilizando um microscópio isso será possível.
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A visualização do material só é possível se este passar por um processo
prévio de coloração. Resumidamente é necessário fixar o material biológico na
lâmina, para isso costuma-se utilizar algum tipo de álcool. E então é a vez do
corante, que é aplicado e permanece em contato por alguns minutos. Após o
excesso de corante é removido e quando a lâmina está seca pode ser levada ao
microscópio.
O microscópio eletrônico
Este microscópio é consideravelmente mais caro e talvez você que está
saindo do Ensino Médio nunca tenha visto um. Mas se for estudar na graduação,
algum curso da área de biológicas, pode ter a sorte de chegar perto de um. Ao
contrário do microscópio óptico, o eletrônico não depende da luz para formar
imagens, e sim de um feixe de elétrons que chegará até o objeto. E no lugar de
lentes estão presentes bobinas que funcionam como eletroímãs que desviam o
feixe de elétrons para que ele alcance o objeto.
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Existem quatro tipos de microscópios eletrônicos:
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CÉLULAS EUCARIÓTICAS X CÉLULAS PROCARIÓTICAS
Todos os seres vivos, com exceção dos vírus, são formados por células.
As células podem ser classificadas em procarióticas ou eucarióticas. Os
primeiros seres vivos que existiram no planeta Terra eram procariontes, portanto
as primeiras células que surgiram eram procarióticas. Milhões de anos se
passaram e surgiram as células eucarióticas, nas próximas páginas vamos
compreender este processo e aprender a diferenciar os tipos de células.
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As células eucarióticas apresentam o sistema de endomembranas, um
conjunto de organelas (menor parte funcional da célula) que tem sua origem
explicada pela endossimbiose. Veja passo a passo como este processo
aconteceu:
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Ao final deste processo evolutivo a célula eucariótica terá a seguinte aparência:
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CÉLULAS ANIMAL E VEGETAL
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Bastante informação, certo? Há três diferenças que você precisa guardar
no seu cérebro sem dúvidas:
1. Revestimento da célula;
2. Proteção da célula;
3. Seleção das substâncias que entram e saem da célula
(permeabilidade seletiva).
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A estrutura da membrana plasmática foi desvendada por Singer e
Nicholson em 1972. Estes pesquisadores, após seus estudos, concluíram que a
estrutura alvo de suas pesquisas é um mosaico fluido. Isso se deve ao fato de
as proteínas presentes poderem trocar de posição, por isso a fluidez do mosaico
composto de proteínas e outras substâncias.
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Agora vamos estudar como são selecionadas as substâncias que passam
pela membrana plasmática e quais os tipos de transporte que existem.
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA: TRANSPORTE PASSIVO
Os transportes do tipo passivo recebem esse nome por não gastarem
energia (moléculas de ATP) para que as substâncias transitem pela membrana
plasmática. São três os tipos de transportes passivos que iremos estudar:
difusão simples, difusão facilitada e osmose.
Difusão Simples
A difusão é o processo de passagem de uma substância do ambiente
hipertônico (maior concentração) para o meio hipotônico (menor concentração)
até que as concentrações entre os dois meios atinjam um equilíbrio. Quando os
dois meios atingem a mesma concentração o trânsito de substâncias continua
acontecendo, conforme partículas saem da célula, novas irão entrar.
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É por meio da difusão simples que as trocas gasosas são realizadas nos
nossos pulmões. Nos alvéolos pulmonares há passagem de gás oxigênio para
os vasos sanguíneos. E a passagem de gás carbônico para o interior dos
alvéolos pulmonares para eliminação na expiração.
Difusão facilitada
A difusão facilitada também envolve a passagem de soluto pela
membrana plasmática. Neste caso há participação de uma proteína canal que
permitirá o trânsito de solutos como a glicose e aminoácidos.
(ENEM 2019) Uma cozinheira colocou sal a mais no feijão que estava
cozinhando. Para solucionar o problema, ela acrescentou batatas cruas e sem
tempero dentro da panela. Quando terminou de cozinhá-lo, as batatas estavam
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salgadas, porque absorveram parte do caldo com excesso de sal. Finalmente,
ela adicionou água para completar o caldo do feijão.
Osmose
A osmose, ao contrário da difusão, é a passagem de solvente. Ou seja, a
passagem de moléculas de água se dá por esse processo. Não envolve gasto
de energia e acontece do meio hipotônico para o meio hipertônico.
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Agora, além de você estar por dentro do conceito de osmose, é essencial
saber como isso funciona nas células. Se mergulhamos uma célula vegetal e
animal em soluções hipertônicas e hipotônicas elas irão se comportar de
maneiras diferentes.
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TRANSPORTE ATIVO: A BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO
A bomba que permite o trânsito dos íons é uma proteína integral, ou seja,
que atravessa a membrana plasmática de um lado ao outro. O processo ocorre
em 3 etapas:
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A concentração de potássio será maior no interior da célula. E isso é
essencial para que a célula se mantenha viva e funcionando corretamente. O
potássio contribuiu para a síntese de proteínas e respiração celular (quebra da
glicose para produção de ATP). A eliminação de íons de sódio contribuiu para a
manutenção do equilíbrio osmótico. Caso os dois íons permanecessem no
interior da célula haveria a entrada de água em excesso (por osmose) e a célula
poderia estourar.
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TRANSPORTE POR VESÍCULAS
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Veja na imagem a seguir como o processo de fagocitose e exocitose
acontecem em uma célula fagocitária:
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ENVOLTÓRIOS EXTERNOS À MEMBRANA PLASMÁTICA: GLICOCÁLICE
E PAREDE CELULAR
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A troca de informações contribui para que a produção de substâncias
seja regulada e também o processo de divisão celular. Por exemplo, pelo
glicocálice uma célula pode comunicar a outra que a produção de uma
determinada proteína precisa ser intensificada. No caso da divisão celular, o
glicocálice permite uma célula compreender que já está encostando em outra e
portanto não há mais espaço para se multiplicar de forma organizada (esse
controle é perdido no caso dos tumores).
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mitose. São canais de comunicação citoplasmática que permitem o trânsito de
substâncias.
Nas células vegetais jovens, há apenas uma parede celular fina e flexível,
a PAREDE CELULAR PRIMÁRIA. Ela é elástica o suficiente (composta apenas
por celulose) para permitir o crescimento celular. Após o crescimento forma-se
a PAREDE CELULAR SECUNDÁRIA, que pode conter outros componentes
além da celulose, como a lignina e a suberina.
As outras paredes celulares iremos estudar quando aprofundarmos
nossos conhecimentos sobre os seres vivos nos próximos módulos.
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CITOPLASMA
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espermatozoides de várias espécies do reino animal ou então em protozoários
como o causador da doença de Chagas.
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3. Filamentos Intermediários: são formados por
diversas proteínas, entre elas a queratina.
Contribuem com a adesão entre as células e com
proteção mecânica, podem estar presentes em
diversos tipos de tecido, principalmente no tecido
epitelial que forma a nossa pele e reveste outras
estruturas do corpo humano.
RIBOSSOMO
Sua estrutura é formada por duas subunidades: uma maior e outra menor.
O ribossomo só é uma estrutura funcional quando as duas subunidades estão
unidas.
Os ribossomos das células procarióticas são diferentes dos das células
eucarióticas. As subunidades são classificadas com relação ao peso molecular.
No caso dos procariontes as subunidades têm pesos diferentes (50S e 30S) do
que as subunidades dos eucariontes (60S e 40S).
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Os antibióticos, medicamentos utilizados para combater infecções
bacterianas, atuam nos ribossomos das bactérias. Por isso, podem apresentar
efeitos colaterais que envolvam as mitocôndrias dos animais (incluindo os
humanos). Lembre-se que nossas mitocôndrias surgiram a partir de organismos
procariontes.
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Células secretoras, ou seja, que produzem proteínas que serão
exportadas, apresentam grandes quantidades de RER. Como exemplo podemos
citar as células pancreáticas, que produzem insulina e glucagon (contribuem
para controlar a glicemia). Ou então as células produtoras (caliciformes) de muco
das nossas vias respiratórias, que produzem em grande quantidade
glicoproteínas.
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COMPLEXO DE GOLGI (OU APARELHO DE GOLGI)
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LISOSSOMO
PEROXISSOMO
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Bizu : assistam ao filme O óleo de Lorenzo! Nele você verá a luta de um pai e
uma mãe para ajudar seu filho a superar uma doença associada aos
peroxissomos.
MITOCÔNDRIA
NÚCLEO
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núcleo. No próximo módulo vamos aprofundar nossos estudos sobre essa
organela.
VACÚOLO
PLASTO
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DIGESTÃO CELULAR E APOPTOSE
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A apoptose, ou autólise positiva, é a morte celular programada. Este
processo é diferente da necrose, que envolve a morte de células e tecidos na
presença de alguma toxina ou ausência de suprimento sanguíneo. Este
processo envolve o gasto de moléculas de energia (ATP) e é controlado pelos
genes presentes na célula.
Este processo biológico permite, por exemplo, o desaparecimento da
cauda dos girinos e também das membranas interdigitais nos humanos e em
outras espécies do Reino Animal.
A apoptose é um processo biológico que
contribuiu para a homeostase dos tecidos. Ela é
responsável por controlar a quantidade de células
que formam um tecido, se há excesso de células
elas serão eliminadas. O mesmo acontece com as
células que envelheceram ou então com células que
apresentam erros no seu material genético. Quando
estas células, com mutações prejudiciais, não são
eliminadas pelo processo de apoptose, dizemos que
um processo cancerígeno está acontecendo no organismo.
A autólise negativa é uma morte celular não programada. É o que
acontece, por exemplo, na silicose. Esta condição afeta principalmente
mineiros, que nos túneis e galerias das minas podem inalar sílica. Esta
substância se acumula nos pulmões, especificamente nos alvéolos pulmonares.
A sua presença faz com que as células sejam rompidas, assim como os
lisossomos. As enzimas lisossomais passam a destruir todo o tecido pulmonar,
causando insuficiência respiratória e baixa oxigenação do sangue. Esta condição
não tem cura, o recomendado é tratar o paciente para diminuir os sintomas e
prevenir infecções respiratórias.
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