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12/03/2010 1 Nível Químico Nível Celular Nível Tecidual Nível Orgânico Nível Sistêmico Nível Organísmico átomos e moléculas células (unidades estruturais e funcionais) células e material extracelular (tecido epitelial, conjuntivo, muscular e nervoso) órgãos sistemas Organismo O estudo da vida vai da escala microscópica das moléculas e células que constituem os organismos à escala global de todos os seres vivos do planeta. Níveis de Organização Estrutural TAMANHO DAS CÉLULAS E ESTRUTURAS CELULARES 12/03/2010 2 TAMANHO DAS CÉLULAS E ESTRUTURAS CELULARES UNIDADES DE MEDIDAS UTILIZADAS NA MICROSCOPIA: 1 milímetro (mm) = (1/ 1.000) metros 1 micrômetro (µµµµm) = (1/ 1.000.000) metros 1 nanômetro (nm) = (1/ 1.000.000.000) metros 1 angstron (A) = (1/ 10.000.000.000) metros ESTRUTURAS CELULARES: Membrana Plasmática – 7 a 10nm (espessura) Ribossomo – 15 a 20 nm (diâmetro) Lisossomos – 0,5 a 3,0 µµµµm MICROSCÓPIOS:MICROSCÓPIOS: 1. ÓPTICO: A grande maioria aumentam a imagem 4 vezes, 10 vezes, 40 vezes e 100 vezes. 2. ELETRÔNICO: Podem ser de varredura quando a imagem obtida é tridimensional ou de transmissão quando a imagem é obtida pela passagem de um feixe de elétrons pela amostra estudada. 3. POLARIZAÇÃO, FLUORESCÊNCIA, CONFOCAL, CONTRASTE DE FASES e INVERTIDO: São outros tipos de microscópios utilizados para visualizar algumas estruturas. GARTNER, L., HIATT, J. Tratado de histologia em cores. Guanabara. 12/03/2010 3 Unidade estrutural e funcional dos seres vivos, assim como o átomo é a unidade fundamental das estruturas químicas. ou Pequenos compartimentos cercados por membrana, preenchidos com uma solução aquosa concentrada de substâncias químicas. Sofrimento celular organização se destrói função alterada Célula perde o significado de UNIDADE ORGANIZADORA MORTE CELULAR * Célula isolada pode constituir um organismo: ORGANISMOORGANISMO Ex: protozoários UNICELULARUNICELULAR * Células agrupadas formando tecidos e órgãos: ORGANISMOORGANISMO Ex: animais e vegetais PLURICELULARPLURICELULAR Século XVII � invenção das lentes de aumento ** mundo com dimensões microscópicas DESCOBRIMENTO E ESTUDO DA CÉLULA ���� MICROSCOPIA ** Refinamento e combinação das lentes de vidro Microscópio simples 1655 Robert Hooke utilizou pela primeira vez o termo célula - textura da cortiça com lentes de aumento CÉLULA - do grego kytos, célula do latim cella, espaço vazio 1674 Leeuwenhock observou células livres - eritrócitos, e reportou a descoberta dos protozoários 1833 Brown descreveu o núcleo das células (orquídeas) 1838 Schleiden e Schwann propuseram a teoria celular 1879 Flemming descreveu o comportamento dos cromossomos durante a divisão celular 1885 Virchow - “todas as células se originam de células preexistentes”. 1898 Golgi viu pela primeira vez e descreveu o aparelho de Golgi 1890 Waldeyer - exata divisão dos cromossomos ** Antes do final do século - gametas se formam por divisão reducional / meiose. 1957 Robertson descreveu a estrutura bilaminar da membrana plasmática, vista pela primeira vez ao M.E. 12/03/2010 4 TEORIA CELULAR (versão moderna) 1) As células constituem as unidades morfológicas e fisiológicas de todos os organismos vivos; 2) As propriedades de determinado organismo dependem das propriedades de suas células; 3) As células se originam unicamente de outras células e sua continuidade se mantém através de seu material genético; 4) A menor unidade da vida é a célula. CLASSIFICAÇÃO Domínios: Bacteria, Archaea e Eucarya. • Archaea e Bacteria - procariontes. • Eukarya – eucariontes agrupados em vários Reinos dentro do domínio. REINOS: • Protistas • Fungos • Animais • Vegetais Monera (bactérias) Fonte: www.lectura.ilce.edu.mx:3000 Protista (Protozoários) Fonte: www.elbalero.gob.mx Fungos Fonte: www.fiocruz.br/ccs/estetica/fungo 12/03/2010 5 Vegetais Fonte: www.bdt.fat.org.br/cerrado Fonte: www.brazilnature.com/pantanal Animais Fonte: www.leda.spaceports.com Animais Fonte: www.arconet.es CLASSIFICAÇÃO QUANTO: • CICLO ENERGÉTICO Organismos AUTOTRÓFICOS CO2 + H2O + luz solar = moléculas orgânicas Organismos HETEROTRÓFICOS Obtêm energia de moléculas orgânicas produzidas pelos organismos autotróficos • NÍVEL CELULAR Células PROCARIÓTICAS� sem envoltório nuclear e sem compartimentos internos Células EUCARIÓTICAS� com complexo envoltório nuclear e com compartimentos internos 12/03/2010 6 CÉLULAS PROCARIÓTICAS (bactérias, cianofíceas e micoplasmas) ** Escherichia coli - mais estudada � simplicidade estrutural � rapidez de multiplicação (1 célula se divide a cada 20 minutos) CARACTERÍSTICA PRINCIPAL: Ausência de membranas • limitação de tamanho - metabólitos se difundem pelo citoplasma; • simplicidade estrutural - complexidade bioquímica adaptação a variadas condições de vida (mutações espontâneas e seleção natural) Evoluem de maneira rápida adquirindo a habilidade de usar novas fontes de alimentos ou de resistir a uma nova droga antimicrobiana BACTÉRIAS ���� MAIS ABUNDANTE TIPO DE CÉLULA EXISTENTE NO PLANETA Estrutura das bactérias: � membrana plasmática: semelhante a dos eucariotos � parede bacteriana: espessa e rígida/ proteção mecânica � nucleóide: DNA circular enovelado/ 1 ou mais � polirribossomos: RNAm + ribossomos/ citoplasma � cápsula: pode ocorrer/ capacidade de resistir às defesas do organismo � flagelos e fímbrias: movimento e aderência, respectivamente. � plasmídeo: informação genética independente do nucleóide - resistência a antibióticos Organização Células Procarióticas Células eucarióticas Envoltório nuclear ausente presente DNA sem proteínas com proteínas Cromossomo Único Múltiplos Nucléolo ausente presente Divisão celular fissão mitose ou meiose Mitocôndrias Ausentes presentes Cloroplastos Ausentes presentes (vegetais) Parede celular não celulósica celulósica (vegetais) Exo/Endocitose ausente presente Citoesqueleto ausente presente Citoplasma não subdividido subdividido CÉLULAS CÉLULAS -- UNIDADE E DIVERSIDADEUNIDADE E DIVERSIDADE * 10 milhões de espécies de seres vivos Em que diferem?? Aparência e função 1) TAMANHO * Cada célula tem tipicamente de 5 a 20 µm de diâmetro * Algumas células têm até 1 metro de comprimento (neurônio) porém mesmo assim são microscópicas pois são extremamente delgadas (micrômetros de espessura) Lactobacillus - poucos micrômetros Óvulo de peixe - 1 mm 12/03/2010 7 2) FORMA DAS CÉLULAS * Extremamente variadas: cúbicas, esféricas, cilíndricas, estreladas, achatadas, ramificadas, fusiformes, discoidal, e outras. Células Musculares (Fibras) bastonetes Células Sensoriais (ouvido) Neurônio Tipos CelularesTipos Celulares Tipos CelularesTipos Celulares FORMA DAS CÉLULASFORMA DAS CÉLULAS * Algumas células modificam constantemente sua forma, e são denominadas polimorfaspolimorfas Ex: células do sangue como os macrófagos e leucócitos * Está relacionada com a funçãorelacionada com a função que exercem no organismo Ex: 1) células de revestimento - pavimentosas, recobrem a superfície de um órgão; 2) células musculares - alongadas, adaptadas à contração. FORMA E MOVIMENTOFORMA E MOVIMENTO Célula nervosa – estendida/ protrusão 10.000X mais longa que espessa. Paramécio - forma de um submarino coberto de cílios Célula vegetal - prisma imóvel Bdellovibrio bacteriovorus - torpedo ciliado Neutrófilo - movimentos amebóides 3) VOLUME DAS CÉLULASVOLUME DAS CÉLULAS Lei de Driesh: “O volume celular é constante nas células de um mesmo tecido em indivíduos da mesma espécie e em fase de desenvolvimento, não interessando o tamanho dos indivíduos”. - Uma pessoa alta e outra mais baixa se diferenciam pelo número de células que apresentam e suas constituições - as células não são maiores em pessoas mais altas. 12/03/2010 8 4) NECESSIDADES QUÍMICAS E ATIVIDADESNECESSIDADES QUÍMICAS E ATIVIDADES Presença de oxigênio X Ausência de oxigênio Ar, Luz e Água (vegetais) X Moléculas produzidas por outras células (animais) Fábricas especializadas na produção: - de hormônios; - amido; - gorduras... Em que os seres vivos se assemelham?? QUÍMICA BÁSICA Em todas as espécies a informação genética é armazenada em moléculas de DNA VÍRUS * São essencialmente genes envoltos por um capsídeo de proteção; * Não são células verdadeiras, apesar de apresentarem características celulares (auto-reprodução, hereditariedade, mutação) - dependem de uma célula hospedeira PARASITAS INTRACELULARES OBRIGATÓRIOS Fonte: www.virology.net www.cientic.com * Composição: - RNA ou DNA - capsídeo (formado por proteínas) - invólucro viral (lipoprotéico) - alguns * Formas: - Helicoidal (mosaico do tabaco) - Icosaédrico (adenovírus) - Helicoidal + invólucro (vírus da gripe) - Icosaédrico + invólucro (vírus do herpes) ** Bacteriófagos � parasitam células bacterianas ** Os sinais e sintomas de uma infecção viral refletem o efeitoefeito líticolítico dodo vírusvírus � morte localizada das células atacadas leva à formação das vesículas formadas na HERPES SIMPLES e das bolhas na VARICELA. 12/03/2010 9 ESTRUTURA DENTÁRIAESTRUTURA DENTÁRIAESTRUTURA DENTÁRIAESTRUTURA DENTÁRIA CÉLULAS ODONTOBLASTOSODONTOBLASTOS * Células colunares altas encontradas no tecido pulpar; * Responsáveis pela formação da dentina; * Apresentam prolongamentos que se estendem pelos canalículos dentinários. AMELOBLASTOSAMELOBLASTOS * Células estreitas e alongadas; * Células responsáveis pela formação do esmalte; * Degeneram após a erupção do dente (esmalte não se regenera). REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA: Ameloblasto e Odontoblasto CEMENTOBLASTOSCEMENTOBLASTOS * Células responsáveis pela formação do cemento. CEMENTÓCITOSCEMENTÓCITOS * Células semelhantes aos osteócitos, ficam aprisionadas no cemento. * Permanecem viáveis por toda a vida, e são ativadas quando novo cemento precisa ser formado. FIMFIM!!