02 - Introdução a citologia

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FAMA-FACULDADE DE MACAPÁ
CURSO: ENFERMAGEM
Disciplina: CIÊNCIAS MOLECULARES E CELULARES – CMC
Profª. M.Sc. Lana Oliveira
Profº. Esp. Rodrigo Corrêa
 
INTRODUÇÃO À CITOLOGIA
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INTRODUÇÃO
 Hooke (1635-1703): em 1655 utilizou o microscópio composto para descrever pequenos poros em secções de rolhas, que chamou de “cellula” (quarto pequeno);
 Schleiden (1804-1881) e 		Schwann (1810-1882): propuseram a teoria celular, afirmando que a célula nucleada é a unidade da estrutura e função em plantas e em animais;
 Brown (1773-1858): em 1833 publicou suas observações microscópicas de orquídeas descrevendo claramente o núcleo da célula.
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INTRODUÇÃO
 As células são unidades estruturais e funcionais dos organismos vivos;
 São unidades limitadas por membranas preenchidas com solução aquosa concentrada de químicos e dotadas com capacidade extraordinária de criar cópias delas mesmas pelo seu crescimento e divisão em duas;
 As formas mais simples de vida são células solitárias - unicelulares;
 Organismos superiores são comunidades de células derivadas do crescimento e divisão a partir de uma única célula fundadora – multicelulares.
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Organismos solitários
Organismos superiores
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INTRODUÇÃO
 As células variam em tamanho:
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INTRODUÇÃO
 As células variam em forma e função;
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INTRODUÇÃO
 As células podem apresentar somente membrana plasmática fina e/ou parede celular e/ou ainda, carapaça rígida;
 Algumas requerem oxigênio para viver; para outras, o oxigênio é letal;
 Algumas consomem um pouco mais do que ar, luz solar e água para viver; outras, necessitam de uma mistura complexa de moléculas produzidas por outras células;
 Em organismos multicelulares, existe uma divisão de trabalho entre as células, ou seja, uma célula ou grupos de células são especialistas em determinadas funções;
 Todas as células vivas têm uma química básica similar:
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 Moléculas de DNA que carregam informação genética;
 RNA que se traduz em proteínas.
	
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INTRODUÇÃO
 Supõem-se que todas as células atuais evoluíram a partir de um mesmo ancestral; 
 Os genes fornecem as instruções para a forma, a função e o comportamento das células;
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 Mutações;
 Seleção natural;
	
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CÉLULA PROCARIÓTICA
 Procariontes, procariotas ou procariotos (grego: pro, anterior, antes + karyon, noz ou amêndoa - núcleo);
 São organismos unicelulares que não apresentam seu material genético delimitado por uma membrana, possuem: duas partes;
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CÉLULA PROCARIÓTICA
 Estes seres não possuem nenhum tipo de compartimentalização interna por membranas, estando ausentes várias outras organelas, como os Reticulos, o Complexo de Golgi e o fuso mitótico;
 Possuem ribossomos;
 O DNA dos procariontes, geralmente composto por um único cromossomo circular, encontra-se localizado numa zona chamada nucleóide no citoplasma;
 Existe DNA sob a forma de anéis, os plasmídeos;
 Apresentam mesossomos que são invaginações na membrana citoplasmática;
 A maioria possui parede celular;
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CÉLULA PROCARIÓTICA
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CÉLULA PROCARIÓTICA
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CÉLULA EUCARIÓTICA
 Eukariota, Eukaria, Eukarya, Eukaryota (grego eu, verdadeiro + karyon, noz ou amêndoa - núcleo);
 Inclui a maioria dos seres vivos, apresenta um núcleo celular rodeado por uma membrana - carioteca (DNA compartimentado, conseqüentemente separado do citoplasma), possuem três partes;
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CÉLULA EUCARIÓTICA
 O constituinte mais externo da célula é a Membrana Plasmática (MP) ou Plasmalema;
 É composta por duas camadas de moléculas de fosfolipídios com seus grupamentos não-polares (hidrofóbicos) voltados p/ o centro e os polares (hidrofílicos) voltados p/ a superfície e proteínas;
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CÉLULA EUCARIÓTICA
 Camada bimolecular de fosfolipídios com moléculas de proteínas (Mosaico Fluido);
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CÉLULA EUCARIÓTICA
 Propriedades da Membrana Plasmática (MP):
	- Moléculas protéicas, algumas são poros funcionais, por onde transitam certas moléculas e íons;
	- Outras proteínas são receptoras de hormônios, ou outras moléculas sinalizadoras, e de macromoléculas estruturais do meio externo;
	- A Membrana Plasmática tem como função a manutenção da constância do meio intracelular, que é diferente do líquido extracelular;
	- A superfície externa da MP é recoberta por uma camada rica em hidratos de carbono, o Glicocálice;
	- As trocas de substâncias entre a célula e o meio onde ela vive têm lugar através da MP.
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CÉLULA EUCARIÓTICA
 Transporte através da Membrana Plasmática (MP):
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CÉLULA EUCARIÓTICA
 O maior volume de uma célula eucariótica é representado pela região compreendida entre a membrana plasmática e a membrana nuclear, chamada de citoplasma ou matriz citoplasmática ou citosol;
 Divide-se basicamente duas partes: Organelas (parte do citoplasma responsável por uma ou mais funções especiais) e Hialoplasma (solução coloidal formada principalmente por água e proteínas);
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ORGANELAS DE CÉLULAS EUCARIÓTICAS
 Ribossomos 		
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ORGANELAS DE CÉLULAS
 EUCARIÓTICAS
 Reticulo Endoplasmático (R.E.) 		
A principal função do R.E.R é a síntese de proteínas de exportação.
Conjunto de membranas e vesículas de natureza lipoprotéica, originado por invaginação da membrana plasmática e que faz comunicação com a Membrana Plasmática e com a Carioteca.
FUNÇÕES DO R.E.L
Síntese de esteróides como nas células da glândula adrenal; 
Conjugação, oxidação e metilação para inativar certos hormônios e neutralizar substâncias nocivas e tóxicas, como nos hepatócitos;
Síntese de fosfolípidios para todas as membranas;
Participa da hidrólise do glicogênio, produzindo glicose para o metabolismos energético; 
Acumula e libera íons cálcio nas células musculares estriadas.
RER
REL
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ORGANELAS DE CÉLULAS EUCARIÓTICAS
 Complexo de Golgi ou Golgiense		
Ele consiste de uma coleção de cisternas envoltas por membranas achatadas e empilhadas. Cada pilha do Golgi consiste de quatro a seis cisternas. 
Cada unidade da pilha possui duas faces distintas: uma face cis (ou face de entrada) e uma face trans. As duas faces estão estreitamente conectadas a compartimentos especiais. 
Proteínas e lipídeos entram na rede de Golgi cis, em vesículas de transporte, a partir do RE e saem na rede de Golgi trans em vesículas de transporte destinadas a superfície celular ou outro compartimento. 
FUNÇÕES:
Armazenamento, embalagem e eliminação de secreções.
Síntese de polissacarídeos.
Síntese do acrossomo do espermatozóide.
Formação da lamela média das células vegetais.
 Formação dos lisossomos.
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ORGANELAS DE CÉLULAS EUCARIÓTICAS
 Complexo de Golgi ou Golgiense		
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ORGANELAS DE CÉLULAS EUCARIÓTICAS
 Lisossomos		
Os lisossomos são encontrados tanto em células animais quanto em células vegetais e nos protozoários.
São vesículas delimitadas por membrana, com diâmetro de 0,05 a 0, 5 m, contendo mais de 40 enzimas hidrolíticas, as quais são capazes de digerir a maioria das substâncias biológicas.
A maioria das enzimas lisossômicas age em meio ácido, pH 5, que é mantido por uma bomba de hidrogênio, propelida por ATP, na membrana do lisossomo. 
FUNÇÃO: Digestão intracelular e extracelular.
 HETEROFAGIA = digestão de diversos alimentos no interior da célula
 AUTOFAGIA = digestão de estruturas inativas como organelas envelhecidas.
 AUTÓLISE = destruição celular devido a ruptura dos lisossomos celulares.
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ORGANELAS DE CÉLULAS EUCARIÓTICAS
 Lisossomos		
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ORGANELAS DE CÉLULAS EUCARIÓTICAS
 Lisossomos		
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ORGANELAS DE CÉLULAS EUCARIÓTICAS
 Peroxissomos		
São vesículas de membranas lipoprotéicas cheias de enzimas oxidantes. 
São abundantes em células hepáticas, fibroblastos, leucócitos e células renais, sendo responsáveis pela decomposição de toxinas produzidas pelas células ou ingeridas.
Exemplo de ação de enzimas do Peroxissomo
Enzima Catalase
2 H2O2
2 H2O
 O2
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ORGANELAS DE CÉLULAS EUCARIÓTICAS
 Mitocôndria 
São organelas esféricas ou alongadas, medindo de 0,5 a 1,0 m de largura e até 10 m de comprimento. Algumas células podem conter inúmeras mitocôndrias. 
MATRIZ: Solução líquida que inclui diversas enzimas necessárias à oxidação do piruvato e ácidos graxos, além do DNA mitocondrial, ribossomos, RNAt e outros.
MEMBRANA INTERNA: apresenta numerosas cristas que aumentam a área superficial total. Contêm proteínas com três tipos de funções:
	1. aquelas que conduzem as reações de oxidação da cadeia respiratória.
 	2. um complexo enzimático chamado ATPsintetase, que produz ATP na matriz.
 	3. proteínas transportadoras regulam a passagem para dentro e fora da matriz.
MEMBRANA EXTERNA: contém uma grande proteína formadora de canais (chamada de porina), é permeável a todas as moléculas de 5.000 dáltons ou menos. Incluem enzimas envolvidas na síntese de lipídeos mitocondriais e enzimas que convertem substratos lipídicos em formas metabolizadas na matriz. 
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ORGANELAS DE CÉLULAS EUCARIÓTICAS
 Mitocôndria 
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ORGANELAS DE CÉLULAS EUCARIÓTICAS
 Mitocôndria
FUNÇÕES:
Produção de Energia - as substâncias nutritivas penetram nas mitocôndrias, onde reagem com o O, em um processo comparável à queima de um combustível. Essa reação recebe o nome de respiração celular. A partir daí é produzida energia em forma de ATP (Adenosina Trifosfato). 
- Respiração Celular através do Ciclo de Krebs e da Cadeia Respiratória. 
A mitocôndria realiza a maior parte das oxidações celulares e produz a massa de ATP (energia celular) das células animais.
Grandes quantidades de energia são produzidas por essas reações de oxidação. A energia disponível é regulada por uma cadeia transportadora de elétrons na membrana mitocondrial interna denominada de cadeia respiratória.
A combinação dessas reações é responsável por uma eficiente troca ATP-ADP entre a mitocôndria e o citossol de tal forma que o ATP pode ser usado para prover muitas das reações celulares dependentes de energia.
 
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ORGANELAS DE CÉLULAS EUCARIÓTICAS
 Plastos
São organelas, geralmente, ovais de dupla membrana lipoprotéica; a externa lisa e a interna com dobras, LAMELAS. É preenchida por uma solução líquida, o ESTROMA.
Cloroplasto
Estroma
Membranas
Interna e Externa 
Granum
Espaço intermembranoso
COMPOSIÇÃO:
 Água, sais, carboidratos (glicose)
 lipídios e proteínas (enzimas) 
 DNA, RNA e Ribossomos
FUNÇÃO: Realização da fotossíntese
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ORGANELAS DE CÉLULAS EUCARIÓTICAS
 Plastos e Fotossíntese
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ORGANELAS DE CÉLULAS EUCARIÓTICAS
 Tipos de Plastos
A- LEUCOPLASTOS (incolores) 
Usados como estruturas de reserva de substâncias.
Ex: amiloplastos, oleoplastos e proteoplastos
B- CROMOPLASTOS (São os plastos coloridos)
Cloroplasto (verde) possui o pigmento Clorofila
Eritroplasto (vermelho) possui o pigmento Eritrofila.
Xantoplasto (amarelo) possui o pigmento Xantofila.
Cianoplasto (azul) possui o pigmento Cianofila
OBS: Os pigmentos de coloração vermelha e amarela são chamados Carotenóides, sendo utilizados pelas células para a produção da Vitamina A.
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ORGANELAS DE CÉLULAS EUCARIÓTICAS
 Centríolos
São estruturas cilíndricas (0,15 m de diâmetro e 0,3-0,5 m de comprimento) compostos primariamente por microtúbulos altamente organizados. 
Cada centríolo é composto por nove conjuntos de três microtúbulos.
As células que não estão em divisão têm um único par de centríolos.
São responsáveis pela orientação do fuso mitótico ou acromático durante a mitose.
Obs: Os centríolos apresentam DNA próprio o que lhes garante capacidade de duplicação.
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ORGANELAS DE CÉLULAS EUCARIÓTICAS
 Vacúolos
Qualquer região do citoplasma envolvida por membrana lipoprotéica.
Tipos: 
a) Vac. digestivos
Ex: Fagossomos
 Pinossomo
 Vac.residual
 Vac.autofágico
b) Vac. Vegetais Armazenam substâncias e controlam a osmose.
c) Vac. de Reserva nas células animais acumula: 
 glicogênio - gordura 
d) Vac. Pulsátil ou Contrátil Ocorre em protistas de água doce e controla a osmose.
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CIÊNCIAS MOLECULARES E CELULARES - CMC
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS
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CÉLULA EUCARIÓTICA
 As células eucariontes diferenciam-se das procariontes pela presença de uma membrana (carioteca) que separa o material genético (DNA) do citoplasma, originando o Núcleo;
	- Além do material genético, o núcleo também possui algumas proteínas com a função de regular a expressão gênica;
	- O envoltório nuclear (carioteca) é responsável por separar as reações químicas que ocorrem dentro do citoplasma daquelas que ocorrem dentro do núcleo;
	
	
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CÉLULA EUCARIÓTICA
 O interior do núcleo é composto por uma matriz denominada de nucleoplasma;
 Dentro do núcleo ainda se encontra uma estrutura denominada nucléolo, que é responsável pela produção de subunidades dos ribossomos;
 O DNA está presente no núcleo e encontra-se geralmente organizado na forma de cromatina;
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CÉLULA EUCARIÓTICA
	- A carioteca apresenta poros nucleares que se formam da fusão entre a membrana interna e a externa do envoltório nuclear, através destes poros ocorre a comunicação com o citoplasma;	
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CÉLULA EUCARIÓTICA
	- O DNA está presente no núcleo e encontra-se geralmente organizado na forma de cromatina;
		
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CÉLULA EUCARIÓTICA
 Cromossomos 
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CÉLULA EUCARIÓTICA ANIMAL
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CÉLULA EUCARIÓTICA VEGETAL
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CÉLULA EUCARIÓTICA ANIMAL X VEGETAL
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BIBLIOGRAFIA
 
ALBERTS, B. et al. Fundamentos da Biologia Celular. Uma introdução à Biologia Molecular da Célula. Cap. 1. Trad. Augusto Schrank [et]. Porto Alegre: Artes Médicas, 1999. 
 
JUNQUEIRA , L.C.; CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. Rio de Janeiro: Guanabara koogan, 8ed, 2005.
 Apresenta parede celular.
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