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05/07/2018 1 Ciências Moleculares e Celulares Aula 1 Citologia Resumo Unidade de Ensino: 1 Competência da Unidade de Ensino: Conhecer os fatores determinantes do processo de saúde-doença, respeitando os aspectos socioculturais e regionais, nas diferentes dimensões da natureza humana, em suas fases evolutivas. Resumo: O fenômeno da vida, células como estrutura fundamental, seres unicelulares e pluricelulares, origens da microscopia e utilização para o avanço científico. Palavras-chave: Citologia; autótrofos; heterótrofos; unicelulares; pluricelulares; microscopia óptica Título da teleaula: Citologia Teleaula nº: 1 Convite ao estudo O que define um ser vivo e qual sua composição? Como estudamos a unidade funcional dos seres vivos, a célula? Como as células se originaram? Quais os tipos de células e suas características? Como é o vírus? VA Caminho de Aprendizagem Conhecimentos prévios Seres unicelulares e multicelulares; Como as células surgiram; Tipos de células; Como os vírus são classificados. 05/07/2018 2 Pensando a aula: situação geradora de aprendizagem Maria atua em laboratório de análises clínicas, e pode ter tido contato com agentes infecciosos biológicos após analisar lâminas em microscópio de um paciente. Os sintomas são insuficiência respiratória, aumento das glândulas linfáticas e pontas dos dedos escurecidas. Ao observar suas células ao microscópio óptico, percebe que ocorreu perda da nitidez dos elementos nucleares das células, o núcleo condensado, basófilo e fragmentado, o citoplasma com aspectos acidófilos: a célula está sofrendo necrose. Esses sintomas podem ser semelhantes para algumas doenças. Cápsula 1 “Iniciando o estudo” Situação-Problema 1 Seres vivos microscópicos A peste negra foi uma epidemia medieval que dizimou um terço da população da Europa. Nos dias atuais, ainda ocorrem incidências, segundo informações da OMS (ORGANIZAÇÃO MUNDIAL DE SAÚDE apud TINOCO, 2015). Sabemos que é uma patologia que causa disfunções nas células, no entanto, pense: como essas alterações acontecem e por que se manifestam com tais sintomas? Problematizando a Situação-Problema 1 Células Microscopia Organismos Vivos Procariontes Unicelulares Energia Eucariontes Multicelulares Reprodução Respostas às variações do meio https://www.b enchfly.com/bl og/saccharomy ces-cerevisiae- a-k-a-budding- bakers- brewers-yeast/ https://www.pinte rest.pt/pin/252201 647852622947/ https://cumbrepu ebloscop20.org/m edio-ambiente/ https://br.pinterest .com/pin/56998751 513637611/?lp=tru e http://www.micros copy- uk.org.uk/mag/wi msmall/green.html https://www.gettyi mages.co.jp/%E5%8 6%99%E7%9C%9F/l actobacillus?sort=m ostpopular&mediat ype=photography& phrase=lactobacillu s Problematizando a Situação-Problema 1 Microscopia permitiu o avanço científico em morfologia (diferenciação celular) Microscópio de Hooke, 1665 Microscópio óptico Microscópio eletrônico Célula: membrana plasmática, citosol e material genético http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia. php?artigo=microscopio-eletronico-nanociencias- brasil&id=020175110216#.WyQQ8qdKjDc Constituição hierárquica dos seres multicelulares Problematizando a Situação-Problema 1 Adaptado: https://content.openclass.com/eps/pearson-reader/api/item/ab914c98-1923-486b-bdb4-b9187be18b9e/1/file/silverthornHP7- 071415MJBO/OPS/s9ml/chapter01/filep7000495934000000000000000000ab3.xhtml 05/07/2018 3 Resolvendo a Situação-Problema 1 Seres vivos microscópicos Peste negra: bactéria Morte das células infectadas (características observáveis em microscopia) – disfunção de órgãos = sintomas da doença Cápsula 2 “Participando da aula” Situação-Problema 2 Relação entre funcionamento celular e gás oxigênio Imagine que você, ao final de um dia de trabalho, passa na academia e exagera na seção de musculação, no dia seguinte sente dores musculares: o que pode ter acontecido com suas células? Qual a relação desta situação com o oxigênio fundamental para evolução das células? Problematizando a Situação-Problema 2 *Teoria celular: células vivas são formadas pela divisão de células pré-existentes *Origem: hipótese da evolução gradual dos sistemas químicos (pré-biótica) – formação dos coacervados http://angonese.blogspot.com/2012/04/da-vida-oparin-haldane-uma-das-mais.html http://cienciadouniversocmpa.blogspot.com/2012/02/como-surgiu-vida-teoria-de- oparin.html Problematizando a Situação-Problema 2 Evolução biológica: fosfolipídeos (célula ancestral) Teoria autogênica e Teoria endossimbiótica Evolução biológica: metabolismo Hipótese heterotrófica Atmosfera primitiva Heterótrofa: fermentação (anaeróbico) Autótrofa: fotossíntese • Hidrogênio • Metano • Amônia • Vapor d’água • Acumula CO2 • Reduz nutrientes • Aumenta O2 Heterótrofa: respiração aeróbica Atmosfera atual • 78% N2 • 21% O2 • 1% outros gases Resolvendo a Situação-Problema 2 Relação entre funcionamento celular e gás oxigênio Células musculares aeróbicas Oxigênio utilizado para produzir grandes quantidades de ATP (moeda energética) – eficiência metabólica Exercício exagerado: falta oxigênio – diminui ATP = microlesões nas células (dor muscular) http://globoesporte.globo.com/eu-atleta/saude/noticia/2015/02/saiba- como-funciona-o-controle-da-respiracao-durante-o-exercico-fisico.html 05/07/2018 4 Cápsula 3 “Participando da aula” Situação-Problema 3 Toxidade dos Quimioterápicos Segundo a Organização Mundial de Saúde (DIREÇÃO GERAL DE SAÚDE, 2014), metade das prescrições de antibióticos são inoportunas, e cada vez que se toma um desses remédios na hora e na dose errada aumentam as chances de microrganismos resistentes se desenvolverem. Por que isso acontece? Qual a relação das características de cada célula que pode levar à resistências dessas bactérias? Por que as drogas antineoplásicas não agem somente nas células neo- plásicas? Os cinco reinos: diversidade de células Problematizando a Situação-Problema 3 Ancestral Domínio Arqueobactéria Procarionte Domínio Bactéria Protistas Fungos Plantas Animais Domínio Eucarioto Meio Mutação Seleção Estrutura Funções Metabolismo Procariontes Problematizando a Situação-Problema 3 Especificidades: * Pequenas (colônias) * DNA sem histonas, mesossomos e fímbrias. *Presença de plasmídeo, parede celular e cápsula. *Ausência de membranas internas e citoesqueleto Estruturas comuns: *Membrana celular, citoplasma, material genético e ribossomos http://cienciascomizaias.blogspot.com/2014/04/tipos-celulares.html http://cienciascomizaias.blogspot.com/2014/04/tipos-celulares.html Problematizando a Situação-Problema 3 *Anaeróbicas estritas ou facultativas : fermentação lática/alcoólica *Aeróbicas (mesossomo) *Fotossintetizantes: pigmentos: clorofila *Quimiossintetizantes Problematizando a Situação-Problema 3 Eucariontes: animais Estruturas comuns: * Membrana celular, citoplasma, material genético e ribossomos Especificidades: * Grandes * Cromossomos: eucromatina e heterocromatina * Organelas e citoesqueleto * Especializações de membrana http://www.ciencias.seed.pr.gov.br/modules/galeria/detalhe.php?foto=2213&evento=3 05/07/2018 5 Problematizando a Situação-Problema 3 *Anaeróbica: fermentação lática/alcoólica FUNGOS: vias alternativas *Aeróbica: mitocôndrias http://www.ciencias.seed.pr.gov.br/modules/galeria/detalhe.php?foto=2213&evento=3 Eucariontes: vegetais Problematizando a Situação-Problema 3 Estruturas comuns: • Membrana celular, citoplasma, material genético e ribossomos Especificidades: *Grandes *Cromossomos: eucromatina e heterocromatina *Organelas e citoesqueleto *Vacúolo e parede celular http://www.anatomiavegetal.ib.ufu.br/paredeCelular/ http://www.anatomiavegetal.ib.ufu.br/paredeCelular/ Problematizando a Situação-Problema 3 *Fotossíntese: cloroplastos *Aeróbica: mitocôndrias Resolvendo a Situação-Problema 3 Toxidade dos Quimioterápicos Ação dos antibióticos e mecanismos de escape: plasmídeo e adaptação aos estímulos do microambiente 1 – Duplicação ou transcrição do DNA 2 – Enzimas essenciais 3 – Síntese da parede celular 4 – Síntese de proteínas 5 – Membrana plasmática https://esquadraodoconhecimento.wordpress.com/ciencias-da-natureza/biologia/como-os-antibioticos-combatem-as-bacterias/ Resolvendo a Situação-Problema 3 Toxidade dos Quimioterápicos Duplicação DNA ou síntese proteica - eucariontes https://toxicologia201617.wixsite.com/alcaloidesdavinca/antineoplasicos Cápsula 4 “Participando da aula” 05/07/2018 6 Situação-Problema 4 Bacteriófagos Como os vírus, que são entidades acelulares, podem alterar o funcionamento das células tanto em procariontes como eucariontes, colocando em risco a vida do hospedeiro? Problematizando a Situação-Problema 4 Vírion helicoidal Vírion icosaédrico/poliédrico Vírion complexo Vírus (latim = veneno): parasitas intracelulares obrigatórios, acelulares, causadores de infecções e não fazem metabolismo. Forma extracelular: vírion ou partícula viral (envelopados ou nus). http://www.ebah.com.br/content/ABAAAhTbcAJ/virus-doencas Problematizando a Situação-Problema 4 Capsídeo Ácido nucléico (DNA ou RNA) Envelope Capsídeo Ácido nucléico (DNA ou RNA) Classificação: material genético, formato, fita simples ou dupla http://falandodecienciasnocmpa.blogspot.com/2012/05/virus.html Problematizando a Situação-Problema 4 Bacteriófago T4 (virulento – DNAds) 1 – Adesão 2 – Penetração 3 – Biossíntese 4 – Maturação 5 – Liberação: morte da célula hospedeira http://www.ebah.com.br/content/ABAAAhTbcAJ/virus-doencas Problematizando a Situação-Problema 4 Bacteriófago (temperado – DNAds) Fonte:http://images.slideplayer.com.br/8/1875669/slides/slide_9.jpg Problematizando a Situação-Problema 4 Retrovírus (HIV – RNAss+) http://www.ebah.com.br/content/ABAAAhTbcAJ/virus-doencas 05/07/2018 7 Resolvendo a Situação-Problema 4 Bacteriófagos http://www.ebah.com.br/content/ABAAAhTbcAJ/virus-doencas Cápsula 5 “Participando da aula” Relação entre seres vivos: homem e protozoários Biotecnologia, cosmética e sociedade: uso de microrganismos e vírus. Provocando novas situações Perguntas? Próxima aula: Química da vida Água pH e tampão Aminoácidos, proteínas e enzimas Vitaminas e sais minerais Carboidratos e lipídeos Diálogo do professor com alunos VE Caminho de Aprendizagem Referências Santiago, S. A. Ciências Moleculares e Celulares. Londrina: Editora e Distribuidora Educacional, 2015. Albert, B. et al. Biologia Molecular da Célula. Porto Alegre: Artmed, 2010. De Robertis, E. Hib, J. Bases da Biologia Celular e Molecular. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2006.
