Tema 1: Organização celular da vida CÉLULA Prof. Leandro Parussolo Instituto Federal de Santa Catarina Câmpus Florianópolis.

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1 Tema 1: Organização celular da vida CÉLULA Prof. Leandro Parussolo leandro.parussolo@ifsc.edu.br Instituto Federal de Santa Catarina Câmpus Florianópolis Unidade Curricular: Biologia II

2 Célula Unidade fundamental de todos os seres vivos. Organismos UNICELULARESOrganismos PLURICELULARES bactérias protozoários Algas unicelulares leveduras

3 Célula “A célula é a menor estrutura viva em que reações metabólicas acontecem de forma organizada e eficiente” -Unidade morfológica e fisiológica dos seres vivos. -Células com formas e funções correlacionadas formam os tecidos (seres pluricelulares).

4 Variedades de formas das células

5 DimensãoRamoEstruturaMétodo > 0,1 mmAnatomiaÓrgãosOlho e lente simples 100 – 10 μmHistologiaTecidosMicroscópio óptico 10 – 0,2 μmCitologiaCélulasMicroscópio óptico 200 – 0,4 nmMorfologia submicroscópica Ultra-estrutura Comp. Celulares Vírus Microscopia eletrônica < 1 nmEstrutura molecular e atômicaPosição dos átomosDifração de raios X Limites que separam o estudo dos sistemas biológicos em diferentes níveis

6 Microscópio Óptico

7 Microscópio Eletrônico de Transmissão Microscópio Eletrônico de Varredura

8 Microscopia eletrônica de transmissão ( Mitocôndria e Complexo de Golgi) Microscopia eletrônica de varredura (Células Sanguíneas e Cromossomos)

9 Célula PROCARIONTE - não possuem membrana nuclear (carioteca), nem organelas citoplasmáticas membranosas. EUCARIONTE - possuem carioteca e organelas citoplasmáticas membranosas

10 Origem e Evolução das Células -Início há 4 bilhões de anos -Atmosfera (vapor d’água, amônia, metano, hidrogênio, sulfeto de hidrogênio e gás carbônico) -Primeiras células – procariontes anaeróbias -Teoria Endossimbionte Esquema da teoria endossimbionte

11 Célula Procarionte – Organização geral Membrana Plasmática – circundada por uma parede celular que serve de proteção mecânica. Estrutura lipoprotéica – barreira para os elementos no meio circundante. Protoplasma – encontram-se partículas ( ribossomos) compostas de RNA e proteínas; Organizados em polirribossomos – síntese protéica; Cromossomo – molécula circular única de DNA desnudo – nucleóide pili

12 Célula Eucarionte (Animal)

13 Célula Animal Membrana plasmática: - Composição química: lipoproteica - Função: permeabilidade seletiva Citosol: - fluido gelatinoso que junto com as organelas celulares forma o citoplasma

14 Célula Animal Retículo Endoplamático Rugoso: - Ribossomos aderidos a membrana; - Função: síntese de proteínas Retículo Endoplasmático Liso: - Não tem ribossomos aderidos - Participa da síntese de lipídios e da inativação de substâncias tóxicas.

15 Célula Animal Ribossomos: - Participam da síntese proteica; são encontrados livres no citosol, aderidos ao envoltório nuclear ou ligados a membrana do retículo endoplasmático. Complexo de Golgi: - Atuam na modificação e concentração de substâncias produzidas no retículo endoplasmático e seu empacotamento em vesículas que dele brotam e se abrem na superfície da cell na secreção celular

16 Célula Animal Mitocôndrias: - Onde ocorrem as etapas finais da respiração celular aeróbia, por meio das quais as cells obtém energia.

17 Célula Animal Centríolos: - Participam da divisão celular e, em alguns tipos de cells, da formação dos cílios e flagelos. Núcleo: - Onde está contida a cromatina (DNA + proteínas). - Onde estão os nucléolos (ricos em RNA e proteínas) - Envoltório nuclear = formado por 2 membranas justapostas e tem poros que comunicam o interior do núcleo com o citoplasma.

18 Célula Eucarionte (Vegetal)

19 Célula Vegetal Diferenças das cells animais: Presença de Parede Celular Localizada externamente à membrana plasmática. Parede celulósica, espessa, resistente, que auxilia na manutenção da forma e proteção das cells. Presença de Plastídeos Cloroplastos: Há pigmento verde, a clorofila, que capta energia luminosa utilizada na fotossíntese. Presença de Vacúolo Central Bolsa revestida por uma membrana chamada tonoplasto, semelhante a membrana plasmática. Pode ocupar até 95% do volume da cell. Atua no controle das trocas de água entre as cells e o meio extracelular e armazena substâncias. Presença de amidoPolissacarídeo de reserva – (diferente das cells animais que o polissacarídeo de reserva é o glicogênio).

20 CLOROPLASTOS REAÇÃO DA FOTOSSÍNTESE 

21 ProcariotasEucariotas Envoltório nuclearAusentePresente DNADesnudoCombinado com proteínas CromossomosÚnicosMúltiplos NucléolosAusentesPresentes DivisãoFissão bináriaMitose ou meiose Ribossomas70 S (50 S + 30 S)80 S (60 S + 40 S) EndomembranasAusentesPresentes MitocôndriasAusentesPresentes CloroplastosAusentesPresentes em cells vegetais Parede celularNão celulósicaCelulósica - cells vegetais Exocitose e EndocitoseAusentesPresentes CitoesqueletoAusentePresente Organização celular em procariotos e eucariotos

22 MEMBRANAS CELULARES

23 ESTRUTURA

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25 PERMEABILIDADE E TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS  Colocando partículas de soluto em um recipiente com água (solvente), elas tendem a ocupar todos os espaços disponíveis A diferença de concentração das partículas de soluto entre duas regiões chama-se gradiente de concentração -Membrana plasmática – Permeabilidade seletiva (É permeável, impermeável, semipermeável ou seletivamente permeável a determinadas substâncias)

26 PERMEABILIDADE E TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS Transporte Passivo (difusão simples ou difusão facilitada) -- DIFUSÃO SIMPLES -- - Partículas como O2 e CO2 atravessam a membrana plasmática das cells da região de maior para a região de menor concentração (a favor do gradiente de concentração). -Em geral, essas substâncias são lipossolúveis -O movimento acontece sem gasto de energia na cell -A velocidade de passagem das partículas é proporcional ao gradiente de concentração.

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29 PERMEABILIDADE E TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS -- DIFUSÃO FACILITADA -- -Existem partículas que atravessam a membrana plasmática (a favor do gradiente de concentração) com velocidade superior à velocidade da difusão simples. -Isso porque existem moléculas transportadoras que funcionam como canais de passagem (ligam-se especificamente a mol. transportada). -Ex: glicose e alguns aminoácidos

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31 PERMEABILIDADE E TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS -- OSMOSE -- -Tipo particular de difusão simples (movimento da água através das membranas). -A água se movimenta do meio em que predomina a menor concentração molecular de solutos para aquele com maior concentração molecular de solutos.

32 PERMEABILIDADE E TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS -- OSMOSE -- (1,5% NaCl)(0,9% NaCl) (0,5% NaCl)

33 -- OSMOSE -- Solução Hipertônica Solução Isotônica Solução Hipotônica

34 A OSMOSE e a conservação de alimentos -Adição de solutos em alimentos Ex: carnes (salga) preparação de geleias, frutas cristalizadas (adição de açúcar) -Desidratação das cells

35 -- TRANSPORTE ATIVO -- -Transporte contra o gradiente de concentração (local de menor para local de maior concentração)  TEM GASTO DE ENERGIA -Uma proteína transportadora se liga especificamente às partículas transportadas -Ex: neurônios PERMEABILIDADE E TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS

36 -- TRANSPORTE ATIVO – Ex: Bomba de Sódio e Potássio http://highered.mheducation.com/olc/dl/120068/bio03.swf

37 -- TRANSPORTE ATIVO – Ex: Bomba de Sódio e Potássio

38 Transporte em Quantidade Cells também são capazes de transferir para seu interior, grupos de macromoléculas (proteínas, polissacarídeos, polinucleotídeos) e até mesmo bactérias e outros microrganismos. De dentro para fora  ENDOCITOSE FAGOCITOSEPINOCITOSE Sentido inverso: (citoplasma  meio extracelular) - EXOCITOSE

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40 PINOCITOSE

41 SECREÇÃO CELULAR / DIGESTÃO INTRACELULAR

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43 Lisossomos Todas as cells contém lisossomos; São bolsas formadas por membrana + enzimas hidrolases ácidas originadas no CG Função: digestão intracelular 1- degradação de partículas sólidas provenientes do meio extracelular (fagocitose); 2- reciclagem de outras organelas e componentes celulares envelhecidos (autofagia)

44 Autólise ou citólise Ruptura dos lisossomos no interior das cells pode acarretar sua destruição; Autólise (autodestruição celular) – processo patológico; Ex: Excesso Vitamina A  pode induzir autólise em cells ósseas, o que explica fraturas espontâneas nos ossos quando o organismo apresenta um quadro de intoxicação por essas vitamina

45 Silicose  doença pulmonar – se manifesta em pessoas que aspiram regularmente pó de sílica (minas ou pedreiras) Pó de sílica – compromete estabilidade da membrana lisossômica  consequentemente, os lisossomos liberam suas enzimas digestórias no interior da cell – autólise conduz a formação de tecido fibroso nos pulmões – redução da superfície respiratória.