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CITOLOGIA E MICROBIOLOGIA AULA 2 CURSO TECNOLOGIA EM AGROECOLOGIA Instituto Federal de Brasília Campus Planaltina

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CITOLOGIA E MICROBIOLOGIA

AULA 2

CURSO TECNOLOGIA

EM AGROECOLOGIA

Instituto Federal de Brasília

Campus Planaltina

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CÉLULAS:

Unidades estruturais e funcionais dos

organismos vivos →compartimentos

envolvidos por membrana, preenchidos

com uma solução aquosa concentrada de

substâncias químicas.

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DIVERSIDADE DE CÉLULAS

Tamanho, forma e funções especializadas.

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ORGANISMOS MULTICELULARES

“Ser Humano” – aproximadamente 100

trilhões de células – altamente

especializadas funcionando juntas na

forma de tecidos e órgãos.

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1- TEORIA CRIACIONISTA

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2- TEORIA COSMOGÊNICA

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3- HIPÓTESE HETEROTRÓFICA: Os primeiroscompostos orgânicos formados no planeta caíram nosmares e oceanos, formando águas ricas em compostosorgânicossopa nutritiva.

H2O

(vapor)

H2

NH3 CH4

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HIPÓTESE DE OPARIN E HALDANE

- Resfriamento da crosta terrestre

- Acúmulo de água nas depressões

Moléculas maiores e mais complexas =

Primeiras moléculas orgânicas

Descargas elétricas

Radiações solaresAtmosfera:

Amônia (NH3)‏

Hidrogênio (H2)‏

Metano (CH4)‏

Vapor de Água (H2O)‏

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FORMAÇÃO DOS COACERVADOS

Moléculas mais complexas são

arrastadas pela chuva até os

mares → sopas nutritivas

Moléculas orgânicas que ao se agregarem

formaram os coacervados (pré-célula)

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BREVE HISTÓRICO DA CITOLOGIA

Aristóteles (Antiguidade) e Paracelso (Renascimento) -

filósofos, afirmavam que “todos os animais e vegetais,

por mais complicados que sejam, estão constituídos por

uns poucos elementos que se repetem em cada um

deles”.

Referiam-se às estruturas macroscópicas de um

organismo, como as raízes, folhas e flores comuns aos

diferentes vegetais e aos segmentos ou órgãos que se

repetem no reino animal.

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BREVE HISTÓRICO DA CITOLOGIA

A Citologia (Biologia Celular) é um dos ramos das

ciências naturais.

Sua história está intimamente relacionada com o

desenvolvimento das lentes ópticas e à combinação

destas para construir o microscópio composto (do

grego mikros, pequeno; skopein, ato de ver, examinar),

além do desenvolvimento da tecnologia e de outros

campos da ciência.

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BREVE HISTÓRICO DA CITOLOGIA

Robert Hooke (1665), cientista inglês observando a

textura (com lentes de aumento) de uma cortiça

empregou pela primeira vez o nome célula (do

grego kytos, célula; do latim cella, espaço vazio).

Ele construiu um microscópio ótico composto com

duas lentes, uma chamada ocular (voltada para o olho)

e a outra objetiva (voltada para o objeto), e a imagem

formada do objeto é resultado da multiplicação do valor

da objetiva x ocular.

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BREVE HISTÓRICO DA CITOLOGIA

Anton Van Leeuwenhoek (1674), observou a

existência de várias células livres, tais como

espermatozóides, eritrócitos, protozoários,

bactérias etc.

Ele construiu um microscópio

com uma única lente, que

atingia aumentos de até

200 vezes.

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BREVE HISTÓRICO DA CITOLOGIA

MATHIAS SCHLEIDEM e THEODOR

SCHWANN (1838), propõem a teoria celular,

afirmando que a célula nucleada é a unidade da

estrutura e função em plantas e animais.

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BREVE HISTÓRICO DA CITOLOGIA

A Teoria Celular em seu conceito atual pode ser

dividida em 4 pontos:

1. Todos os organismos vivos (exceto os vírus) são

constituídos por uma ou mais células.

2. As células originam-se de outras células (ou seja, as

células se reproduzem).

3. Grande parte das reações químicas dos organismos

ocorre dentro das células.

4. As células contem a informação hereditária do

organismo da qual fazem parte e esta informação é

mantida da célula mãe para as células filhas.

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MICROSCÓPIO ÓTICOS COMPOSTOS

No século XX, o desenvolvimento de novos

microscópios óticos compostos com grande capacidade

de resolução permitiu imagens mais definidas

das estruturas existentes nas células.

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MICROSCÓPIO ELETRÔNICO

O microscópio eletrônico utiliza feixe de elétrons, no

lugar de feixe de luz (microscópio ótico) e alcança

aumentos de aproximadamente 200 a 400 mil vezes ou

superiores.

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PROCARIOTOS EUCARIOTOS

ORGANISMO bactéria e cianofícea protista, fungos, plantas e animais

TAMANHODA CÉLULA

geralmente de 1 a 10 micrometros geralmente de 5 a 100 micrometros

METABOLIS-MO

aeróbico ou anaeróbico aeróbico

ORGANELAS poucas ou nenhumanúcleo, mitocôndrias, cloroplasto, reticulo endoplasmático, complexo de Golgi, lisossomo, etc.

DNA DNA circular no citoplasmalongas moléculas de DNA contendo muitas regiões não codificantes: protegidos por uma membrana nuclear

RNA E PROTEÍNA

Sintetizados no mesmo compartimento

RNA sintetizado e processado no núcleo, Proteínas sintetizadas no citoplasma.

CITOPLASMAausência de citoesqueleto: fluxo citoplasmático, ausência de endocitose e exocitose

citoesqueleto composto de filamentos de proteínas, fluxo citoplasmático, presença de endocitose e exocitose

DIVISÃO CELULAR

cromossomos se separa atracado à membrana

cromossomos se separam pela ação do fuso do citoesqueleto

ORGANIZA-ÇÃO CELULAR

maioria unicelularmaioria multicelular, com diferenciação de muitos tipos celulares.

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COMPOSIÇÃO QUÍMICA APROXIMADA DE

UMA BACTÉRIA TÍPICA E UMA CÉLULA TÍPICA

DE MAMÍFERO:

COMPONENTE BACTÉRIA - E. COLI CÉLULA DE MAMÍFERO

Água 70 % 70 %

Íons Inorgânicos(Na, K, Mg, Ca, Cl, etc)

1 % 1 %

Pequenos Metabólitos 3 % 3 %

Proteínas 15 % 18 %

RNA 6 % 1,1 %

DNA 1 % 0,25 %

Fosfolipídios 2 % 3 %

Outros Lipídios --- 2 %

Polissacarídeos 2 % 2 %

Volume total da Célula 2 x 10^-12 cm cúbicos 4 x 10^-9 cm cúbicos

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CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS

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CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS

5 REINOS

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CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS

DOMÍNIOS WOESE

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CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS

DOMÍNIOS WOESE

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CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS

DOMÍNIOS WOESE

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TEORIA ENDOSSIMBIÔNTICA

A Teoria endossimbiótica foi popularizada por

Lynn Margulis, em 1981, em seu livro

Symbiosis in Cell Evolution.

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Segundo Margulis, a célula eucariótica típica teria

surgido seqüencialmente, em 3 etapas:

1. proto-eucarionte tornou-se hospedeiro de bactérias

aeróbias, obtendo mitocôndrias;

2. proto-eucarionte tornou-se hospedeiro de

cianobactérias obtendo plastos;

3. proto-eucarionte tornou-se hospedeiro de bactérias

espiroquetas, obtendo cílios, flagelos e, mais tarde,

outras estruturas com base em microtúbulos como

os centríolos e citoesqueleto.

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Algumas características das mitocôndrias que dão

suporte à Teoria Endossimbiôntica:

1. Têm basicamente do mesmo tamanho de

bactérias;

2. Possuem dupla membrana, de composição

lipídica parecida com as bactérias;

3. Possuem seu próprio DNA, diferente do nuclear,

e ele tem forma circular assim como as

bactérias;

4. A divisão mitocondrial parece com a reprodução

bacteriana.

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Aparentemente todos os cloroplastos remontam ao

envolvimento de uma cianobactéria ancestral por um

proto-eucarionte.

Este seria o fenômeno endossimbiótico primário e teria

resultado na formação do cloroplasto clássico com duas

membranas (uma resultante da membrana plasmática

da cianobactéria e outra da membrana da vesícula de

endocitose da célula maior).

Teria sido assim que surgiram os cloroplastos das algas

verdes e vermelhas.

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A TEORIA CELULAR TEM OS SEGUINTES

PRINCÍPIOS:

1. O DNA (Ácido Desoxiribonucléico) distingue os seres

vivos entre si, porque codificam a informação hereditária

e passam de geração a geração controlando o

funcionamento das células;

2. No DNA estão contidos os genes, que codificam os RNA

(Ácido Ribonucléico);

3. Os RNA, controlam a síntese das proteínas que compõem

as células e controlam o seu funcionamento;

4. As características celulares e sua capacidade metabólica

dependem das informações contidas nos genes.

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OS PRINCÍPIOS CITADOS ANTERIORMENTE DEFINEM

AS DIFERENÇAS ENTRE EUBACTÉRIAS, ARCHEAS E

EUCARIOTAS:

1. Que a diferença entre estes grupos está nas sequências

dos genes (DNA) que controlam a codificação (RNA

ribossômico) – ribossomos - que controlam a síntese de

proteínas.

2. Existem também, diferenças entre membrana plasmática,

que têm estrutura lipídica diferente nos três grupos.

Assim podemos concluir que no estudo da teoria da evolução

celular: é necessário conhecer as estruturas celulares, a

classificação dos seres vivos, e entender que as características

e classificação das células são devidas a expressão dos

genes.

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SONDAGEM

1. Diferencie o microscópio ótico do microscópio ótico

composto.

2. Qual a importância do desenvolvimento da teoria

celular?

3. Quais as principais biomoléculas que constituem uma

célula?

4. O que são os ácidos nucléicos?

5. Que relação podemos fazer entre o DNA e os genes?

6. Explique a teoria endossimbiôntica.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Alberts et al. Biologia Molecular da Célula. ArtMedEditora. 2000.

Tortora et al. Microbiologia. ArtMed Editora. 2000.