introduÇÃo a parasitologiaprofessor.pucgoias.edu.br/sitedocente/admin... · da hereditariedade....

BIOLOGIA CELULAR

BIOLOGIA CELULAR

HISTOLOGIA

EMBRIOLOGIA

CONCEITOS BÁSICOS

Níveis de organização ...

Átomo Molécula Célula Tecido

Órgão Sistemas Organismo

HISTÓRIA

DA

MICROSCOPIA

• As primeiras observações de células foram feitas

em 1665 (por Robert Hooke), na Inglaterra.

• Hooke observou que, na cortiça, haviam

numerosos compartimentos vazios → cella

# Na verdade, Hooke notara o “esqueleto” de células mortas.

• Isaac Newton → Micrographia (1665).

# Desenhou esponjas, insetos e penas de aves.

• 1677 → Antonie von Leeuwenhoek.

• 1684 → primeira descrição precisa das células

vermelhas do sangue.

• 1833 → verificação da presença do núcleo no

interior celular (Robert Brown).

Botânico escocês

• Matthias Schleiden e Teodor Schwann

→ estabeleceram a Teoria celular (1839)

# Todos seres vivos são constituídos por células.

• 1858 → Toda célula se origina de outra

preexistente.

Rudolf Virchow

Teoria Celular

• Células são unidades morfofisiológicas básicas dos

seres vivos.

# Todo ser vivo mostra-se

constituído por, pelo menos,

uma dessas unidades.

• Representam a menor porção de matéria viva capaz

de executar diversas funções vitais → responsáveis

pela manutenção de vida em um organismo.

• Toda célula origina-se de outra preexistente.

→ representam a unidade responsável pela

hereditariedade (garantindo a continuidade de uma

espécie).

• 1870 → Schneider observa filamentos no núcleo celular.

• 1883 → Fleming cria o termo mitose.

• 1898 → Waldeyer cria o termo Cromossomo.

• 1901 → Morgan estabelece a teoria cromossômica da hereditariedade.

• 1954 → Watson e Crick apresentam o modelo da

estrutura tridimensional do DNA

1993 1954

DNA → Dupla Hélice

• 1958 → Tijo e Levan informam que o ser humano

tem 46 cromossomos.

• 1972 → primeiras manipulações genéticas.

• 1994 → Projeto Genoma Humano

• 2003 → É decifrado o código genético humano.

VÍRUS

Características Gerais

• Não é capaz de se multiplicar, exceto quando

parasita uma célula de cujas enzimas se utiliza

para a síntese das macromoléculas que irão formar

novos vírus.

HIV parasitando um

Leucócito

• Não possuem enzimas e estruturas necessárias

para a fabricação de outros vírus.

• São Parasitas Intracelulares Obrigatórios.

• Parasitas Moleculares → induzem a maquinaria

celular a sintetizar moléculas para si.

• Vírus que atacam células animais não atacam

células vegetais (vice-versa).

• Vírus que multiplicam-se em insetos são

disseminados de uma planta a outra.

Partes de um Vírus

1. Porção central → Genoma (RNA ou DNA)

2. Porção periférica → constituída de proteínas (protege o

genoma – possibilitando ao vírus identificar as células e

facilitar sua penetração).

• Alguns vírus apresentam envoltório lipoproteico.

• A porção lipídica origina-se da membrana

plasmática.

• As proteínas (glicoproteínas) são de natureza viral.

• Possuem uma cobertura protéica (capsídio), às vezes recoberta

por um envelope de lipídeos, proteínas e carboidratos).

Vírus HIV com envelope de lipídeos

Envelope lipídico exterior

Proteínas virais incorporadas no envelope

RNA viral

Proteínas docapsídio

• Estrutura do adenovirus.

• Estrutura do papillomavirus.

• Micrografia de transmissão eletrônica do

vírus influenza.

Vírus – formas

BACTERIÓFAGOS

Capsídeo (cabeça) DNA

Pescoço

Colar

Bainha

Fibra da cauda

Placa basal

• Adsorção do bacteriófago ao seu hospedeiro

• Bacteriófago lambda

• Bacteriófago P2

• Bacteriófago T

Vírus ... um Ser vivo!

Rickéttsias e Clamídias

• Células incompletas → só se proliferam no interior

de uma célula completa.

• Bactérias extremamente pequenas.

• Constituídas por células procariontes incompletas

(não possuem capacidade de autoduplicação).

• Parasitas intracelulares obrigatórias.

ÁCIDO

NUCLÉICO

ORGANELAS

CELULARES

MEMBRANA

PLASMÁTICA

RICKÉTTSIAS

DNA e RNA

PRESENTE

PRESENTE

CLAMÍDIAS

DNA e RNA

PRESENTE

PRESENTE

VÍRUS

DNA ou RNA

AUSENTE

AUSENTE

TIPOS CELULARES

• Procariontes → cromossomos não estão separados

do citoplasma por uma membrana.

• Eucariontes → núcleo individualizado e delimitado

pelo envoltório nuclear.

CÉLULAS PROCARIONTES

• Pobres em membranas.

• Única membrana presente → Membrana

Plasmática.

• Não possuem carioteca.

• Representantes → Bactérias e Cianofíceas

Escherichia coli

• Célula procarionte mais bem estudada.

- Simplicidade estrutural.

- Rapidez de multiplicação.

- Forma de bastão (2 micrometros de comprimento).

• Revestida com uma parede rígida → 20 nanômetros

de espessura.

• Citoplasma apresentando ribossomos ligados a

RNA mensageiro (polirribossomos).

CÉLULAS EUCARIONTES

• Duas regiões morfologicamente distintas:

- Citoplasma

- Núcleo

• Trânsito constante de moléculas diversas (núcleo

↔ citoplasma)

• Riqueza em membranas.

• Forma compartimentos que separam diversos

processos metabólicos.

ORGANELAS

CITOPLASMÁTICAS

MEMBRANA PLAMÁTICA

• Lâmina lipídica dupla e contínua, com proteínas intercaladas em

seu interior (ou aderentes a superfície interna ou externa).

MATRIZ CITOPLASMÁTICA

• Meio intra-celular onde está presente todo o conjunto de

elementos que fazem parte da constituição de uma célula.

# Constituição → água, aminoácidos, íons, precursores de ác.

nucléicos, enzimas, ác. Graxos, microfibrilas (actina),

microtúbulos (tubulina), etc.

MITOCÔNDRIA

# Estrutura cilíndrica, compostas de duas membranas (a interna

possui cristas responsáveis pela produção de energia química

(ATP). Possui material genético próprio (DNA).

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO

# Rugoso

→ Túbulos e sacos achatados recobertos externamente por ribossomos que sintetizam moléculas proteicas conduzidas para o interior celular.

# Liso

→ Responsável pelo transporte de produtos por suas cavidades.

# Bastante desenvolvido em

células que secretam hormônios

(glândula adrenal).

ENDOSSOMOS

• Vesícula com pH ácido.

• Recebe moléculas introduzidas no citoplasma pela

pinocitose.

• Responsável pelo

encaminhamento do

material que penetra no

citoplasma por pinocitose.

→ lisossomos, citossol,

superfície celular, etc.

COMPLEXO DE GOLGI

# Empilhamento de vesículas achatadas com função relacionada ao

processamento dos produtos de secreção que chegam através do RE, sendo

liberados na forma de vesículas e grânulos de secreção.

LISOSSOMOS

• Estruturas em forma de

bolsa que atuam na

decomposição de

microorganismos nocivos que

podem penetrar no corpo

celular.

• Destroem partes desgastadas

da própria célula,

redirecionando componentes

úteis para outras regiões

celulares.

# glóbulos brancos

PEROXISSOMOS

• Organelas caracterizadas pela presença de enzimas oxidativas.

• Transferem átomos de H de diversos substratos para o oxigênio.

RH2 + O2 → R + H2O2 (peróxido de H)

# Catalase Celular:

2 H2O2 catalase 2 H2O + O2

→ participam da β-oxidação dos ác. graxos

→ seu conteúdo enzimático é variável.

Doenças humanas originadas por

defeitos nos peroxissomos

• Síndrome cérebro-hepatorrenal (Síndrome de Zellweger):

→ Distúrbio hereditário raro.

→ Defeitos neurológicos, hepáticos e renais.

→ Morte precoce.

→ Rins e fígado com peroxissomos vazios.

→ Enzimas dispersas no citossol.

→ Mutações em 11 genes.

CITOESQUELETO

CITOESQUELETO

• Mantém a forma celular e a posição de seus componentes.

• Estabelece, modifica e mantém a forma celular.

• Responsável por movimentos celulares

→ contração, formação de pseudópodos e deslocamentos

intracelulares de organelas, cromossomos, vesículas e grãos

diversos.

# COMPONENTES:

→ Microtúbulos

→ Filamentos de actina

→ Filamentos intermediários

DEPÓSITOS CITOPLASMÁTICOS

• Acúmulo de substâncias diversas presentes no citoplasma.

# Glicogênio → reserva energética de células animais.

# Amido → reserva energética de células vegetais.

# Pigmentos → lipofuscina, melanina (importantes nos processos

de mimetismo, atividades sexuais e na proteção contra radiação

ultravioleta).

CENTRÍOLOS

NÚCLEO

Armazenamento da informação genética; duplicação do DNA e transcrição

Nucléolo → compostos de cromatina, guardam grande quantidade de RNA e

proteínas (sua função está relacionada a formação dos ribossomos).

Carioteca → vesículas achatadas compostas por duas membranas. Possuem

poros circundados por estruturas circulares denominadas "ânulos“ (responsável

pelo controle de substâncias que entram e saem do núcleo.

Cromatina → DNA + Proteínas Básicas (histonas)

ESTRUTURA DA CROMATINA

# Cromatina é o nome dado ao DNA que, durante o

período de intérfase, associa-se a proteínas básicas

denominadas histonas.

# As histonas H2A, H2B, H3 e H4 formam grupos de 8 proteínas

(2 de cada) que se associam ao DNA em intervalos de 200 pares

de bases (nucleossoma).

EUCARIOTO → ANIMAL

EUCARIOTO → VEGETAL

DIFERENÇAS ENTRE CÉLULAS

ANIMAIS E VEGETAIS

PAREDES

PLASTOS

VACÚOLO

CITOPLASMÁT.

AMIDO

PLASMODESMOS

ANIMAL

VEGETAL

X

x

x

x

x

Características Procariotos Eucariotos

1. Envoltório Nuclear

2. Cromossomo

3. Nucléolo

4. Divisão Celular

5. Citoplasma

6. Organelas

7. Organização Celular

Ausente

Único

Ausente

Cromossomos

separados por ligação

à MP

Sem Citoesqueleto

Nenhuma

Principalmente

Unicelular

Presente

Múltiplos

Presente

Cromossomos

separados por

Microtúbulos

Citoesqueleto

Várias

Principalmente

Multicelular

PROCARIOTO x EUCARIOTO

ORIGEM E EVOLUÇÃO CÉLULAR

• 4 bilhões de anos → Caldo primitivo.

Coacervado

Experimento de Stanley Miller

• HIPÓTESES:

Mitocôndrias e Plastos → parasitas (ou fagocitados)

por células primitivas anaeróbias.

TEORIA ENDOSIMBIÓTICA → MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS

• Taxonomia ou Sistemática é o ramo das ciências

naturais que se ocupa com a classificação dos

organismos.

• Existe uma Taxonomia Animal e uma Taxonomia

Vegetal (cada uma com seus princípios e regras

particulares).

GRANDES GRUPOS DE SERES VIVOS

• Histórico

1. John Ray (1627 - 1705) → Foi o primeiro a

desenvolver um conceito moderno de espécie

2. Karl von Linné (1707 – 1787) → Lançou as bases

da classificação biológica em sua obra “Sistema

Naturae”.

GRANDES GRUPOS DE SERES VIVOS

• O trabalho classificatório processa-se em 2

etapas:

1. Trabalho analítico → Descrição do organismo

(estabelecimento da espécie).

2. Trabalho sintético → Formação de grupos mais

amplos (categorias taxonômicas).

GRANDES GRUPOS DE SERES VIVOS

• Categorias taxonômicas

1. Obrigatórias → Phylum, Classe, Ordem, Família, Gênero e Espécie.

2. Facultativas → Subphylum, Superclasse, Subclasse, Infraclasse, Coorte, Superordem, Subordem, Infraordem, Superfamília, Tribo, Subtribo, Subgênero, Subespécie.

GRANDES GRUPOS DE SERES VIVOS

• CONCEITO DE ESPÉCIE

1. Biológico (Mayr, 1953) → Grupo natural de

populações ativa ou potencialmente

entrecruzantes e reprodutivamente isolado de

todos os demais grupos similares.

GRANDES GRUPOS DE SERES VIVOS

• CONCEITO DE ESPÉCIE

2. Paleontológico (Simpson, 1945) → É uma

população em que a extensão e a natureza de sua

variação e suas diferenças de outras populações

conhecidas são análogas àquelas das espécies

genéticas estabelecidas.

GRANDES GRUPOS DE SERES VIVOS

• O procedimento biológico classificatório obedece aos seguintes parâmetros:

1. Observações empíricas

2. Observações biológicas

3. Observações genéticas

GRANDES GRUPOS DE SERES VIVOS

• CONCEITO DE TIPO

* Nos tempos de Linné as espécies eram constituídas com base em determinado espécime “tipo” (a classificação dava-se segundo coincidências).

• Com George Cuvier a classificação evoluiu para a análise de um “padrão anatômico” (respeitando-se, assim, as variações individuais).

• Nos dias de hoje, entende-se que a diversidade de seres vivos é resultante de processos evolutivos e que esses processos podem ocorrer basicamente por anagênese e cladogênese.

GRANDES GRUPOS DE SERES VIVOS

* Até o séc. XVIII os manuscritos e livros impressos

eram obrigatoriamente escritos em latim.

* O surgimento do nacionalismo, nas diversas regiões

da Europa, levou a necessidade de se criar nomes

técnicos internacionais para os animais.

GRANDES GRUPOS DE SERES VIVOS

* 1758 (Sistema Naturae) → Lançou as bases da moderna

nomenclatura zoológica.

* 1898 (Congresso Internacional de Zoologia) → Criação do

Código Internacional de Nomenclatura Zoológica.

* 1901 → Entraram em vigor as normas do Cód. Intern. de

Nomencl. Zool.

GRANDES GRUPOS DE SERES VIVOS

GRANDES GRUPOS DE SERES VIVOS

- Monera

- Protista

- Fungi

- Animal

- Vegetal.

GRANDES GRUPOS DE SERES VIVOS

• Mais recentemente, avanços tecnológicos possibilitaram o

estudo mais aprimorado das relações evolutivas entre os

organismos (FILOGÊNESE).

→ análise da seqüência nucleotídica no RNA dos ribossomos.

→ ÁRQUEA → EUCÁRIA

# CÉLULA PRIMORDIAL

→ BACTÉRIA

GRANDES GRUPOS DE SERES VIVOS

# ÁRQUEA → procariontes habitantes de regiões extremas de alta ou baixa temperatura, salinidade, acidez ou alcalinidade.

# EUCÁRIA → seres constituídos por células eucariontes.

# BACTÉRIA → bactérias atuais.