os seres vivos são belos! - nuepe.ufpr.br · um computador por aluno, prouca, bem como nos demais...
Post on 16-Nov-2018
216 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Esse texto didático foi desenvolvido pelo Núcleo de Ensino Pesquisa e
Extensão do Departamento de Biologia Celular da Universidade Federal do
Paraná, NUEPE, para ser utilizado nos computadores individuais do Programa
Um Computador Por Aluno, PROUCA, bem como nos demais computadores
escolares e pessoais. Nível: ensino fundamental. Todas as sugestões para
melhoria desse trabalho são bem-vindas.
Contato
www.nuepe.ufpr.br
nuepe1.ufpr@gmail.com
A utilização deste material em trabalhos derivados e sua distribuição por
quaisquer meios obedece a licença Creative Commons Atribuição-NãoComercial-
CompartilhaIgual 3.0 Brasil
(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/br/)
Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Eukaryota_diversity_2.jpg
Licença Creative Commons : Atribuição-CompartilhaIgual (CC BY-SA 2)
Veja alguns deles em movimento!
Os animais mais rápidos da terra
Flor desabrochando
Peixes nadando
Contato Núcleo de Ensino Pesquisa e
Extensão – BioCel-UFPR. www.nuepe.ufpr.br
Autores Claudia Daniela Cavichiolo Ruth Janice Guse Schadeck Márcia Helena Mendonça Revisão e didática Mateus Chicarelli Diana Duarte Laura de Lannoy Agências financiadoras
Programas de formação de professores Programa Institucional de Bolsas de Iniciação à Docência, CAPES/PIBID/UFPR, e Licenciar/UFPR
Texto Desenvolvido para utilização no Programa Um Computador por Aluno - PROUCA - e demais computadores escolares.
Os seres vivos são belos! E são todos formados por células!
Os exemplos acima mostram imensa diversidade que existe entre nós,
seres vivos que habitamos este planeta. E somos todos formados por uma unidade básica: as células!
Quais são os tipos de células que existem?
Existem dois grandes tipos
celulares: células eucarióticas e
procarióticas. As células eucarióticas
são maiores e apresentam uma estrutura
mais complexa que as células
procarióticas e núcleo contendo o DNA.
Compare na micrografia (foto ao
microscópio) ao lado o tamanho destes
tipos celulares.
As células procarióticas são mais
simples e o DNA está em contato direto
com o citoplasma. Além dessas existem
muitas outras diferença que você verá ao
longo deste capítulo. Iniciaremos o nosso
estudo abordando as células eucarióticas.
Quantas células têm em um organismo?
Existem organismos formados por
apenas uma célula e são conhecidos
como unicelulares, como os protozoários.
Já organismos pluricelulares são formados
por muitas células.
Parte 1
As células eucarióticas
Vamos começar o nosso estudo pelos
organismos unicelulares.
Veja alguns deles em movimento!
Paramécio
Endereços dos links Parameciuo - -https://www.youtube.com/watch?v=-2zhaJAOdsw Euglena- https://www.youtube.com/watch?v=jl0TzaWUQWk Giardia - http://www.plospathogens.org/article/fetchSingleRepresentation.action?uri=info:doi/10.1371/ journal.ppat.1002167.s002
Observação do paramécio ao
microscópio de luz
Materiais - cultura de paramécio que pode ser obtida a partir de água de aquário (http://educador.brasilescola.com/estrategias-ensino/visualizacao-paramecium.htm)
-1 lâmina -1 lamínula -1 conta gotas - pedaços de papel absorvente. Desenvolvimento Pingar 2 gotas da cultura da cultura do paramécio sobre a lâmina. Cobrir com
lamínula e observar. Como o paramécio é muito rápido faz-se necessário diminuir os seus movimentos. Um método é colocar alguns fios de algodão bem distendidos entre a lâmina e lamínula Neste caso deve-se ter o cuidado de não deixar os fios muito espessos para não correr o risco de quebrar a lamínula na objetiva da 40X. Outra forma é diminuir a temperatura da infusão do paramécio colocando por alguns minutos em água bem fria.
Cobrir com a lamínula. Pronto! Eles já podem ser observados no microscópio.
Atenção! Embora o paramécio não seja patogênico sempre há o risco de contaminação por outros organismos que podem fazer mal para a saúde. Portanto, siga as normas de segurança no laboratório, como o uso de luvas, óculos de segurança e jaleco, e descarte o material em solução germicida.
O paramécio como modelo de estudo da célula eucariótica
Para entendermos a estrutura de uma célula eucariótica usaremos o
paramécio, um protozoário formado por uma única célula, como modelo de estudo. É
um organismo heterótrofo, pois não produz o próprio alimento, vastamente distribuído
na natureza e facilmente encontrado em lagos e águas paradas. Pode ser observado
ao microscópio de luz, sem nenhum preparo especial. Ele se movimenta em meio
líquido graças aos cílios que recobrem sua superfície.
ida.
Vídeo “A estrutura das células”
O paramécio observado ao
microscópio é uma linda
experiência. Com base neste tipo de
observação foi construído um vídeo
que descreve a estrutura geral das
células. Inicia-se o vídeo
focalizando o paramécio em
movimento, segue-se a abordagem
do o núcleo e o DNA e as
organelas. Após isso faz-se uma
síntese sobre a estrutura geral de
células eucarióticas. Segue-se
então a descrição animada da
estrutura de uma célula procariótica.
Assista ao vídeo e....aprenda mais fácil!
O paramécio, como qualquer célula eucariótica, apresenta núcleo
delimitado por um sistema de duas membranas denominado envoltório nuclear
(antigamente chamado carioteca), membrana plasmática e citoplasma. Analise
a figura abaixo que mostra esses componentes representados no paramécio
que você acabou de observar ao microscópio ou em vídeo.
MEMBRANA PLASMÁTICA
A membrana plasmática é
uma película formada por lipídios e
proteínas que envolve o citoplasma,
separando a célula do ambiente
externo e regulando as substâncias
que entram e saem da célula. Por
isso se diz que ela tem
permeabilidade seletiva,
exemplificado no detalhe da
membrana plasmática da figura
anterior e descrita na figura abaixo
seguir com mais detalhes.
Em síntese, permite e entrada e a saída de moléculas necessárias para o funcionamento celular, impede a saída de moléculas que necessitam permanecer no interior celular, bem como não permite e entrada de moléculas desnecessárias ou que em um dado momento não sejam úteis para a célula.
Como a maioria das moléculas atravessa a membrana?
Poucas moléculas
conseguem atravessar pela
parte lipídica da membrana. A
maioria dos compostos que
entram e saem da célula
atravessam a membrana pelas
proteínas, como mostrado na
figura ao lado.
Entram e saem da célula centenas de tipos diferentes de moléculas. Para cada tipo tem mais de uma proteína transportadora específica. Imagine quantas proteínas transportadoras existe em uma membrana!
No paramécio membrana plasmática é contínua ao redor dos cílios
No paramécio a membrana plasmática é contínua ao redor dos cílios, que são prolongamentos semelhante a dedos de luva, na
superfície celular como representado na figura abaixo. Os cílios são responsáveis pela locomoção deste protozoário.
Assim se a célula possui a proteína que transporta uma determinada molécula ela atravessa a membrana.
Da mesma forma, se célula não apresenta a proteína transportadora para uma determinada molécula ela não consegue entrar ou sair da célula.
A maioria das células não possue cílios na sua superfície. As superfícies celulares podem ser muito lisas, como o eritrócito, ou apresentarem projeções celulares (que não são cílios) como o linfócito, além de ondulações e outros relevos.
Todas as células apresentam cílios?
NÚCLEO CELULAR
As células eucarióticas apresentam o
núcleo delimitado pelo envoltório nuclear,
formado por duas membranas. Em vários
pontos essas membranas se fundem formando
poros pelos quais acontece o transporte de
moléculas entre o núcleo e o citoplasma. No
interior do núcleo se encontra o DNA, que é o
material genético de todas as células.
Qual é a função do DNA?
O DNA contém a informação para a formação das estruturas necessárias para o funcionamento da célula de todos os seres vivos e é a responsável pelas
características dos indivíduos
Mas o DNA não está sozinho! Está associado com proteínas formando filamentos de diferentes espessuras. O núcleo é preenchido com
estes filamentos, como você pode verificar na figura a abaixo, os quais se
dobram muitas vezes, podendo até enrolar-se sobre si mesmo. Esses
filamentos são chamados filamentos de cromatina. Durante a divisão celular
esses filamentos se condensam formando os cromossomos que passam a ser
visíveis individualmente através do microscópio.
CITOPLASMA: CITOSOL E ORGANELAS
Citoplasma é todo conteúdo entre o núcleo e a membrana plasmática.
Compõe-se de um líquido (chamado de citosol), que, próximo à membrana
torna-se mais gelatinoso, e de organelas.
Vamos exemplificar com a figura abaixo através de artifícios gráficos. A
célula apresenta núcleo, membrana plasmática e citoplasma, como mostrado
na célula da esquerda. Se excluirmos dessa célula o núcleo e a membrana, o
restante é citoplasma, como você observa na célula do meio. Se retirarmos as
organelas do citoplasma o que sobre é o citosol, evidenciado na célula da
direita.
Para saber mais sobre o núcleo acesse:
http://www.youtube.com/watch?v=n2LHXpCMFNU
Vamos conhecer um pouco mais as organelas?
Clique na imagem abaixo e acesse uma célula interativa e...divirta-se!
As células agrupadas formam
tecidos (epitelial, conjuntivo,
muscular e nervoso) que em conjunto
formam órgãos. Os conjuntos de
órgãos que desempenham uma
atividade em comum formam
sistemas. Por exemplo, o conjunto de
boca, esôfago, estômago, intestinos,
pâncreas, fígado e vesícula biliar
formam o sistema digestório.
A formação dos tecidos é
semelhante à construção de uma
parede de tijolos. Cada tijolo, nesta
analogia, representa uma célula.
Existem tecidos nos quais as células
estão muito juntas, firmemente
aderidas umas as outras.
Em outros as células estão
mais distantes, mas aderidas a uma
matriz entre elas. Por analogia com a
parede de tijolos, cimento entre elas
está em grande quantidade.
A figura ao lado
mostra uma pequena
porção de epitélio do
esôfago observado ao
microscópio de luz, corado
aqui em rosa. Observe que
as células mudam de forma
ao longo do epitélio,
apresentando-se maiores
ou mais achatadas e que estão muito aderidas umas
as outras.
Os animais são organismos pluricelulares, isto é, se compõem de muitas células. Os seres humanos
apresentam aproximadamente setenta e cinco trilhões de células.
A imagem abaixo mostra células do sangue e foi e obtida através do
microscópio eletrônico. Neste caso, as células estão imersas em uma fração
líquída e não aprestam ligações entre elas.
Você já parou para pensar na imensa quantidade de células que circula no sangue nos organismos animais? Note a quantidade de
células presente nesse fragmento microscópico!
As células de animais apresentam as mesmas estruturas básicas
observadas em nosso modelo de organismo unicelular, o paramécio, visto
anteriormente: membrana plasmática, núcleo e citoplasma. Veja a figura:
Observe que as vesículas de transporte
Todas as células animais são iguais?
Todas as células animais
apresentam as estruturas discutidas
nos parágrafos anteriores.
Entretanto, a forma das células, o
número de cada um dos tipos de
organelas e como se arranjam no
interior celular variam de uma célula
para outra. Veja alguns exemplos:
Células secretoras de muco
Apresenta uma distribuição
interna das organelas que favorece a
ela desempenhar a sua função, já
que as secreções só podem ser
libertadas em um dos lados da célula
como mostrado na figura ao lado.
Como o muco contém carboidratos
apresentam um complexo de Golgi
muito abundante, uma vez que é
nele que acontece a síntese dos
carboidratos do muco. Preste
atenção na disposição de seus
componentes e sua forma. Ela é uma
célula alongada que tem organelas
que produzem e processam o muco
contido nas vesículas de secreção.
.
Plasmócitos
Plasmócitos são células que sintetizam anticorpos, são arredondadas e
apresentam o retículo endoplasmático rugoso muito desenvolvido, visto que é
nessa organela que os anticorpos, que são proteínas, são sintetizados. Veja na
figura 16 uma imagem de microscopia eletrônica que evidencia o retículo
endoplasmático no citoplasma desta célula.
Imagem de um plasmócito ao microscópio eletrônico de transmissão.
Neurônios
Essas células podem exibir
uma grande variedade de formas.
Apresentam prolongamentos celulares
denominados axônios e dendritos
pelos quais acontece a transmissão
do impulso nervoso. Veja na 17 a
quantidade desses prolongamentos
celulares, os quais se conectam com
as células vizinhas formando
complexas redes de transmissões
elétricas. Para cumprir a sua função
apresentam um grande número de
ribossomos e retículo endoplasmático,
pois necessitam de uma grande
quantidade de proteínas.
Em síntese, todas as células
eucarióticas apresentam o núcleo
delimitado pelo envoltório nuclear
formado por duas membranas, o
citoplasma formado pelo citosol e
organelas, e a membrana plasmática.
A forma da célula, a quantidade de
cada um dos tipos das organelas e
suas localizações, o formato e a
posição dependem do tipo celular
analisado. Pode-se comparar a
residências de alvenaria. Todas são
formadas por tijolos, tem banheiro,
cozinha, quartos e sala. Mas a
distribuição interna, o tamanho e o
número dos mesmos são particulares
para cada residência
.
PPaarrttee 33
AAss ccéélluullaass eeuuccaarriióóttiiccaass
qquuee ffoorrmmaamm aass
PPllaannttaass
“Células Vegetais”
Vamos ver com mais detalhes as estruturas das células vegetais que
não estão presentes nas células animais.
Cloroplasto
É uma organela essencial para que os vegetais realizem a fotossíntese.
Devido a esse processo eles são considerados seres autótrofos, ou seja,
produzem o próprio alimento. Apresenta um pigmento verde que confere cor as
folhas e caules, a clorofila. Este pigmento é poderoso! Consegue absorver
“pacotes de energia da luz solar” , denominados fótons, e transferi-los para
As células vegetais possuem todas as estruturas da célula animal, com exceção dos centríolos. Além disso, apresentam
parede celular, vacúolos e cloroplastos, estruturas que a célula animal não apresenta.
moléculas orgânicas, como os açucares. Assim, converte a energia da luz em
energia química, essencial para o funcionamento celular. Sem os cloroplastos e
a fotossíntese não teríamos condições de vida na terra.
Você conhece a Elódea, uma planta muito utilizada em aquários?
Clique na figura e veja os seus cloroplastos se movimentando
https://www.youtube.com/watch?v=BB5rvjZzgFU
Vacúolos
Vacúolos são organelas que podem apresentar diferentes funções,
dependendo da célula e do vegetal. São capazes de armazenar substâncias,
como nutrientes e pigmentos, desempenhar funções digestivas semelhante a
dos lisossomos de células animais e regular a pressão interna das células,
dentre outras.
A parede celular
Sua principal função é conferir resistência e proteção celular. Graças a
ela as células vegetais podem ficar, por exemplo, expostos à água e não se
romperem. É formada por celulose, um polímero de glicose, não é digerido nos
animais. Devido a isso constituem as fibras dos alimentos, fundamentais para o
bom funcionamento do intestino.
As células vegetais formam tecidos?
Da mesma forma que as células animais, elas se organizam em tecidos
formando as partes da planta. Veja fotomicrografia (foto obtida ao microscópio)
do corte transversal de um caule:
O que são células procarióticas? São as bactérias e estão disseminadas no solo, na água, no ar, nas
rochas associados a organismos pluricelulares. Em humanos existem bactérias
que normalmente estão associadas à pele e não causam doenças. Outras por
sua, podem causar doneças e infecções. Por exemplo, a bactéria
Propionibacterium acnes é uma bactéria anaeróbia, que usa as secreções
produzidas pelas glândulas sebáceas para o seu crescimento levando à
inflamação dos folículos pilosos, resultando em lesões popularmente chamadas
de espinhas ou acnes.
As bactérias são muito menores e mais simples que as células
eucarióticas. Compare o tamanho delas com um neutrófilo, células de defesa
do sangue que destroem as bactérias que podem causar doenças e dessa
forma protegem o nosso organismo.
Acompanhe o neutrófilo perseguindo uma bactéria!
Este vídeo foi
produzido em 16mm
no ano de 1950 por
David Rogers da
Vanderbilt University,
USA. Tem sido
extensivamente usado
ao longo da história da
biologia celular. É um
dos mais belos vídeos
que mostram a
fagocitose.
https://www.youtube.co
m/watch?v=MgVPLNu_S-w
Devido ao fato de
serem muito pequenas, as
células procarióticas são mais
bem visualizadas ao
microscópio eletrônico como
mostra a figura ao lado.
Neste caso as bactérias
foram ampliadas 20.000X.
As células
procarióticas apresentam as
estruturas básicas de
qualquer célula: material
genético, membrana plasmática e citoplasma. Além desses componentes
também apresentam parede celular, com exceção de um tipo de bactérias
muito pequenas denominadas micoplasmas.
Staphylococcus aureus observado através de microscopia eletrônica de varredura, colorida artificialmente. Imagem de domínio público. Autora da foto: Janice Haney Carr
Nucleóide
O cromossomo bacteriano é
formado por DNA circular. No interior
da célula bacteriana ele se enrola
sobre si mesmo e se associa a
proteínas específicas formando uma
região chamada nucleóide, sem
membrana ao seu redor, em contato
direto com o citoplasma. O DNA das
células procarióticas tem as mesmas
funções das células eucarióticas, ou
seja, armazenar a informação
genética.
Membrana plasmática
Além de desempenhar as
funções de delimitação celular e
permeabilidade seletiva, como em
qualquer célula, a membrana
plasmática nas bactérias também é
responsável por importantes reações
bioquímicas relacionadas ao
fornecimento de energia para a
célula. Em alguns tipos de bactérias
pode fazer invaginações
denominadas mesossomos que se
projetam para o citoplasma, nas
quais se concentram enzimas
envolvidas no fornecimento de
energia.
Parede celular
Protege a célula e é
responsável pelo seu formato.
Citoplasma
Formado pelo citosol e
ribossomos. A célula bacteriana não
apresenta nenhuma das organelas
presentes nas célula eucarióticas.
Portanto, exceto as reações da
síntese de proteínas, todas as
demais reações necessárias para
manter a célula viva acontecem no
citosol.
As estruturas descritas acima
estão presentes em todas as células
procarióticas. Mas, dependendo do
tipo de bactéria, outras estruturas
como flagelos, fímbrias e cápsula são
observados. Veja na figura abaixo a
representação de uma bactéria que
apresenta todas as estruturas.
Estrutura uma célula procariótica.
Para que serve o flagelo?
As bactérias que apresentam flagelos podem se locomover em meio líquido. Veja!
https://www.youtube.com/watch?v=891M1TH99_8
Para que serve a cápsula? A cápsula é uma substancia gelatinosa que recobre a parede celular que
algumas bactérias apresentam e tem importante função na adesão, dentre
outras. Por exemplo, quando não se escova os dentes de maneira correta as
bactérias se multiplicam rapidamente e se aderem umas as outras através das
suas cápsulas formando a placa.
Analise placa bacteriana! Veja o que ela pode causar!
Para prevenir e
eliminar a placa bacteriana
é necessário realizar a
escovação dos dentes,
fato de longa data
conhecido, como você
pode observar na figura ao
lado. Ao escovar os dentes
as bactérias são varridas e
os dentes permanecem
limpos. É necessário
também escovar a língua e
a as bochechas para evitar
o mau-hálito. Uma boa
higiene bucal assegura
também melhores
condições de saúde para
todo o corpo.
Vamos ver o jeito certo de escovar os dentes?
https://www.youtube.com/watch?v=hYFzMh3WHzA
Todas as bactérias são do “mal”?
Não! Por exemplo, o conjunto das bactérias no intestino, chamada de flora intestinal, é essencial para o funcionamento intestinal. Além disso, as bactérias também são usadas na produção de muitos alimentos como queijo e iogurte, bem como na produção de medicamentos.
Considerações finais
Neste capítulo vimos alguns aspectos básicos sobre a
estrutura e função celular. Muito mais já se sabe sobre a estrutura e
funcionamento celular e a cada dia novas descobertas estão sendo
realizadas. Informações fantásticas estão sendo produzidas a cada
dia. A nossa responsabilidade é que estes sejam conhecimentos
aplicados em prol do bem de todos os seres vivos
top related