aula 01 origem da biologia celular

Origem da Biologia CelularOrigem da Biologia CelularProf. Hamilton Felix Nobrega

• Ciência independente: XVIII – XIX

Vida

• Ciência independente: XVIII – XIX

Vida

Estudo da vida, em seus mais diversos aspectos e

manifestações

Há 2.500 anos,

gregos distinguiram

estudo da natureza e

questões religiosas

Explicar os

fenômenos naturais

com base em fatos e

processos

Tales de Mileto Hipócrates Aristóteles

“Todos os animais e vegetais,

por mais complicados que sejam,

estão constituídos por uns

poucos elementos que se

repetem em cada um deles.”

Aristóteles

Dividiu a natureza em dois

grandes grupos:

Seres inorgânicos

Seres orgânicos

Surgia, então, a Biologia

como ciência

Lamarck

Até meados do século XIX recorria-se à Teoria da Abiogênese

(Geração Espontânea) para explicar a origem da vida na Terra.

O que afirmava essa teoria?

Até meados do século XIX recorria-se à Teoria da Abiogênese

(Geração Espontânea) para explicar a origem da vida na Terra.


Formas vivas podem surgir a partir da

matéria bruta em determinadas

circunstâncias, desde que essa matéria

bruta seja dotada de um princípio ativo.

1. Vermes poderiam surgir espontaneamente a partir de

cadáveres em putrefação;

2. Répteis e anfíbios poderiam surgir do lodo do fundo

dos lagos.

A Origem da Vida: Abiogênese

Francisco Redi (médico e biólogo) demonstrou que os vermes

que surgiam nas carnes podres, eram larvas de moscas, a

Teoria da Biogênese.


A Origem da Vida: Biogênese

Francisco Redi (médico e biólogo) demonstrou que

os vermes que surgiam nas carnes podres, eram

larvas de moscas, a Teoria da Biogênese.


Seres vivos surgem somente

pela reprodução de seres de

sua própria espécie.


A Origem da Vida: Biogênese

Outras teorias sobre a origem da vida

Criacionismo:

Acredita que os

seres vivos

se originaram de um ser DIVINO.

Panspermia cósmica:

Propõem que

a vida na Terra se iniciou de seres vindos

do espaço sideral.

Outras teorias sobre a origem da vida

Hipóteses sobre a origem das primeiras células:

Autotrófica

Na terra primitiva algumas bactérias eram autotróficas, pois

conseguiam produzir açucares e outros compostos a partir da luz

do sol ou de complexas reações químicas que realizam.

Porém, é necessário uma sofisticação estrutural e funcional muito

grande.

Portanto, se organismos mais simples originaram os mais

complexos, os primeiros organismos não poderiam ser os

autotróficos.

Haldane (1892-1964)

Biólogo inglês

Oparin (1894-1980)

Bioquímico russo


Heterotrófica

Através do condicionamento do meio, determinadas formas de

organização molecular tornaram-se dominantes e

desenvolveram-se gradualmente até as formas estruturais

básicas que caracterizam as moléculas vivas de hoje.

Em princípio havia soluções simples de substâncias orgânicas,

cujo comportamento era governado pelas propriedades de seus

átomos e pelo arranjo destes átomos em uma estrutura molecular


Heterotrófica – Oparin e Haldane

• Descargas elétricas

• Raios UV

• Compostos da

atmosfera primitiva



• Formação de

aminoácidos

• Coacervados




Experimento de Miller e Urey

Primeiros Seres vivos

A hipótese de Oparin e Haldane converge do lado esquerdo à

formação do primeiro coacervado protobiótico a partir de

substâncias elementares, e ganha grande apoio do lado direito na

teoria da evolução biológica, muito bem estabelecida entre a

comunidade científica atual.

Unicelulares

Heterótrofos

Semelhantes aos procariontes

O Início da Biologia Celular: O mundo microscópico

Há menos de 400 anos, esse vasto mundo novo foi

descoberto pela humanidade.

A invenção do microscópio possibilitou a descoberta das

células e inaugurou um novo campo de investigação

científica: a Citologia, atualmente conhecida como Biologia

Celular.

Acredita-se que o primeiro microscópio foi construído por

Zacharias Janssen e seu pai, em 1591, fabricantes de

lentes.

O Início da Biologia Celular:

A descoberta dos micro-organismos

• Anton van Leeuwenhoek (1632-1723)

• Cientista e construtor de

microscópicos.

• Descobriu micro-organismos

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Antoni_van_Leeuwenhoek.png




Bactérias

Protistas

Espermas

Sangue

Nematóides





• John T. Needhan (1713-1781)

• Cientista inglês

• Demonstra que caldos aquecidos e

tampados permitem o

desenvolvimento de micro-

organismos Reforça a teoria da

abiogênese.



Após 25 anos...



• Lazzaro Spallanzani (1729-1779)

• Padre italiano

• Demonstra que caldos esterelizados e

tampados não permitem o

desenvolvimento de micro-organismos

Reforça a teoria da biogênese.



• Início do século XIX, Louis Pasteur

comprova, experimentalmente, que os

seres microscópicos que se encontram

nos alimentos, provêm da contaminação

do ar, ou seja, “um ser vivo somente se

origina de outro ser vivo”.

Derruba a teoria da abiogênese!



Salvou Milhões de vidas

Esterilização

O que é célula?

A célula representa a menor

porção de matéria viva.

São as unidades estruturais e

funcionais dos organismos

vivos.

O Início da Biologia Celular: Origem do termo Célula

Estimulados pelas descobertas de Leeuwenhoek, outros

cientistas buscaram desenvolver métodos para estudar os micro-

organismos.

O microscópio de Leeuwenhoek era dotado de uma lente

apenas, sendo chamado de microscópio simples.

Então, um físico chamado Robert Hooke desenvolveu um

microscópio dotado de duas lentes ajustadas a um tubo de metal.Surgia o microscópio composto.


As observações microscópicas

estenderam-se a todos os

seres vivos e mostraram que

os animais também eram

constituídos por bolsas

microscópicas de aspecto

gelatinoso, semelhante ao que

já havia sido observado nas

plantas.

Assim, essas “bolsas” também

foram chamadas de células.


O material gelatinoso que

preenchia as células, é o

que hoje conhecemos

como citoplasma.

Em 1833, o botânico

Robert Brown constatou

que a grande maioria das

células tinha uma estrutura

interna ovóide ou esférica,

a qual denominou denúcleo.

Os alemães Matthias Schleiden e Theodor Schwann lançarama ideia de que todos os seres vivos são formados por células.

Essa foi a base da teoria celular que sedesenvolveu nos anos seguintes.

A microscopia entusiasmou os pesquisadorese desenvolveu-se rapidamente.

“Toda célula se

origina de outra

célula.”

(Rudolf Virchow)

Walther Flemming (1878)

biólogo alemão

Descreveu em detalhes a

divisão de uma célula em

duas e chamou esse

processo de mitose.

Princípios da teoria celular

1. Todo e qualquer ser vivo é formado por células, e por estruturas

que elas produzem. São, portanto, a unidade morfológica dos

seres vivos;

2. As atividades essenciais que caracterizam a vida ocorrem no

interior das células. São, portanto, unidades funcionais ou

fisiológicas dos seres vivos. Dessa forma, todo o metabolismo

dos seres vivos depende das propriedades de suas células;

3. Novas células surgem apenas de células preexistentes, por

meio da divisão celular. A continuidade da vida, depende

diretamente da reprodução celular.

A célula é a unidade básica!

Célula humana Célula de um sapo

Na segunda metade do século XIX a

patologia clínica já dava seus primeiros

passos, mas o berço dos laboratórios

são considerados aqueles instituídos nas

universidades alemães de Wurzburg

(1849) e Berlin (1852).

As análises clínicas apresentaram seu

desenvolvimento juntamente com a

medicina, não como um serviço de apoio

nos moldes de hoje, mas sim como uma

atividade estritamente experimental.

O início da microbiologia ocorreu

com os estudos de Agostino Bassi,

ao descobrir que a doença do bicho-

da-seda era causada pelo fungo

Botrytis paradoxa.

(SANNAZZARO, 1998).

Foram, porém, os trabalhos de

Pasteur sobre fermentação

alcoólica, a divisão dos micro-

organismos em aeróbios e

anaeróbios e sobre putrefação,

que estabeleceram as bases

científicas da microbiologia.

A Citologia ou biologia celular foi uma importante área que

configurou o Laboratório de Análises Clínicas (LAC) como auxiliar

relevante de diagnóstico.

O pioneiro da Patologia experimental moderna, J. Cohnheim,

identificou o leucócito como integrante do sangue.

As técnicas de coloração biológica de Paul Erlich facilitaram a

identificação microscópica dos três tipos diferentes de leucócitos e

favoreceram os estudos em microbiologia.

A contribuição do LAC para com a saúde do paciente e a

comunidade e nas expectativas dos clínicos:

• Rápido e correto

diagnóstico e início da

terapia correta;

• Estabelecer prognósticos

através de indicadores

de níveis de severidade;

• Acompanhar a evolução ou regressão da doença, por meio dos

dados que determinam a linha de base.

A célula, o objeto de estudo da biologia celular, pode ser

estudada sob diversos aspectos:

Em outras palavras, essas investigações são denominadas

morfológicas, químicas ou bioquímicas e fisiológicas e a cada

uma delas correspondem métodos de estudo particulares.

Sua forma e a de seus

constituintes

Natureza química desses

constituintes

Modo de funcionamento

De uma maneira geral, podemos dizer que, devido às suas

pequenas dimensões, um estudo detalhado da célula e de seus

constituintes sem equipamentos específicos é impossível.

Por isso, o biologista celular é obrigado a se utilizar de instrumentos

de aumento para a observação conveniente da célula.

Para se ter uma ideia, as dimensões mais

comumente observadas entre as células de

animais e vegetais superiores, situam-se

na faixa de 10 a 20 µm (lembrar que 1 µm

= 10-3 mm; 1 nm = 10-6 mm e 1 å = 10-1

nm).

Que instrumentos

seriam esses?

Microscópio de Anton van

LeeuwenhoekMicroscopio de Robert Hooke

Microscopio de Janssen

Microscópio Óptico (Fotônico)

Microscópio Eletrônico de Transmissão

Microscópio Eletrônico de Varredura

Microscópio Eletrônico de Transmissão

Esfregaço Esmagamento Corte manual Corte com micrótomo

• Observação vital (Exame a fresco)

• Fixação e coloração

• Fracionamento celular

• Radioautografia

Até a próxima semana!

aula 01 origem da biologia celular

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