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Divisão dos organismos em reinos
• Inicialmente divididos em dois grandes reinos:
• Animale Vegetal.
• Depois, três reinos: Protista,Plantae e Animalia.
• Posteriormente, quatro reinos:
Monera, Protista,Plantae ou Metaphytae Animalia ou Metazoa.
Divisão dos organismos em reinos • Hoje: é válido o sistema de classificação que
compreende cinco reinos, proposto por Whittaker (1969):
Monera, Protista, Planta e Animalia e Fungi
A Sistemática
Estudo descritivo de todas as sp vivas e sua classificação dentro de uma hierarquia de grupamentos.
O Conceito de Espécie
Species,do latim = "tipo".
"sp” é um grupo de organismos que se cruzam entre si, sem normalmente cruzar-se com representantes de outros grupos, gerando descendentes férteis."
Nome científico: para quê?
Passer domesticus EUA: english sparrow Inglaterra: house sparrow Espanha: gorrion Portugal: pardal Itália: passera oltramontana Alemanha: houssperling Holanda: Musc Suécia: hussparf
Regras de nomenclatura
Em 1735, o sueco Carl von Linné, botânico publicou:
Systema Naturae= livro com regras para classificar e denominar animais e plantas.
Em 1758 (na 10ª ed.) sugeriu a nomenclatura binomial.
Regras de nomenclatura
• Os nomes devem ser em latim de origem ou, então, latinizados.
• Todo nome científico deve estar destacado no texto.
• Cada organismo deve ser reconhecido por uma designação binomial, sendo o primeiro termo para designar o seu gênero e o segundo, a sua espécie.
• O gênero deve ser um substantivo simples ou composto, escrito com inicial maiúscula.
• O nome relativo à espécie deve ser um adjetivo escrito com inicial minúscula, salvo raríssimas exceções.
Os organismos pertencentes a uma espécie devem apresentar :
• semelhanças estruturais e funcionais;
• similaridades bioquímicas e mesmo cariótipo,
• capacidade de reprodução entre si.
O que é uma célula?
Todos os seres vivos são constituídos de células.
Os mais simples: unicelulares
Os mais complexos: têm “comunidades de células”
Pequenas unidades envolvidas por membranas e preenchidas por uma solução aquosa contendo agentes químicos, dotadas da capacidade de criar cópias de si mesma pelo crescimento e
divisão.
Os seres vivos são um sistema químico!
Fundamentam-se em: • compostos de carbono, ou seja, na química orgânica. • Dependem de reações químicas que ocorrem em soluções
aquosas, numa estreita faixa de temperatura;
• Muito + complexo que qualquer outro sistema químico;
• É dominado por moléculas poliméricas (macromoléculas) com propriedades específicas.
• (DNA-RNA, Proteínas, Carboidratos)
As moléculas das células
% do peso total
celular
No de tipos de
cada molécula
Água 70 1
Íons inorgânicos 1 20
Açúcares e seus precursores 1 250
Aminoácidos e precursores 0,4 100
Nucleotídeos e precursores 0,4 100
Ácidos graxos e precursores 1 50
Outras moléculas pequenas 0,2 ~300
Macromoléculas 26 ~3000
Composição química aproximada de uma célula bacteriana
Como as células podem ser vistas?
Normalmente são pequenas, microscópicas.
Século XVII, Robert Hooke vê as células pela 1a vez.
Células de cortiça observadas por Hooke
Microscópio de Hooke, 1665.
Observações de Leeuwenhoek
Com uma lupa, Leeuwenhoek, contemporâneo de Hooke, descobriu um mundo de organismos microscópicos, chegando a observar os organismos unicelulares (protozoários), os espermatozóides e inclusive algumas bactérias.
Tamanhos relativos das células e seus componentes
Microscópio óptico (luminoso)
Microscópio eletrônico
0,2nm
200nm
Raios-X
A biologia celular
• O microscópio óptico tornou-se popular somente no século XIX.
Duas publicações marcam o início da Biologia Celular:
• Matthias Schleiden (1838, Botânico)
• Theodor Schwann (1839, Zoólogo)
Mostram, juntamente com outros microscopistas, que as células eram as unidades fundamentais dos tecidos vivos.
Óvulo humano (~200m) e espermatozóides: a partir dessa união serão originados os 10 trilhões de células do corpo humano.
Todas as células são procarióticas ou eucarióticas
Cél. procariótica (E. coli) Cél. eucariótica (plasmócito)
nucleóide
nucleóide Membrana interna (plasmática)
Membrana externa
Membrana externa
Membrana interna
Parede celular
periplasma
Núcleo
Complexo de Golgi
Lisossomo
Mitocôndria
Retículo endoplasmático
Complexo de Golgi
Membrana plasmática
Membrana nuclear
Mitocôndria
peroxissomo
Lisossomo
Vesícula secretora
Retículo endoplasmático
rugoso
Os procariotos podem ser divididos em dois tipos distintos
Plantas
Fungos
Animais
Ciliados
Termotoga
Bactéria verde sulfurosa
Eucariotos
Arquebactérias Eubactérias
Fungo aquático Diplomonadas
Progenitor comum presumido para todos os organismos existentes na atualidade
Progenitor comum presumido para aquebactérias e eucariotos
LUCA
LECA
A célula eucariótica
• Mantêm seu DNA em um compartimento interno separado (Núcleo)
• Tipicamente são 10X maiores que as células procarióticas
• Possui elaborado sistema interno de membranas (organelas)
Núcleo
• O núcleo:
Normalmente é a organela mais proeminente;
Incluso em duas membranas concêntricas (envelope nuclear)
Contém moléculas de DNA (cromossomos)
Mitocôndrias
• Tamanho de 1 a muitos m, em forma de “salsicha” vermiforme.
• Envolvida por duas membranas, com a interna projetando invaginações p/ interior (cristas).
• Contém DNA próprio e se reproduz por simples divisão;
• Gera energia química (ATP) pela oxidação de moléculas presentes nos alimentos = respiração celular
membrana interna
Espaço intermembranas
Grânulos Matriz da matriz
membrana externa crista
Mitocôndria: origem
Primeiras células eucarióticas
Células ancestral eucariótica
núcleo
Membranas internas
bactéria
Cloroplastos
• Encontrados apenas em células de plantas e algas;
• Estrutura mais complexa que das mitocôndrias: além das duas membranas circundantes, há inúmeras membranas internas contendo clorofila;
• Realizam a fotossíntese;
• Possuem seu próprio DNA e reproduzem-se por simples divisão.
Cloroplasto: origem
Célula eucariótica primitiva
Bactéria fotossintética
cloroplastos
Célula eucariótica primitiva capaz de
realizar fotossíntese
Outras organelas delimitadas por membranas
Proteína secretada
vesícula secretora
Vesículas de Golgi
Retículo endoplasmático rugoso
• Retículo endoplasmático (RE): local onde os componentes de membrana e material destinado à exportação são “montados”
• Aparelho de Golgi recebe e modifica moléculas provenientes do RE e as redireciona;
• Lisossomos: organelas irregulares envolvidas na digestão intracelular (nutrição, reciclagem, excreção)
• Peroxissomas: vesículas que fornecem o ambiente de contenção p/ o Peróxido de Hidrogênio
O Citosol
• Contém grandes e pequenas moléculas tão comprimidas que se comporta mais como um gel aquoso;
• É o local de muitas reações químicas fundamentais;
• Contém ribossomos: pequenas partículas responsáveis pela síntese de proteínas;
• Contém filamentos longos e delgados de proteínas (citoesqueleto)
• Organização dos componentes celulares
• Interação mecânica com o ambiente
• Movimentos coordenados
Ações dependentes do citoesqueleto
“ossos e músculos” celulares
Citoesqueleto
MT = microtúbulos
IF = filamentos intermediários
AF = filamentos de actina
Componentes do citoesqueleto: filamentos protéicos
Fracionamento celular
• Diferentes componentes das células podem ser separados através do suas diferente coeficientes de sedimentação
• Isso permite o estudo separado das diferentes organelas e seus componentes
Estudo de biomoléculas
• Em adição ao isolamento de diferentes frações celulares o estudo das funções celulares pode ser feito através do isolamento de diferentes biomoléculas.
• Muitas da biomoléculas são compostas de polímeros que formam macromoléculas
• Esta macromoléculas realizam grande parte dos processos celulares