uma viagem pela celula

Estruturas e Componentes CelularesFisiologia e morfologia da ClulaMicroscopia Descoberta da clula e a Teoria Celular

Biologia Interativa

A cada segundo seu corpoproduz cerca de 2 bilhesde clulas vermelhas

O Mundo Microscpico da Clula

Todas as clulas que lhecompem so formadaspor um complexo sistemade membranas internas.

Biologia Interativa

Algumas clulas somilhes de vezes menoresque a ponta de umalfinete.

As clulas que compemo corpo da baleiaapresentam tamanhoquase indntico ao deum rato.

O Mundo Microscpico da Clula

O que so Clulas?

Clulas so blocos de construo da vida.

Unidades morfolgicas e funcional dos seres vivos.

Compem todos os tecidos e orgos do corpo.

Contm a informao gentica.

Do continuidade a vida.

Clulas em diviso celularBiologia Interativa

O Mundo Microscpico da Clula: Uma BreveHistria

Em 1676 Anton vanLeeuwenhoek observabactrias e as denominade animculos.

Em 1855 Matthias Schleiden eTheodor Schwann anuciam aTeoria Celular

Em 1665 Robert Hooker com umrudimentar microscpio compostovisualizou a cortia. Usou pelaprimeira vez o termo clula.

Alguns organismos:

Apresentam apenas um clulas (unicelulares) bactrias e protistas

Outros apresentam muitas clulas (multicelulares) fungos, plantas e animais.

Clulas : Blocos de Construo da Vida

Credit Dr David Becker, Wellcome Images

Embrio de camundongo.

Para estudar morfologiadas clulas cientistasutilizam o MicroscpioEletrnico de Varredura(M.E.V).

Este tipo de microscpioutiliza um feixe de eltrons que varrem a superfcie de objetos capturando sua forma.

Permite visualizar objetos muito menores que um gro de areia.

(b) Microfotografia eletrnica de varredura de um

leuccito (clula de defesa)

Visualizando Clulas: A Tecnologia dos Microscpios

Os Microscpios Eletrnicos de Transmisso (M.E.T) so teis para desvendara estrutura interna das clulas.

Clula visra no Microscpio eletrnico de transmisso

Visualizando Clulas: A Tecnologia dos Microscpios

Duas Grandes Categorias de Clulas

Clulas so agrupadas em duas grandes categorias:

Eucariticas e,

Procariticas,

Trypanossoma cruzi, protozorio parasita humano. Eucarioto

E. Coli., bactria que habita o trato digestivo humano. Procarioto

Esta diviso baseia-se na morfologia e fisiologia celular

Clulas Procariticas e a Evoluo da Simplicidade

Colnia de bactria Staphylococcus aureus

Clulas procariotos esto entre osprincipais organismos que habitaram oplaneta.

Bactrias so os atuaisrepresentantes deste grupo.

Caracterstica principal: Ausncia demembrana nuclear.

Clulas Procariticas:

Procariticas so menores que as eucariticas.

No apresentam sistema de membranas internas (retculosendoplasmticos e complexo de Golgi);

Nas procariticas o material gentico est disperso no citoplasma (noapresentam carioteca).

Clula procariica Regio do ncleo

Clula eucaritica

Ncleo

Organelas

Flagelos

Material gentico (DNA)

RibossomosMembrana plasmtica

Parede Celular

Cpsula

Pili

Clula Procaritica:

Clula Heptica (do Fgado) mostrando seu conjunto de

membranas internas e suas organelas citoplasmticas

Clulas Eucariticas e a Evoluo da Complexidade

Clulas eucariticasconstituem vegetais, animais,fungos e protistas.

So usualmente maiores eestruturalmente complexas.

So divididas em duasregies: ncleo e citoplasma.

Apresentam sistema deendomembranas (membranasinternas).

Secreo por exocitose

Peroxissomos

Ribosomos

R. E. Rugoso

Ncleo

Envelope nuclearCromatina

Complexo de Golgi

Ncleolo

Retculo Endoplasmtico Liso

Citosol

Lisossomos

Mitocndria

Centriolos

Microtubulos

Microvilosidades

Microfilamentos

Filamentos intermedirios

Membrana

plasmtica

Clula Eucaritica:

CIT

OE

SQ

UE

LE

TO

Ribossomos

Vacuolo Central

Microfilamentos

Filamentos

intermedirios

Microtubulos

R.E. Rugoso

R. E LisoCromatina

Ncleo

Envelope Nuclear

Nucleolo

Cloroplasto

Plasmodesmata

P arede da clula adjacente

Parede Celular

Aparelho de Golgi

Peroxissomo

Centrossomo

Membrana Plasmtica

Mitocondria

Clula Eucaritica:

Clula Vegetal

Clula Vegetal e Animal: Uma comparao

Mitocndrias

Parede Celular

Cloroplasto

FlageloVacolo Central

Centroloss

Num primeiro processo aclula eucaritica formouum sistema deendomembranas queevoluiram da invaginaoda membrana plasmticade clulas procarioticas.

DNA Membrana Plasmtica

Citoplasma

Procarioto ancestral

Retculo endoplasmtico Envelope

Nuclear

Ncleo

Clula com ncleo e sistema deendomembrnas


Clula eucariota fotosinttica

Procariotosfotosintticos

Cloroplastos

Mitocondrias

Procariotos heterotrficos aerobicos

Num segundo processo evolutivo relaes endossimbiticasentre as clulas levaram o surgimento de mitocndrias e cloroplastos.


Caractersticas Clulas procariontes Clulas eucariontes

Envoltrio nuclear Ausente Presente

DNA LivreCondensado com protenas

Cromossomos nicos Mltiplos

Nuclolos Ausentes Presentes

Diviso bipartio Mitose e meiose

Ribossomas 70S* (50S + 30S) 80S (60S + 40S)

Sistema de Endomembranas Ausentes Presentes

Mitocndrias Ausentes Presentes

Cloroplastos AusentesPresentes em clulas vegetais

Parede celular No celulsicaCelulsica em clulas vegetais

Citoesqueleto Ausente Presente

Clulas Eucariticas e Procariticas: UmaComparao

Membrana Celular: Modelo Mosico Fluido

As membranas celulares so compostas de:

Uma camada dupla de fosfolipdio.

Protenas especficas dispersas na camada fosfolpdica.

Fibras colageno

Fibronectina

Membranaplasmtica

FLUDO EXTRACELULAR

Micro-filamentos

CITOPLASMA

Integrina

Molcula de polissacardeo

Carboidratos

Molcula de proteoglicano

Integrina

ProteoglIcanos

Estrutura e Funo da Membrana

A membrana plasmtica separa o meio intracelular do ambiente externo.

Mantm condies de pH e osmolaridade adequadas (homeostase celular);

Mantm equilbrio inico, absorve nutrientes, excreta toxinas, resduos e produtos celulares;

Auxilia na locomoo de seres unicelulares.

D suporte e proteo clula.

Permite a interao clula- clula e clula ambiente.

Permeabilidade Seletiva da Membrana

A membrana das clulas so seletivamente permeveis.

Permite a passagem livre de determinadas substncias;

Bloqueia e regula a entrada de outras para a clula.

A passagem de muitas molculas regulada pela membrana (como p. ex. glicose).

Vrus HIV aderidos membrana celular.

CitoesqueletoCITOPLASMA

Ligao do cioesqueleto matrizextracelular

a

b Sinalizao celular

c

d

Atividade enzimtica

Transporte

e Ligaointracelular f Reconhecime

nto celular

CITOPLASMA

Funes das Protenas de Membrana

Membrana Celular: Endocitose e Exocitose

Endocitose

Macrfago realizandoendocitose. MicroscpioEletrnico deTransmisso

Endocitose:

Consiste na captao e englobamento de partculas do ambiente

Pode ser classificada em: Pinocitose partculas lquidas.Fagocitose partculas slidas.

ExocitoseExocitose:

Consiste na excreo de resduos, partculas txicas, ou produtos celulares.

Membrana Celular: Endocitose e Exocitose

Neurnios realizam exocitose durante suas trocas qumicas (sinapses)

Cloroplastos e Mitocndrias: Mquinas de Energia

Clulas necessitam de um constante suplemento de energia paratodas as atividades que desempenham.

A converso de energia realizada por mitocndrias ecloroplastos(presente somente em clulas vegetais);

CloroplastoMitocndria

A informao gentica em eucariotos est dividido entre ogenoma nuclear e as organelas citoplasmticasMitocndrias e cloroplastos carregam sua prpria snteseprotica.Cloroplastos e mitocndrias traduzem seus prprios genesde acordo com as informaes do seu cdigo gentico.

Cloroplastos , Mitocndrias e a Informao Gnica

Mitocndria: Componentes

Enzimas

Matriz

Crista

Membrana interna

Membrana externa

Ribossomos

DNA mitocondrial

Mitocndrias so organelasresponsveis pela respiraocelular.

Esto presentes em orgosque exercem grande atividademetablica.

Localizam-se no citoplasma.

Esto presentes clulasvegetais e animais.

Mquinas de Energia da Clula:Mitocndria

(a)

(b)

Mitocndrias (em vermelho) espalhadas pelo

citoplasma. O ncleo est em azul.

Cloroplastos: As Organelas Verdes

Cloroplastos so organelasque realizam fotossntese.

Definindo Conceito Fotossntese: Processo de

converso de energialuminosa em energiaqumica.

Membrana interna e externa

Espao entre as membranas

Estroma

Granum

So delimitados pormembranas lipoproticas.

Nas membranas internasencontram-se a clorofila,pigmento responsvel pelafotossntese.

O espao entre asmembranas internas denominado estroma.

Cloroplastos: As Organelas Verdes

Clulas vegetais apresentando cloroplastos. Microscopia tica.

Retculo Endoplasmtico (R.E.): Componentes

Subunidademenor

Subunidade maior

Ribossomo funcional

R. E. Rugoso

R. E. Liso

Envelope Nuclear (carioteca)

Ribossomos

Retculo Endoplasmtico (R.E.)

dividido em duas regies: Retculo Endoplasmtico Liso e Rugoso.

Mitocndria ( em

vermelho)

R. E Rugoso

R. E Liso

Retculo Endoplasmtico Rugoso (R.E.R)

O R. E. Rugoso apresentaribossomos aderidos a paredeexterna (da vem o nome rugoso).

Desempenha sntese deprotenas.

Apresenta continuidade com amembrana nuclear.

As protenas sintetizadas solanadas nos canais do retculopara serem processadas earmazenadas.

Eletromicrografia mostrando parte de uma clula do

pncreas. Ncleo em azul, mitocndria em laranja, um

lisossomo em vermelho e o retculo endoplasmtico

rugoso em verde (Credit University of Edinburgh, Wellcome

Images)

Retculo Endoplasmtico Liso (R.E.L)

No apresenta ribossomos aderidos a membrana.

contnuo com R. E Rugoso.

Atua na degradao de toxinas (desintoxicao).

Participa da sntese de esterides e fosfolipdios.

So organelasresponsveis pelasntese protica.

So compostas porduas subunidades.

Contm o RNA ribossmico na suaconstituio (rRNA)

Stios de ligao do tRNA

Stio P Stio A

P A

Subunidade Maior

Stio de ligao do mRNA

Subunidade Menor

(a)

Ribossomos

Ribossomos so stios de produo de novas protenas.

Nos procariotos estodistribuidos nas clulas

Nos eucariotos estosituados no citoplasma ena parede do retculoendoplasmtico rugoso eno ncleo.

Retculo Endoplasmtico Rugoso (a) e NcleoCelular (b). Os ribossomos encontram-se aderidosna parede externa de ambas estruturas .

Ribossomos: Stios de Sntese Protica

(a)

(b)

Ncleo Celular e o Armazenamento daInformao Gentica

O Ncleo contm a informao gentica da clula.

delimitada pela membrana nuclear (carioteca) que se comunica com osretculos endoplasmticos.

Do ncleo parte a informao (RNAm) necessrio para a sntese protica.

Comparando a clula a uma cidade o ncleo a prefeitura.

Condrcito (clula do tecido cartilaginoso) mostrandoncleo celular em vermelho. Microscpio Eletrnico deTransmisso

Ncleo Celular: Componentes

Poros

Cisternas do Retculo Endoplasmtico Rugoso

Ncleo

Nuclolo

Cromatina Condensada

Envelope Nuclear

Fita de dupla hlice de DNA

Histonas

Nucleossomos

Enovelamento dafita nas protenas

Helicoidizao

Cromtides irms

Centrmero

Ncleo e a Organizao da Informao Gnica

Complexo de Golgi: Componentes

Vescula de transporte do Golgi

Vescula secretria da face trans

Face Trans do Complexo de Golgi

Formao de novas vesculas

Transporte de vesculas do R. E Rugoso

Cisterna

Face Cis do Complexo de Golgi

Organela descoberta no sculo XIX pelo mdico italiano Camilo Golgi

Atua no armazenamento, processamento, empacotamento e transporte de produtos celulares.

Responsvel por processos ps-traducionais (p. ex. glicosilao).

Apresenta-se abundante em clulas com grande atividade secretria (p. ex. produtoras de muco).

Complexo de Golgi: Processamento e Distribuio.

(a) Camilo Golgi. (b) Leuccito humano mostrando o Complexo de Golgi. Microscpio Eletrnico de Transmisso

(A)

(B)

Complexo de Golgi: Processamento e Distribuio.

Comparando a clula uma cidade o Complexo de Golgi seria as vias de transporte.

Produtos celulares so distribudas em vesculas que brotam da face trans do complexo de Golgi

Vesculas da face trans

Face Cis

Complexo de Golgi. Microscpio Eletrnico de Varredura

Secreo por exocitose

Fluido Extracelular

Membrana Plasmtica

Vescula incorporada

membrana plasmtica

Lisossomos contendo

enzimas hidrolases

cidas

Fagossomo

Protenas presentes na cisterna

Membrana

Vesculas

Vesculas Secretrias

Proteinas

Complexo de Golgi

R.E Rugoso

O Sistema de Endomembranas: Distribuioe Processamento dos Produtos Celulares

Lisossomos e a Digesto Celular

Contm enzimas digestivas (hidrolases cidas)

Apresentam pH cido.

Digerem partculas estranhas e patgenos.

Participam do processo digestivo da clula.

Definindo Conceito

Enzimas: Protenas comatividade catalticacapazes de acelerarreaes biolgiccas. Socapazes de quebrarmacromolculas emsubstncias menoresfacilmente absorvidaspelo organismo.

Vescula fagoctica ((rosa))e lisossomo (roxoescuro). Ambos participam da digestocelular. Microscpio Eletrnico de Transmisso

Lisossomos desempenha diferentes funes na digestointracelular

Se fundem com os vacolos digestivos para participar da degradao do alimento.

Membrna Plasmtica

Enzimas DigestivasLisossomo

Alimento Vacuolo

Digesto

Degradao de alimento realizada pelo lisossomo


So responsveis pela reciclagem de organelas

Degradao de organelas defeituosas

Lisossomo

Organela defeituosa

Digesto


Vacolos

Vacolos so espaos internos da membrana plasmtica.

Armazenam produtos de nutrio ou de excreo, podendo conter enzimas.

Existem dois tipos: Vacolos contrateis de protistas e vacolos centrais de plantas.

Vacolo Contrtil

Vacolo Central

(a) Vacuolos contrteis em protistas (b) Vacuolo central em clulas vegetais

Clios, Flagelos e a Locomoo Celular

Clios e flagelos so apndices mveis das clulas que se projetam nasuperfcie celular.

Auxiliam na locomoo, e na captura de alimentos (no caso de protistas).

No corpo humano, os clios localizam-se nas vias respiratrias (traqueia e broquios) e nas tubas uterinas.

Paramecium, protozorio ciliado de

vida livre. Microscopia tica

Trypanosoma cruzi, protozorio flagelado

parasita humano. Microscpio Eletrnico de

Varredura

Clios e Flagelos compartilham estruturas comuns.

(b)

Par de microtbulos

externos

Braos de

dinena

Microtubulo

central

Membrana

plasmtica

Microtubulos

Membrana Plasmtica

Corpo basal

0.5 m

0.1 m

0.1 m

Corte transversal do corpo basal

Triple

Clios e Flagelo: Estrutura e Componentes

Batimento dos flagelos

1 m

Direo do nado

Movimento Ciliar

15 m

Clios e Flagelos e a Locomoo Celular

O citoesqueleto a infraestrutura da clula.

Consiste de um conjunto de fibras e tbulos que formam umacomplexa rede. filamentos de actina, microtubulos e filamentos intermedirios)

Citoesqueleto e a Infraestrutura Celular

Citoesqueleto de clulas eucariticas

Funes:

O citoesqueleto mantm a forma e d suporte mecnico celula.

Permite os movimentos celulares.

Participa dos processo de endocitose e exocitose.

O Citoesqueleto:A Forma e o Movimento Celular

Citoesqueleto (em verde) de uma clulaeucaritica

Citoesqueleto e o Movimento Celular

Ameba mostrando pseudpodes

O citoesqueleto atua na formaode pseudpodes.

Definindo Conceitos:Pseudpodes: projees damembrana plasmtica quepermitem o movimento daclula.

Superfcie Celular: Proteo, Suporte e Interao Clula-Clula

A superfcie celular apresenta grande quantidade de especializaes.

Entre elas esto: Junes de ocluso, Desmossomos, Junes comunicantes ,Microvilosidades.

Matriz extracelular

Junes de Ocluso

(bJunes de adeso

(c) Junes comunicantes

Membrana plasmtica de clulas adjacentes

Bibliografia:Livros

Amabis, Jos Mariano, Fundamentos da Biologia Moderna/Jos MarianoAmabis, Gilberto Martho -3.ed rev.e atual - So Paulo: Moderna.

Albert, Bruce, Biologia Molecular da Clula/Bruce Albert, Alexander Johnson,Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts e Peter Walter Traduo Ana BeatrizGorini da Veiga [et al].- 4.ed. Porto Alegre: Artmed.

Snustad, Peter, Fundamentos da Gentica Molecular Traduo Paulo A.Motta4.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan.

Sites

Prof John Kyrk http:// www.johnkyrk.com

Cell Alive!: http://www.cellsalive.com/

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