CITOLOGIA E MICROBIOLOGIA AULA 2 CURSO TECNOLOGIA EM AGROECOLOGIA Instituto Federal de Brasília Campus Planaltina
CITOLOGIA E MICROBIOLOGIA
AULA 2
CURSO TECNOLOGIA
EM AGROECOLOGIA
Instituto Federal de Brasília
Campus Planaltina
CÉLULAS:
Unidades estruturais e funcionais dos
organismos vivos →compartimentos
envolvidos por membrana, preenchidos
com uma solução aquosa concentrada de
substâncias químicas.
DIVERSIDADE DE CÉLULAS
Tamanho, forma e funções especializadas.
ORGANISMOS MULTICELULARES
“Ser Humano” – aproximadamente 100
trilhões de células – altamente
especializadas funcionando juntas na
forma de tecidos e órgãos.
1- TEORIA CRIACIONISTA
2- TEORIA COSMOGÊNICA
3- HIPÓTESE HETEROTRÓFICA: Os primeiroscompostos orgânicos formados no planeta caíram nosmares e oceanos, formando águas ricas em compostosorgânicossopa nutritiva.
H2O
(vapor)
H2
NH3 CH4
HIPÓTESE DE OPARIN E HALDANE
- Resfriamento da crosta terrestre
- Acúmulo de água nas depressões
Moléculas maiores e mais complexas =
Primeiras moléculas orgânicas
Descargas elétricas
Radiações solaresAtmosfera:
Amônia (NH3)
Hidrogênio (H2)
Metano (CH4)
Vapor de Água (H2O)
FORMAÇÃO DOS COACERVADOS
Moléculas mais complexas são
arrastadas pela chuva até os
mares → sopas nutritivas
Moléculas orgânicas que ao se agregarem
formaram os coacervados (pré-célula)
BREVE HISTÓRICO DA CITOLOGIA
Aristóteles (Antiguidade) e Paracelso (Renascimento) -
filósofos, afirmavam que “todos os animais e vegetais,
por mais complicados que sejam, estão constituídos por
uns poucos elementos que se repetem em cada um
deles”.
Referiam-se às estruturas macroscópicas de um
organismo, como as raízes, folhas e flores comuns aos
diferentes vegetais e aos segmentos ou órgãos que se
repetem no reino animal.
BREVE HISTÓRICO DA CITOLOGIA
A Citologia (Biologia Celular) é um dos ramos das
ciências naturais.
Sua história está intimamente relacionada com o
desenvolvimento das lentes ópticas e à combinação
destas para construir o microscópio composto (do
grego mikros, pequeno; skopein, ato de ver, examinar),
além do desenvolvimento da tecnologia e de outros
campos da ciência.
BREVE HISTÓRICO DA CITOLOGIA
Robert Hooke (1665), cientista inglês observando a
textura (com lentes de aumento) de uma cortiça
empregou pela primeira vez o nome célula (do
grego kytos, célula; do latim cella, espaço vazio).
Ele construiu um microscópio ótico composto com
duas lentes, uma chamada ocular (voltada para o olho)
e a outra objetiva (voltada para o objeto), e a imagem
formada do objeto é resultado da multiplicação do valor
da objetiva x ocular.
BREVE HISTÓRICO DA CITOLOGIA
Anton Van Leeuwenhoek (1674), observou a
existência de várias células livres, tais como
espermatozóides, eritrócitos, protozoários,
bactérias etc.
Ele construiu um microscópio
com uma única lente, que
atingia aumentos de até
200 vezes.
BREVE HISTÓRICO DA CITOLOGIA
MATHIAS SCHLEIDEM e THEODOR
SCHWANN (1838), propõem a teoria celular,
afirmando que a célula nucleada é a unidade da
estrutura e função em plantas e animais.
BREVE HISTÓRICO DA CITOLOGIA
A Teoria Celular em seu conceito atual pode ser
dividida em 4 pontos:
1. Todos os organismos vivos (exceto os vírus) são
constituídos por uma ou mais células.
2. As células originam-se de outras células (ou seja, as
células se reproduzem).
3. Grande parte das reações químicas dos organismos
ocorre dentro das células.
4. As células contem a informação hereditária do
organismo da qual fazem parte e esta informação é
mantida da célula mãe para as células filhas.
MICROSCÓPIO ÓTICOS COMPOSTOS
No século XX, o desenvolvimento de novos
microscópios óticos compostos com grande capacidade
de resolução permitiu imagens mais definidas
das estruturas existentes nas células.
MICROSCÓPIO ELETRÔNICO
O microscópio eletrônico utiliza feixe de elétrons, no
lugar de feixe de luz (microscópio ótico) e alcança
aumentos de aproximadamente 200 a 400 mil vezes ou
superiores.
PROCARIOTOS EUCARIOTOS
ORGANISMO bactéria e cianofícea protista, fungos, plantas e animais
TAMANHODA CÉLULA
geralmente de 1 a 10 micrometros geralmente de 5 a 100 micrometros
METABOLIS-MO
aeróbico ou anaeróbico aeróbico
ORGANELAS poucas ou nenhumanúcleo, mitocôndrias, cloroplasto, reticulo endoplasmático, complexo de Golgi, lisossomo, etc.
DNA DNA circular no citoplasmalongas moléculas de DNA contendo muitas regiões não codificantes: protegidos por uma membrana nuclear
RNA E PROTEÍNA
Sintetizados no mesmo compartimento
RNA sintetizado e processado no núcleo, Proteínas sintetizadas no citoplasma.
CITOPLASMAausência de citoesqueleto: fluxo citoplasmático, ausência de endocitose e exocitose
citoesqueleto composto de filamentos de proteínas, fluxo citoplasmático, presença de endocitose e exocitose
DIVISÃO CELULAR
cromossomos se separa atracado à membrana
cromossomos se separam pela ação do fuso do citoesqueleto
ORGANIZA-ÇÃO CELULAR
maioria unicelularmaioria multicelular, com diferenciação de muitos tipos celulares.
COMPOSIÇÃO QUÍMICA APROXIMADA DE
UMA BACTÉRIA TÍPICA E UMA CÉLULA TÍPICA
DE MAMÍFERO:
COMPONENTE BACTÉRIA - E. COLI CÉLULA DE MAMÍFERO
Água 70 % 70 %
Íons Inorgânicos(Na, K, Mg, Ca, Cl, etc)
1 % 1 %
Pequenos Metabólitos 3 % 3 %
Proteínas 15 % 18 %
RNA 6 % 1,1 %
DNA 1 % 0,25 %
Fosfolipídios 2 % 3 %
Outros Lipídios --- 2 %
Polissacarídeos 2 % 2 %
Volume total da Célula 2 x 10^-12 cm cúbicos 4 x 10^-9 cm cúbicos
CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS
CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS
5 REINOS
CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS
DOMÍNIOS WOESE
CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS
DOMÍNIOS WOESE
CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS
DOMÍNIOS WOESE
TEORIA ENDOSSIMBIÔNTICA
A Teoria endossimbiótica foi popularizada por
Lynn Margulis, em 1981, em seu livro
Symbiosis in Cell Evolution.
Segundo Margulis, a célula eucariótica típica teria
surgido seqüencialmente, em 3 etapas:
1. proto-eucarionte tornou-se hospedeiro de bactérias
aeróbias, obtendo mitocôndrias;
2. proto-eucarionte tornou-se hospedeiro de
cianobactérias obtendo plastos;
3. proto-eucarionte tornou-se hospedeiro de bactérias
espiroquetas, obtendo cílios, flagelos e, mais tarde,
outras estruturas com base em microtúbulos como
os centríolos e citoesqueleto.
Algumas características das mitocôndrias que dão
suporte à Teoria Endossimbiôntica:
1. Têm basicamente do mesmo tamanho de
bactérias;
2. Possuem dupla membrana, de composição
lipídica parecida com as bactérias;
3. Possuem seu próprio DNA, diferente do nuclear,
e ele tem forma circular assim como as
bactérias;
4. A divisão mitocondrial parece com a reprodução
bacteriana.
Aparentemente todos os cloroplastos remontam ao
envolvimento de uma cianobactéria ancestral por um
proto-eucarionte.
Este seria o fenômeno endossimbiótico primário e teria
resultado na formação do cloroplasto clássico com duas
membranas (uma resultante da membrana plasmática
da cianobactéria e outra da membrana da vesícula de
endocitose da célula maior).
Teria sido assim que surgiram os cloroplastos das algas
verdes e vermelhas.
A TEORIA CELULAR TEM OS SEGUINTES
PRINCÍPIOS:
1. O DNA (Ácido Desoxiribonucléico) distingue os seres
vivos entre si, porque codificam a informação hereditária
e passam de geração a geração controlando o
funcionamento das células;
2. No DNA estão contidos os genes, que codificam os RNA
(Ácido Ribonucléico);
3. Os RNA, controlam a síntese das proteínas que compõem
as células e controlam o seu funcionamento;
4. As características celulares e sua capacidade metabólica
dependem das informações contidas nos genes.
OS PRINCÍPIOS CITADOS ANTERIORMENTE DEFINEM
AS DIFERENÇAS ENTRE EUBACTÉRIAS, ARCHEAS E
EUCARIOTAS:
1. Que a diferença entre estes grupos está nas sequências
dos genes (DNA) que controlam a codificação (RNA
ribossômico) – ribossomos - que controlam a síntese de
proteínas.
2. Existem também, diferenças entre membrana plasmática,
que têm estrutura lipídica diferente nos três grupos.
Assim podemos concluir que no estudo da teoria da evolução
celular: é necessário conhecer as estruturas celulares, a
classificação dos seres vivos, e entender que as características
e classificação das células são devidas a expressão dos
genes.
SONDAGEM
1. Diferencie o microscópio ótico do microscópio ótico
composto.
2. Qual a importância do desenvolvimento da teoria
celular?
3. Quais as principais biomoléculas que constituem uma
célula?
4. O que são os ácidos nucléicos?
5. Que relação podemos fazer entre o DNA e os genes?
6. Explique a teoria endossimbiôntica.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Alberts et al. Biologia Molecular da Célula. ArtMedEditora. 2000.
Tortora et al. Microbiologia. ArtMed Editora. 2000.