introdução a biologia e citologia
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AULA 1INTRODUÇÃO A BIOLOGIA,
CITOLOGIA E MICROSCOPIA
BIO = VIDALOGIA = ESTUDOCITO = CÉLULA
MICRO = PEQUENOSCOPIEN = VER
Prof. Eduardo
• ORIGEM DA VIDA• Até o século XIX, imaginava-se que os seres
vivos poderiam surgir da matéria bruta, de uma forma espontânea.
• Oriunda da Grécia antiga, essa teoria foi proposta por Anaximandro há 2.000 anos e divulgada por Aristóteles, era conhecida pôr geração espontânea ou abiogênese.
• Supunham a existência de um "princípio ativo", "força" capaz de comandar a transformação do material inanimado em seres vivos.
• O grande poeta romano Virgílio (70 a.C.-19 a.C.), garantia que moscas e abelhas nasciam de cadáveres em putrefação.
• Na Idade Média, Aldovandro afirmava que, o lodo do fundo das lagoas, poderiam, poderiam nascer patos e morcegos.
• No século XVII, o naturalista Jan Baptiste van Helmont (1577-1644), de origem belga, ensinava como produzir ratos e escorpiões a partir de uma camisa suada, germe de trigo e queijo.
• Abiogênose X biogênese• No sec. XVII, Francesco Redi elaborou
experiências refutando a geração espontânea. Colocou pedaços de carne no interior de frascos, deixando alguns abertos e fechando outros com uma tela.
• Observou que o material aberto atraía moscas, e que depois de algum tempo, notou o surgimento de "vermes" a carne.
• Nos frascos fechados onde as moscas não tinham acesso à carne em decomposição, esses "vermes" não apareciam .
• Nos frascos abertos, os vermes se transformavam em moscas.
• Redi favoreceu a biogênese, teoria segundo a qual a vida se origina somente de outra vida preexistente.
• Quando Anton van Leeuwenhoek observou pela primeira vez os micróbios, reavivou a teoria da geração espontânea.
• Experiências de Needham X Spallanzani
• No final do séc. XVIII, John Needham (1713-1781) utilizou várias infusões, em frascos que foram fervidos por 30 min. e tampados. Ele Observou o surgimento de microorganismos, que segundo ele, surgiram pela geração espontânea.
• Por outro lado, Lazzaro Spallanzani (1729-1799) ferveu durante uma hora as infusões e colocou-as em alguns frascos cuidadosamente selados. Não se verificou que a proliferação de microrganismos.
• No entanto, Needham não aceitou estes resultados, alegando que a excessiva fervura teria destruído o principio ativo.
• A polêmica prosseguiu até 1862, quando um brilhante experiemento conduzido por Louis Pasteur (1822-1895) resolveu definitivamente a questão.
• Pasteur colocou diversas infusões em balões de vidro nos quais alongou os pescoços dos balões á chama, de modo a que fizessem várias curvas.
• Ferveu os líquidos até que o vapor saísse livremente das extremidades estreitas dos balões. Verificou que, não se forma contaminados por microrganismos.
• Para eliminar o argumento de Needham, quebrou alguns pescoços de balões, verificando que imediatamente os líquidos ficavam infestados de organismos.
• Ficou definitivamente provado que, nas condições atuais, a Vida surge sempre de outra Vida, preexistente ou Biogênese
• Mas, como surgiu a Vida pela primeira vez ?
• Hipótese Criacionista/Fixista: Obra imutável de de uam divindade.
• Panspermia cósmica: Vida veio do espaço
• Hipótese Evolucionista: A vida surgiu na Terra a partir da evolução de moléculas orgânicas.
• Dentro da visão evolucionista, a teoria mais aceita é a teoria de Oparin/Haldane(1936) ou hipótese heterotrófica:
• Na atmosfera primitiva do nosso planeta, existiriam metano, amônia, hidrogênio e vapor de água.
• Sob altas temperaturas, em presença de centelhas elétricas e raios ultravioleta, tais gases teriam se combinado, originando aminoácidos, eram arrastados para o mar.
• Submetidos a aquecimento prolongado, os aminoácidos combinavam-se uns com os outros, formando proteínas.
• Surgia uma "sopa de proteínas" nas águas mornas dos mares primitivos.
• As proteínas dissolvidas em água formavam colóides. Os colóides se interpenetravam e originavam os coacervados.
• Os coacervados englobavam moléculas de nucleoproteínas. Depois, organizavam-se em gotículas delimitadas por membrana lipoprotéica. Surgiam as primeiras células.
• Essas células pioneiras eram muito simples e ainda não eram capazes de realizar a fotossíntese, sendo portanto, heterótrofas fermentadoras e anaeróbicas.
• Posteriormente surgiram as células autótrofas e em conseqüência disso os organismos aeróbicos
• Oparin não teve condições de provar sua hipótese.
• Mas, em 1953, Stanley Miller, colocou num balão de vidro: metano, amônia, hidrogênio e vapor de água. Submeteu-os a aquecimento prolongado e a descargas elétricas onde notou o aparecimento de aminoácidos.
Citologia
• 1665: Robert Hooke observa pequenos compartimentos em fatias de cortiça, os quais chamou de células. Considerado o descobridor destas.
• 1673: Anton van Leeuwenhoek: observa células vivas que chamou de animáculos (microrgasnismos).
• 1838: Matthias Schleiden e Theodor Schawann formulam a Teoria Celular:“Todos os seres são formados por células”
• 1855: Rudolf Virchow complementa a teoria celular: “todas as células vem de células preexistentes”
Hooke
Leeuwenhoek
Teoria celular
Todos os seres são formados por células
Toda célula vem de outra preexistente
Tipos de Células:• Célula Prócariotica: Não possuem núcleo
organizado (material genético solto no citoplasma) e nem organelas com membranas (possuem apenas ribossomos). Ex. Bactérias e cianobactérias
• Célula Eucariótica: Possuem núcleo organizado ou verdadeiro(carioteca contendo o material genético e organelas membranosas (mitocôndrias complexo de Golgi, etc.) Ex. Células animais e vegetais.
• Citoplasma: (citosol ou hialoplasma), 55% do vol. Celular, formado por águas íons, e substâncias para síntese de proteínas.
• Ribossomos: pequenos grânulos formados por RNA e proteínas onde acontece a síntese de proteínas.
• Reticulo Endoplasmárico Rugoso (RER): Sistema membranoso de canais derivados da carioteca, serve para transportar substâncias pela célula. Podem ser do tipo rugoso se possuir ribossomos (síntese de proteínas) ou liso (síntese de esteróides) e degradação de drogas e álcool).
• Complexo golgiense (golgi): conjunto de sáculos membranosos, serve para modificar (glicosilação) empacotar (lisossomo) e endereçar proteínas (secreção celular).
• Lisossomo: Derivado do golgi, faz digestão intracelular e combate a invasores.
• Peroxissomo: Tipo especial de lisossomo, serve para degradar água oxigenada (peróxido de hidrogênio)
• Mitocôndria: Organela de dupla membrana, possui um líquido interno (matriz mitocondrial, dobramentos da membrana interna (cristas mitocondriais), e ribossomos próprios. Produz ATP (energia) a partir da quebra da glicose.
• Centríolos: Estruturas composta por microtúbulos protéicos entra na formação de cílios e flagelos celulares
• Citoesqueleto: formado por polímeros protéicos de tubulina, actina ou miosina, dá a arquitetura celular.
• Reticulo Endoplasmárico Rugoso (RER): canais membranosos, serve para transportar e armazenar substâncias e para síntese de proteínas Retículos lisos: transporte e armazenamento e síntese de esteróides e degradação de drogas e álcool).
Complexo de Golgi: conjunto de sáculos membranosos, serve para modificar empacotar (lisossomo) e endereçar moléculas e para secreção celular)
Estrutura e Funções das Membranas
• Constituída por uma bicamada de fosfolípides, proteínas e um pouco de colesterol. (Lipoprotéica).
• A bicamada forma uma bicamada fluida onde estão imersas proteínas globulares e glicoproteínas. O colesterol modera a fluidez
• Esta estrutura permite a movimentação das moléculas (Modelo do Mosaico Fluido, Singer e Nicolson, 1972).
• Devido as suas características, as membranas facilitam a passagem de pequenas moléculas hidrofóbicas como O2 C O2 e água e dificulta a passagem de grandes moléculas e íons.
• Para estas, existem proteínas especiais que atravessam a membrana e funcionam como “portas” ou “canais”. (Proteínas Canais ou Transportadoras).
• Dizemos portanto que as membranas possuem permeabilidade seletiva.
• Moléculas de açúares associadas a proteínas (glicoproteínas) ou a lipídios (glicolipídios) formam um emvoltório externo à M.P., o glicocálix ou glicocálice.
• A função do glicocálix é de:
• A) reconhecimento (cada tipo celular possui um glicocálix próprio, e que também varia de indivíduo para indivíduo).
• B) proteção e adesão entre as células de um mesmo tecido.
Tipos de Transporte na Membrana
• A) Transporte Passivo: sem gasto de energia, ocorre naturalmente, a favor do gradiente de concentração. Ex: Difusão (equilíbrio das substâncias em um meio), Osmose (difusão da água) e a difusão facilitada (feita por proteínas de canal).
• B) Transporte Ativo: com gasto de energia, é “forçado” ou contra o gradiente de concentração. Ex.: Bomba de sódio e Potássio
• A) Difusão passagem de solutos pela membrana do meio de maior concentração para o de menor concentração (a favor do gradiente ou equilíbrio de concentração).
• A) Difusão facilitada: passagem de solutos pela membrana com a ajuda de proteínas canais ou transportadoras.
• A membrana é totalmente permeável a água e ao O2 e CO2 e impermeável a íons e mol. orgânicas
• Osmose (difusão da água) :passagem de solventes pela membrana semipermeável do meio de menor concentração para o de maior concentração (a favor do gradiente ou equilíbrio de concentração).
• Transporte Ativo: com gasto de energia, é “forçado” ou contra o gradiente de concentração. Ex.: Bomba de sódio e Potássio
• Transporte Ativo:
• Processos de Endocitose (entrada)• A) Fagocitose: Emissão de pseudópodes
(prolongamentos da membrana) e posterior digestão intracelular.
• B) Pinocitose: inveginação da membran e posterior digestão intracelular.
• Pseudópode fagossomo vacúlo digestivo (união do fagossomo com o lisossomo) vacúolo residual (clasmocitose)
• Processo de Exocitose (saída)• A) Clasmocitose ou excreção celular
Especializações da membrana:
I- microvilosidades (aumento da área de absorção).
II- Desmossomo: adesão celular.
III- adesão celular.