CITOLOGIA CURSO DE EXTENSÃO EM BIOLOGIA: CITOLOGIA I SUMÁRIO Capítulo I

CITOLOGIA CURSO DE EXTENSÃO EM BIOLOGIA: CITOLOGIA I SUMÁRIO Capítulo I I. Introdução. II. Citologia. III. O termo célula. IV. A Teoria Celular. V. Matthias Jakob Schleiden e Theodor Schwann. VI. Seus estudos, imortalizados nas obras publicadas. VII. A teorização celular. VIII. Robert Hooke. IX. Micrographia. X. Antonie van Leeuwenhoek. XI. Organismos acelulares. XII. Vírus – acelulares. XIII. São seres acelulares. XIV. Ciclo lítico. XV. Ciclo lisogênico. XVI. Vírus bacteriófagos. XVII. Os bacteriófagos. XVIII. Nucleocapsídeo. XIX. Cápside. XX. A phi X 174 (ou ΦX174). XXI. Ácido desoxirribonucleico XXII. Na biologia, o ácido XXIII. Estrutura do RNA. XXIV. RNA é constituído XXV. A composição do RNA XXVI. Exemplificação de fórmula estrutural de molécula de RNA. XXVII. Escherichia coli. XXVIII. As bactérias E.Coli presentes no intestino humano XXIX. Juntamente com o Staphylococcus XXX. Doenças causadas pela Escherichia Coli (E. Coli) XXXI. Diagnóstico é feito pela cultura de amostras No uso do farmáco deve se ter atenção XXXII. Sintomas de infecção por Escherichia Coli (E. Coli) XXXIII. Aspecto típico de E.coli após técnica de Gram XXXIV. Tratamento para infecção por Escherichia Coli (E. Coli) XXXV. Prevenção da Escherichia Coli (E. Coli) XXXVI. Conclusão XXXVII. Bibliografia Suplementar XXXVIII. Taxonomia: Série Acytota. Domínio Aphanobionta; Reino Vírus. XXXIX. Domínio (biologia). XL. Táxon XLI. A expressão classificação científica XLII. O Reino é a categoria superior XLIII. Evolução dos sistemas de classificação. XLIV. Thomas Cavalier-Smith XLV. O cientista citado descreve: seis reinos. XLVI. PRIMEIRO: Bactérias. XLVII. Escherichia coli. XLVIII. Arvóre filogenética da vida: arquéias, bactérias e eucariotas. XLIX. Anel filogenético da vida: principais filos de bactérias e sua relação com arquéias e eucariotas L. Morfologia da bactéria. LI. Quanto a forma: LII. Quanto ao grau de agregação. LIII. Apenas os Bacilos e os cocos formam colônias. LIV. Morfologias bacterianas. LV. Membrana Plasmática das bactérias. LVI. Tipos de organelas. LVII. Estruturas de uma célula bacteriana gram-positiva. LVIII. Estruturas da célula procariota: LIX. Os plasmídeos LX. Os ribossomos procariotas LXI. O ribossomo une outros componentes LXII. Os sítios de ligação LXIII. A membrana celular LXIV. Vacúolos bacterianos LXV. Hierarquia da classificação. LXVI. O táxon é o objeto de estudo da Taxonomia, LXVII. Os vírus. LXVIII. As Células Constituem os Seres Vivos. LXIX. Alguns exemplos de células LXX. Bibliografia.

ELABORANDO UMA MINUTA DE AVALIAÇÃO II

AUTO-AVALIAÇÃO 1) Cite as principais características de células procariontes. As células procariontes são assim designadas em razão da carência de membrana nuclear. Ao contrário das eucarióticas, as procarióticas não possuem organelas membranosas (retículo endoplasmático liso e rugoso, complexo de golgi, mitocôndrias, plastos, lisossomos e vacúolos) e muito menos um núcleo delimitado pela cariomembrana (carioteca) envolvendo os cromossomos. Acredita-se que essas células, com estrutura e funcionamento bem simplificado, tenham sido os primeiros organismos do mundo vivo, chamadas de protobactérias ou protocélulas. Essas células apresentam uma parede esquelética (parede celular) externamente à membrana plasmática, com função de proteção. Dispersos no citoplasma ficam os ribossomos, auxiliando a síntese proteica, através da decodificação do comando enviado pelo material genético. O material genético desses organismos, geralmente se constitui de um único filamento emaranhado de DNA circular (ácido desoxirribonucleico) e este se encontra mergulhado no hialoplasma da célula. Atualmente as células procarióticas, grupo de seres unicelulares ou coloniais, são representadas pelas bactérias e cianobactérias (algas azuis ou cianofíceas).Conclusão: Assim, podemos resumir dizendo que as características são: I. Carência de membrana nuclear; II. Não possuem organelas membranosas (retículo endoplasmático liso e rugoso, complexo de golgi, mitocôndrias, plastos, lisossomos e vacúolos); III. Carece de núcleo; IV. Estrutura e funcionamento bem simplificado; V. Apresenta uma parede esquelética (parede celular) externamente à membrana plasmática, com função de proteção; VI. Seu material genético se constitui de um único filamento. 2) Quais os componentes celulares presentes em células eucariontes? O pesquisador escocês Robert Brown (1773- 1858) é considerado o descobridor do núcleo celular. Embora muitos citologistas anteriores a ele já tivessem observados núcleos, não haviam compreendido a enorme importância dessas estruturas para a vida das células. O grande mérito de Brown foi justamente reconhecer o núcleo como componente fundamental das células. O nome que ele escolheu expressa essa convicção: a palavra “núcleo” vem do grego nux, que significa semente. Brown imaginou que o núcleo fosse a semente da célula, por analogia aos frutos. A membrana celular estar presente nas células eucariontes, carecendo sua presença nos procariontes. Na célula eucarionte, o material hereditário está separado do citoplasma por uma membrana – a carioteca – enquanto na célula procarionte o material hereditário se encontra mergulhado diretamente no líquido citoplasmático. Podemos concluir dizendo em resposta que: Células eucarióticas, eucariontes ou “eucélulas” possuem membrana nuclear individualizada e vários tipos de organelas; possui verdadeiro núcleo, (núcleo definido e protegido pelo envoltório nuclear) que contém um ou mais nucléolos; É constituída por muitas organelas citoplasmáticas, ao contrário das células procarióticas; Podem estar presentes em animais ou vegetais. Observe que considerando a interpelação anterior(questão 1) se conclui que as células eucarióticas surgiram a partir das procarióticas, que são células relativamente mais simples. Encontram-se representadas em quase todos os grupos de seres vivos, desde as formas de vida mais complexas a seres unicelulares. As células vegetais e as células animais, dois tipos de células eucarióticas, distinguem-se com base na presença ou ausência de certos organelos. A parede celular, os plastos e os vacúolos, por exemplo, são organelos que se encontram nas células vegetais, mas estão ausentes nas células animais. Os centríolos surgem apenas nas células animais. 1) O que é o citosol? Comente sobre tixotropia que ocorre no mesmo? 1 SUBQUESTÃO Inicialmente o citosol pode ter vários conceitos didáticos, exemplos: hialoplasma, citoplasma fundamental ou matriz citoplasmática, se constitui em um líquido que preenche o citoplasma, espaço entre a membrana plasmática e o núcleo das células vivas, que suporta o retículo endoplasmático e outras organelas. Todos os seres vivos possuem moléculas e elementos que são essenciais para a sua composição e para o seu metabolismo. É uma grande variedade de substâncias orgânicas e inorgânicas que fazem parte dessa composição. O citosol é constituído por água, proteínas, sais minerais, íons diversos, aminoácidos livres e açúcares. É no hialoplasma que ocorre a maioria das reações químicas da célula. Pode ser encontrado em dois estados: o gel, de consistência gelatinosa, ocorre pela diminuição da repulsão micelar, tem aspecto claro e encontra-se na região mais periférica (ectoplasma); e o sol – mais fluido, forma o endoplasma, onde se encontra a maioria das organelas citoplasmáticas. Uma grande parte das proteínas são completamente sintetizadas no citosol, pela tradução do RNA. 2 SUBQUESTÃO. Tixotropia. Um fenômeno biológico onde um colóide muda sua viscosidade, seu estado de gel para sol ou sol para gel. É assim que podemos conceituar a Tixotropia. Para fins de cognição, os coloides, também chamados de sistemas coloidais ou ainda dispersões coloidais, são sistemas nos quais um ou mais componentes apresentam pelo menos uma de suas dimensões dentro do intervalo de 1nm a 1µm. Esse esquema fisiológico, contribui para o desenvolvimento da propriedade dos fluidos, com fins de promover o transporte microscópico de quantidade de movimento por difusão molecular. Ou seja, viscosidade, podemos sugerir que quanto maior a viscosidade, menor será a velocidade em que o fluido se movimenta. Baseando-se na teoria “não-newtoniano”, podemos considerar a Tixotropina como um fluido não-newtoniano, ou seja um fluido cujas propriedades são diferentes dos fluidos newtonianos, mais precisamente quando a tensão de cisalhamento não é diretamente proporcional a taxa deformação . Como consequência, fluidos não-newtonianos podem não ter uma viscosidade bem definida(Robert W. Fox & Alan T. McDonald, School of Mechanical Engineering Purdue University, Introdução à Mecânica dos Fluidos, 4 Edição) Podemos ainda considerar a Tixotropina como Pseudoplasticidade (ou pseudo-plasticidade) é uma propriedade exibida por alguns materiais nos quais a viscosidade diminui com o aumento da tensão de corte (ou de cisalhamento). Esta propriedade aparece em fluidos resultantes de soluções complexas, tais como lava, ketchup, cremes batidos, sangue, tintas e vernizes de unhas. A propriedade é frequente em soluções de polímeros e em polímeros fundidos. Por fim, um bom resumo é: Uma breve definição de tixotropia seria a capacidade de um gel se liquefazer à medida que lhe aplicamos uma determinada quantidade de calor ou uma força mecânica, como cisalhamento ou vibrações. Após a cessação do calor ou da força aplicada, esse mesmo gel, então liquefeito, possui a capacidade de voltar ao seu corpo original. 4) Defina mitocôndria e plasto, justificando sua importância para a célula? 1 SUBQUESTÃO A mitocôndria é uma das organelas celulares mais importantes, sendo extremamente relevante para a respiração celular. É nutrida pela célula que a hospeda por substâncias orgânicas como a glicose, as quais processa e converte em energia sob a forma de ATP, que devolve para a célula hospedeira, sendo energia química que pode ser usada em reações bioquímicas que necessitem de dispêndio de energia. A mitocôndria está presente em grande quantidade nas células: do sistema nervoso (na extremidade dos axônios), do coração e do sistema muscular, uma vez que estas apresentam uma necessidade maior de energia(Sperelakis, Nicholas; Karp, Gerald. Cell; Campbell, Neil A.; Williamson, Brad; Heyden, Robin J. Biology: Exploring Life. Boston, Massachusetts) Sua importância para a célula se estabelece entre outras, pela forma extensa de rede mitocondrial. Fisiologia: A mitocôndria forma uma extensa rede, denominada rede mitocondrial. Essa rede é constituída por subunidades mitocondriais que podem se fundir ou se dividir de acordo com as necessidades fisiológicas. A organela tem sido associada, nos últimos anos, ao processo de morte celular denominado apoptose. Diversas proteínas mitocondriais encontram-se diretamente ligadas a apoptose, como as proteínas BCL-2, AIF e o Citocromo C, por exemplo. A mitocôndria é responsável por muitos processos catabólicos fundamentais para a obtenção de energia para a célula, como a β-oxidação de ácidos graxos, o Ciclo de Krebs e a Cadeia respiratória. 2 SUBQUESTÃO. 5) Que organela é encontrada em células vegetais, mas nunca em células animais? Comente suas peculiaridades?

ELABORANDO UMA MINUTA DE EXERCÍCIO COLETADOS AUTOAVALIAÇÃO III

ELABORANDO UMA MINUTA DE EXERCÍCIO COLETADOS AUTOAVALIAÇÃO III AUTO-AVALIAÇÃO. 1) Qual a importância do núcleo dentro do contexto celular? A importância do Núcleo se estabelece de forma basilar “regular as reações químicas que ocorrem dentro da célula (metabolismo), e armazenar as informações genéticas da célula”. Para fins avaliativos podemos dizer que a principal função do núcleo celular é controlar a expressão genética e mediar à replicação do ADN durante o ciclo celular. O núcleo providencia o local para a transcrição, que está separado do local da tradução, no citoplasma. Isto permite um nível de regulação genética que não está disponível nos procariotas. Intróito. A biologia celular é um estudo detalhado dos componentes da célula. Estes componentes são de importância vital para a célula e em geral para os seres vivos (os quais são formados por células). Os componentes que dão vida à célula compreendem: a membrana citoplasmática, o núcleo, as mitocôndrias, os retículos endoplasmático liso e rugoso, os lisossomos, o complexo de Golgi, nucléolo, peroxissomos, centríolos, citoesqueleto e cloroplastos e parede celular, sendo este último encontrado em bactérias, fungos e vegetais. O núcleo celular pode ser definido como organelo, é uma estrutura presente nas células eucariontes, que contém o ADN (ou DNA) da célula. É delimitado pelo envoltório nuclear, e se comunica com o citoplasma através dos poros nucleares. O núcleo possui duas funções básicas: regular as reações químicas que ocorrem dentro da célula (metabolismo), e armazenar as informações genéticas da célula. O seu diâmetro pode variar de 11 a 22.25 μm. 2) Cite os componentes do núcleo relacionando suas características. O interior do núcleo é composto por uma matriz denominada de nucleoplasma, que é um líquido de consistência gelatinosa, similar ao citoplasma. Dentro dele estão presentes várias substâncias necessárias para o funcionamento do núcleo, incluindo bases nitrogenadas, enzimas, proteínas e fatores de transcrição. Também existe uma rede de fibras dentro do nucleoplasma (chamada de matriz nuclear), cuja função ainda está sendo discutida. O ADN presente no núcleo encontra-se geralmente organizado na forma de cromatina (que pode ser eucromatina ou heterocromatina), durante o período de interfase. Durante a divisão celular, porém, o material genético é organizado na forma de cromossomos. Sua posição é geralmente central, acompanhando o formato da célula, mas isso pode variar de uma para outra. Nos eritrócitos dos mamíferos, o núcleo está ausente. O núcleo é o maior organelo celular em animais. Em células de mamíferos, o diâmetro médio anda tipicamente à volta de 11 a 22μm e ocupa 10% do volume total. O líquido viscoso dentro do núcleo denomina-se nucleoplasma, e é similar ao citoplasma encontrado no exterior do núcleo(Stuurman N, Heins S, Aebi U, 1998; H Lodish; Berk A, Matsudaira P, Kaiser CA, Krieger M, Scott MP, Zipursky SL, Darnell J, 2004. 3) Em que tipo de célula os nucléolos estão presentes? Diga qual sua principal função nuclear. Nucléolos são organóides presente em células eucarióticas, ligados principalmente à coordenação do processo reprodutivo das células (embora desapareça logo no início da divisão celular) e ao controle dos processos celulares básicos, pelo fato de conter trechos de ADN específicos, além de inúmeras proteínas associadas ou não a RNAr. O nucléolo tem por função a organização dos ribossomos. Quanto maior o seu número e tamanho, maior é a síntese protéica (ou de proteína) da célula. A porção fibrilar densa é mais central e é formada por RNAr (RNA ribossômico) e proteínas ribossomais. A porção granular é mais periférica e é formada por subunidades ribossômicas em formação. A região organizadora do nucléolo é a cromatina associada ao nucléolo, que na divisão encontra-se nos satélites dos cromossomos acrocêntricos. Não é uma estrutura compacta, pois nota-se a invasão do nucleoplasma. Os ribossomos são formados a partir das proteínas ribossômicas, que são importadas do citoplasma e se associam com o RNAr (Souto, Wagner, 2012; Clarisse Rocha, 2013).

ELABORANDO UMA MINUTA DE EXERCÍCIO COLETADOS AUTOAVALIAÇÃO IIII

AUTO-AVALIAÇÃO.

1)      Qual a importância do núcleo dentro do contexto celular?

A importância do Núcleo se estabelece de forma basilar “regular as reações químicas que ocorrem dentro da célula (metabolismo), e armazenar as informações genéticas da célula”.

Para fins avaliativos podemos dizer que a principal função do núcleo celular é controlar a expressão genética e mediar à replicação do ADN durante o ciclo celular. O núcleo providencia o local para a transcrição, que está separado do local da tradução, no citoplasma. Isto permite um nível de regulação genética que não está disponível nos procariotas.

Intróito.

A biologia celular é um estudo detalhado dos componentes da célula. Estes componentes são de importância vital para a célula e em geral para os seres vivos (os quais são formados por células). Os componentes que dão vida à célula compreendem: a membrana citoplasmática, o núcleo, as mitocôndrias, os retículos endoplasmático liso e rugoso, os lisossomos, o complexo de Golgi, nucléolo, peroxissomos, centríolos, citoesqueleto e cloroplastos e parede celular, sendo este último encontrado em bactérias, fungos e vegetais. O núcleo celular pode ser definido como organelo, é uma estrutura presente nas células eucariontes, que contém o ADN (ou DNA) da célula. É delimitado pelo envoltório nuclear, e se comunica com o citoplasma através dos poros nucleares. O núcleo possui duas funções básicas: regular as reações químicas que ocorrem dentro da célula (metabolismo), e armazenar as informações genéticas da célula. O seu diâmetro pode variar de 11 a 22.25 μm.

2)      Cite os componentes do núcleo relacionando suas características.

O interior do núcleo é composto por uma matriz denominada de nucleoplasma, que é um líquido de consistência gelatinosa, similar ao citoplasma. Dentro dele estão presentes várias substâncias necessárias para o funcionamento do núcleo, incluindo bases nitrogenadas, enzimas, proteínas e fatores de transcrição. Também existe uma rede de fibras dentro do nucleoplasma (chamada de matriz nuclear), cuja função ainda está sendo discutida.  O ADN presente no núcleo encontra-se geralmente organizado na forma de cromatina (que pode ser eucromatina ou heterocromatina), durante o período de interfase. Durante a divisão celular, porém, o material genético é organizado na forma de cromossomos. Sua posição é geralmente central, acompanhando o formato da célula, mas isso pode variar de uma para outra. Nos eritrócitos dos mamíferos, o núcleo está ausente.  O núcleo é o maior organelo celular em animais. Em células de mamíferos, o diâmetro médio anda tipicamente à volta de 11 a 22μm e ocupa 10% do volume total. O líquido viscoso dentro do núcleo denomina-se nucleoplasma, e é similar ao citoplasma encontrado no exterior do núcleo(Stuurman N, Heins S, Aebi U,  1998; H Lodish; Berk A, Matsudaira P, Kaiser CA, Krieger M, Scott MP, Zipursky SL, Darnell J, 2004.

3)      Em que tipo de célula os nucléolos estão presentes? Diga qual sua principal função nuclear.

Nucléolos são organóides presente em células eucarióticas, ligados principalmente à coordenação do processo reprodutivo das células (embora desapareça logo no início da divisão celular) e ao controle dos processos celulares básicos, pelo fato de conter trechos de ADN específicos, além de inúmeras proteínas associadas ou não a RNAr. O nucléolo tem por função a organização dos ribossomos. Quanto maior o seu número e tamanho, maior é a síntese protéica (ou de proteína) da célula. A porção fibrilar densa é mais central e é formada por RNAr (RNA ribossômico) e proteínas ribossomais. A porção granular é mais periférica e é formada por subunidades ribossômicas em formação. A região organizadora do nucléolo é a cromatina associada ao nucléolo, que na divisão encontra-se nos satélites dos cromossomos acrocêntricos. Não é uma estrutura compacta, pois nota-se a invasão do nucleoplasma. Os ribossomos são formados a partir das proteínas ribossômicas, que são importadas do citoplasma e se associam com o RNAr (Souto, Wagner, 2012; Clarisse Rocha, 2013).