Biologia Celular

Biologia Celular

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BIOLOGIA CELULAR

Introdução a Biologia Celular

A Biologia Celular (antiga Citologia) é a parte da Biologia que estuda todas as organelas celulares e seus comportamentos. Procura diferenciar as células tanto animais como vegetais, observando também as grandes semelhanças.

Histórico

1590: Invenção do microscópio pelos holandeses Francis e Zacarias Janssen, fabricantes de óculos. Seu microscópio aumentava a imagem de 10 a 30 vezes e foi usado pela primeira vez para observar pulgas e insetos.

1665: Robert Hooke, em eseu trabalho Microgafia, relatou pequenas cavidades ("cells") em cortes de cortiça, de onde se originou o termo célula.

1674: Leeuwenhoek observou diversas estruturas unicelulares: espermatozóides de peixes, hemácias. Um dos maiores colecionadores de lentes da época, foi o primeiro a observar os micróbios.

1831: Robert Bown pesquisando células de orquídeas, descreveu o núcleo celular.

1838 - 1839: Schwann emitiram a Teoria Celular: "Todos os seres vivos (animais e vegetais) são formados por células."

1858: Virchow emitiu o aforismo ominis cellula et cellula — toda célula provém de outra preexistente.

1962: Watson e Crick, estabeleceram o modelo da molécula do DNA, recebendo, em função disso, o prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia.

Tamanho e formas das células

As dimensões das células variam de espécie, contudo a maioria tem tamanho inferior ao do poder de resolução do olho humano. Em geral, as células oscilam entre 0,1 mícron e 1mm.

As células podem ser:

- Microscópicas: a absoluta maioria.

- Macroscópicas: Alga Nitella, fibras de algodão, células de urtiga, fibras de linho. Os exemplos são poucos numerosos. A forma é muito variada.

Leis Celulares

Lei da constância do volume celular ou lei de Driesch

O volume é constante para todas as células de um mesmo tecido, em todos os indivíduos da mesma espécie e mesmo grau de desenvolvimento (ou seja, mesma idade).

De acordo com essa lei, o volume celular independe do tamanho do indivíduo. De fato, analisando-se células hepáticas de um anão e de um gigante, pode-se verificar que, nos dois casos, o volume das células é o mesmo. Isso significa que a diferença no tamanho dos órgãos deve-se ao número de células que, no gigante, é muito maior. A lei de Driesch não se aplica às chamadas células permanentes.

Lei de Spencer

Segundo Spencer, a superfície de uma célula varia de acordo com o quadrado da dimensão linear e o volume com o cubo da mesma.

Sepencer imaginou uma célula cúbica que, inicialmente, possuía areste de 1 mícron. Calculando a superfície e o volume do cubo temos:

 

 

 

 

I=

S = 6a²

>

6(1)² = 6 u²

V = a³

>

(1)³ = 1u³

 

 

 

 

Se essa célula crescer e a aresta passar a 2 mícrons, superfície e volume são diferentes.

 

 

 

 

II=

S = 6a²

>

6(2)² = 24u²

V = a³

>

(2)³ = 8u³

 

 

 

 

Note-se portanto, que enquanto a superfície aumentou 4 vezes, o voume aumentou 8 vezes. Esse aumento desproporcional do volume faz com que a célula tenha um excesso de citoplasma, que a força a entrar em divisão celular.

A Lei de Spencer é um fator mitógeno (leva a célula à divisão).

Classificação de Bizzozero

Conforme a sua duração no organismo, as células podem ser classificadas em:

Células lábeis: células dotadas de ciclo vital curto. Continuamente porduzidas pelo organismo, permitem o crescimento e a renvação constante dos tecidos onde ocorrem. Exemplos: glóbulos brancos (leucócitos), glóbulos vermelhos (hemácias ou eritrócitos) e células epiteliais (revestimento).

Células estáveis: células dotadas de ciclo vital médio ou longo, podendo durar meses ou anos. Produzidas durante o período de crescimento do organismo essas células só voltam a ser formadas em condições excepcionais, como na regenração de tecidos (uma fratura óssea, por exemplo). Dentre as células estáveis, podemos citar: osteócitos (ósseas adultas), hepatócitos (células do fígado), células pancreáticas, musculares lisa etc.

Células permanentes: células de ciclo vital muito longo, coincidindo, geralmente, com o tempo de vida do indivíduo. São produzidas apenas durante o período embrionário. Na eventual morte dessas células, não há reposição, uma vez que o indivíduo nasce com o número completo e necessário de suas células permanentes. Essas células simplesmente aumentam de volume (exceção à lei de Driesch), acompanhando o crescimento do indivíduo. Como permanentes, podemos citar as células nervosas (neurônios) e as células musculares estriadas.

Observação de Células

Os instrumentos que permitem uma visualização da célula são ditos microscópios. Podemos observar as células:

- In vivo: observação de células em seu estado natural.

- Supravital: observação da célula após tratamento com substâncias químicas que não decomponham as células, deixando-as vivas.

- Post-mortem: observação de células fixadas, isto é, substâncias que provocam a morte da célula, sem perda de sua arquitetura normal.

Geralmente, após fixadas, as células são coradas.

- Corantes: substâncias portadoras de grupod químicos coloridos, utilizados somente em microscopia óptica, que identificam determinada estrutura celular.

Principais Corantes

- DNA - Feulgem

- Verde Janus Beta - mitocôndrias

- Hematoxilina - centríolos, retículos endoplasmático

- Sais de Ag+, Os, U - complexo de Golgi

- Reativo de Schiff - polissacarídeos (técnica de PAS)

- Sudam III - gorduras

Níveis de organização celular

O surgimento da célula, como se a conhece, resulta de um processo de transprmação que durou milhões de anos.

No início desse processo,estão os primeiros seres vivos, que passaram a desenvolver emcanismos, cada vez mais eficientes de captação, armazenamento e liberação de energia, para realizar sua atividades. Ainda há seres vivos formados por apenas uma célula e também alguns que não são formados por células, chamados vírus.

Vírus

Não são constituídos por células, embora dependam delas para a sua multiplicação.

Não possuem enzimas e, portanto, nem metabolismo próprio, necessário à formação de novos vírus. Então, são parasitas intracelulares obrigatórios, formados apenas por um dos ácidos nucléicos (DNA e RNA), envolvido por um revestimento protéico.

Os vírus que atacam os animais não atacam as células vegetais e vice-versa. Os vírus das bactérias são chamados bacteriófagos ou, simplesmente, fagos.

Vírus (do latim — veneno): identificados em 1892 por Ivanovitch (botâncio russo) quando pesquisava folhas de fumo. Os vírus quando fora de organismos, possuem a forma de crisais (matéria, bruta). Voltam à atividade normal quando introduzidos em organismos.

Protocarontes (Reino Monera)

(Sem envoltório - carioteca)

Pleuropneumonias ou micoplasma (PPLO)

Microogarnismos unicelulares patogênicos são as menores e mais simples células conhecidas atualmente (0,125 a 0,150 mícrons de diâmetro). Apresentam metabolismo próprio e são agentes infecciosos de diversos animais.

Ricketsias

Microorganismos patogênicos e agentes infecciosos intracelulares muito pequenos (0,3 a 0,5 mícrons de diâmetro), são causadores de várias doenças no homem.

Semelhante às bactérias, considerados como intermediários entre os vírus e elas.

Bactérias

Seres unicelulares microscópicos, isolados ou coloniais, envontradas em todos os ambiente: água, solo, ar e orgânico. A maioria de vida libre e heterotrófica, muitas exercem importante papel no ciclo do nitrogênio na natureza.

Outras, no entanto, são agentes patogênicos, causando numerosas infecções no homem, com tuberculose, peneumonia, lepra, meningite, tétano e outras.

Eucariontes

Essas células têm duas partes bem distintas: o citoplasma, envolvido pela membrana plasmática, e o núcleo, envolvido pela carioteca.

Membrana Plasmática

Conceito

É uma fina película, invisível ao microscópio óptico (MO) e visível ao microscópio eletrônico. De contorno irregular, elástica e lipoprotéica, apresenta um caráter seletivo, esto é, atua "selecionando" as substâncias que entram ou saem da célula, de acordo com suas necessidades.

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