Biologia celular

Biologia celular

(Parte 4 de 7)

Pontas de raízes são utilizadas para o estudo dos cromossomos de plantas por apresentarem células a) com cromossomos gigantes do tipo politênico. b) com grande número de mitocôndrias. c) dotadas de nucléolos bem desenvolvidos. d) em divisão mitótica. e) em processo de diferenciação.

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Células de raízes de cebola são bastante empregadas porque estão em constante divisão, portanto, alternativa “d”.

Um pesquisador estudou uma célula ao microscópio eletrônico, verificando a ausência de núcleo e de compartimentos membranosos. Com base nessas observações, ele concluiu que a célula pertence a a) uma bactéria. b) uma planta. c) um animal. d) um fungo. e) um vírus.

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Se ao microscópio eletrônico não foi possível observar o núcleo e nem compartimentos membranosos internos, como o retículo endoplasmático, o lisossomo e o sistema golgiense, concluímos que se trata de uma célula que não apresenta tais componentes. Plantas, animais e fungos não podem ser, pois se tratam de organismos eucariontes, isto é que apresentam núcleo celu- lar delimitado por membrana, além das demais organelas. Também não pode ser um vírus, uma vez que vírus não são células e o enunciado já diz que o pesquisador “estudou uma célula”. Logo, a alternativa correta, por exclusão, é a “a”, ou seja, bactéria. As bactérias são seres vivos que só podem ser visto ao microscópico, devido às suas dimensões muito pequenas. Também são chamados de procariontes, cujo termo provém da palavra prótos, que significa “primitivo” e kárion, que significa núcleo. Tratam-se, portanto, de organismos que apresentam um núcleo primitivo no qual o material genético não se encontra envolvido por membranas, como acontece com as células eucarióticas.

Q.E. 18) Monte uma tabela na qual as diferenças entre seres procariontes e eucariontes estejam bem claras.

Q.E. 19) De acordo com a tabela montada na questão anterior, responda: É possível incluir os vírus em alguns desses grandes grupos? Por quê?

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Uma maneira de se obter um clone de ovelha é transferir o núcleo de uma célula somática de uma ovelha adulta A para um óvulo de uma outra ovelha B do qual foi previamente eliminado o núcleo. O embrião resultante é implantado no útero de uma terceira ovelha C, onde origina um novo indivíduo. Acerca do material genético desse novo indivíduo, pode-se afirmar que a) o DNA nuclear e o mitocondrial são iguais aos da ovelha A. b) o DNA nuclear e o mitocondrial são iguais aos da ovelha B. c) o DNA nuclear e o mitocondrial são iguais aos da ovelha C. d) o DNA nuclear é igual ao da ovelha A, mas o DNA mitocondrial é igual ao da ovelha B. e) o DNA nuclear é igual ao da ovelha A, mas o DNA mitocondrial é igual ao da ovelha C.

“Quantos somos, não o sei... Somos um, talvez dois; três talvez, quatro; cinco, talvez nada.

Talvez a multiplicação de cinco em cinco mil e cujos restos encheriam doze Terras.]

Quantos, não seiSó sei que somos muitos - o desespero da

dízima infinita.]

E que somos belos como deuses mas somos trágicos.”

(Vinícius de Moraes)

Talvez um dos eventos biológicos mais significativos para a manutenção da vida na Terra seja o da multiplicação celular. É ela que garante, por exemplo, que uma bactéria, um protozoário ou uma alga dê origem a outros indivíduos iguais e consigam colonizar e dominar ambientes. É a multiplicação celular que garante também que nós, organismos formados por trilhões de células, mantenhamos um número constante de células e consigamos repor o que diariamente perdemos, seja pela descamação da nossa pele, seja pela morte natural de centenas de milhares de hemácias em nosso sangue. Mas, como isto acontece? De que forma, uma célula dá origem a outra? Que nome recebe este processo biológico tão importante? Que relação há entre este processo e a formação de tumores? É o que veremos agora.

10) Se uma célula dá origem a outra, qual o primeiro evento que deve acontecer para que tudo que há numa célula tenha também na outra?

A primeira coisa que deve acontecer para que uma célula dê origem à outra, é a duplicação de tudo que há dentro dela. Assim é que se duplicam: as mitocôndrias, os centríolos, os cloroplastos (se for uma célula vegetal) e todas as estruturas que têm dentro do núcleo celular.

Aliás, o que tem dentro do núcleo, talvez seja o mais importante, por isso o grande enfoque nos livros didáticos sobre o que acontece lá dentro.

Cromossomos duplicam-se para depois dividir. Lógica matemática, não?

que ela se divida, é necessário que os 46 cromossomos se dupliquemQuer

Então, se há 46 cromossomos numa célula somática (com exceção dos gametas, todas as demais células do nosso corpo são somáticas, soma=corpo), antes dizer então que a célula fica com 92 cromossomos? Não, não é bem assim. Eles se duplicam, mas ficam presos por uma região do cromossomo que é chamada de centrômero, e é este “estar preso pelo centrômero” que dá o aspecto de “X” que normalmente observamos nos livros didáticos.

Fig. 1.6 – Acima, à esquerda, fotomicrografia ao microscópio óptico de células de raiz de cebola (aumento ≅ 800 vezes). As células foram coradas para evidenciar núcleos interfásicos e cromossomos das células em divisão. Acima, à direita, fotomicrografia ao microscópio eletrônico de varredura mostrando cromossomos humanos condensados (aumento ≅ 5.0 vezes). A seguir, representação esquemática de um cromossomo condensado.

Cada cromátide nada mais é do que um cromossomo depois que foi duplicado. Como ele está preso à sua cópia pelo centrômero, ele passa a se chamar cromátide e não mais cromossomo. Essa duplicação ocorre numa fase do ciclo celular que é chamada de intérfase. Depois da intérfase é que ocorre a separação, não só das cromátides como das outras estruturas celulares. Numa determinada fase do processo, os cromossomos migram para a região do meio da célula e ligam-se aos fusos mitóticos, que nas células animais são prolongamentos dos centríolos. Em seguida, esses fusos se encurtam e as cromátides se separam. Refaz-se se a membrana que reveste o núcleo e dividem-se as organelas já duplicadas, como os centríolos e as mitocôndrias. Desta forma, cada célula filha fica com o mesmo número de organelas e de cromossomos da célula-mãe.

1) Células vegetais e animais se dividem do mesmo modo?

Quanto aos princípios que regem a divisão celular sim, os dois tipos celulares de dividem do mesmo modo. O que muda são certos acabamentos ou detalhes que envolvem as estruturas de cada uma dessas células. Os vegetais, por exemplo, não têm centríolos, mesmo assim, formam-se os fusos mitóticos que se ligam às cromátides. Por outro lado, devido à presença da parede celular nas plantas, ela começa a se formar antes da separação final do citoplasma. Vesículas, provenientes provavelmente do Golgi e carregadas de pectina, vão sendo depositadas entre os dois núcleos formados, constituindo uma placa que depois dará origem à parede celular.

Fig. 1.7 – Nas células vegetais, após a divisão nuclear, a separação do citoplasma difere muito da ocorrida nas células animais. Nos vegetais, a citocinese é centrífuga, resultando do fenômeno primário de deposição de vesículas com pectina do centro para a periferia da célula. Acompanhe as explicações do texto. (Figura modificada de Berkaloff et al. Biologia e fisiologia celular. São Paulo, Edgard Blücher Ed./Edusp, 1972.)

Q.E. 20) Sabendo que uma célula humana tem 46 cromossomos, quantas moléculas de DNA há em uma célula que está antes da intérfase, no início e no fim da divisão celular?

37) A vinblastina é um quimioterápico usado no tratamento de pacientes com câncer. Sabendo-se que essa substância impede a formação de microtúbulos, pode-se concluir que sua interferência no processo de multiplicação celular ocorre na a) condensação dos cromossosmos. b) descondensação dos cromossomos. c) duplicação dos cromossomos. d) migração dos cromossomos. e) reorganização dos nucléolos.

O câncer é uma doença que apresenta grande relação com a mitose, pois é um descontrole no processo de divisão mitótica que faz as células se dividirem sem parar e formar os tumores. A vinblastina atua como um quimioterápico porque ela impede a formação dos microtúbulos, que fazem parte do fuso mitótico. Sem fuso, não há a separação ou migração dos cromossomos para as células-filhas, e sem esta migração correta, a divisão celular ou mitose é bloqueada. Bloqueando-se a mitose, controla-se o desenvolvimento do tumor, por isto, a alternativa correta é a “d”.

Isso permite afirmar que o núcleo de uma célula somática humana emA... possui
...Bmoléculas de DNA. Qual das alternativas indica os termos que substituem

Um cromossomo é formado por uma longa molécula de DNA associada a proteínas. corretamente as letras A e B?

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I - Para se compreender melhor o que é a membrana plasmática, faça uma bola de massa de modelar do tamanho de um limão e introduza nela vários palitos de fósforo, cobrindo toda a superfície. Envolva-a com um fio de Nylon. Em seguida, prepare num balde uma mistura de detergente e água (1:1) e mergulhe a estrutura montada, puxando-a pelo fio de Nylon. O que se forma entre os palitos, circundando a bola é muito semelhante a uma membrana plasmática, incluindo a sua espessura.

Seguindo esta analogia, responda:

a) Sabendo que a parte mais externa representa a membrana plasmática, o que representaria a bola central? b) O espaço entre a superfície da bola central e a estrutura que representa a membrana plasmática está ocupado pelo ar. Esta região seria uma boa analogia com o citoplasma? Por quê?

I - Monte um modelo de célula. Usando balões e canudinhos de refrigerante, pode-se representar células eucarióticas e procarióticas, destacando as suas principais características. Quais são as principais características a serem representadas?

I - Monte outro modelo de célula, usando como materiais uma vasilha de plástico preenchida com uma gelatina (gel para cabelo também serve!). Separe pequenos objetos, como fios de lã, macarrões parafuso, tampas de garrafas pet, entre outros, e represente as organelas estudadas. Utilize como modelo a célula da figura 1.2, mas não se esqueça que o que está representado na figura está num plano bidimensional e o que será representado, está em três dimensões e isso deve fazer diferença!

IV - Relatos de Viagem

Finalmente conseguimos visitar uma célula. É um pequeno mundo, totalmente cercado por uma fronteira bem controlada, que regula tudo que entra e que sai...

Há um incrível trânsito de matérias-prima e de energia nas fronteiras dessa cidadela, pois sua vida depende totalmente de produtos importados. É verdade, também que há alguns produtos internos que são exportados e, segundo se diz são muito requisitados no exterior.

O lugar é organizado, como já tínhamos ouvido dizer. Há túneis e canais que levam a todas as partes, garantindo um trânsito rápido e fácil. Além disso, esses canais estão diretamente ligados às fábricas, nas quais são produzidas matériasprimas necessárias ao dia-a-dia e também produtos para exportação; estes são levados a centros de armazenamento e de estocagem, onde ficam até a hora de serem exportados.

Há encarregados de limpeza e de consertos, que eliminam os resíduos e mantêm tudo limpo e em perfeito funcionamento. Mas, o que chama mesmo a atenção, são as usinas de produção de energia. Perguntando porque havia tantas, soube que aqui se adota um modelo descentralizado: em vez de uma única usina grande, há dezenas ou centenas de pequenas usinas, distribuídas por toda parte. A energia da matéria-prima que chega a uma usina é extraída e convertida em pequenos pacotes energéticos, com um rótulo onde se lê: “*”. Usa-se * em todos os lugares, como uma espécie de “moeda energética local”, com a qual se faz qualquer coisa.

(Amabis e Martho, 2001, Conceitos de Biologia, vol. 1, p. 97).

Com o conhecimento adquirido até agora, como você substituiria as expressões em negrito por estruturas presentes nas células? No final do texto, há o nome de uma substância que foi omitida por um asterisco. Que substância é essa?

Unidade 2 Metabolismo celular

Muito legal essa viagem pela célula não é? Mas será que você conseguiu lembrar do nome da substância “*” que aparece no final do texto anterior. Se não, fique tranqüilo, vamos lembrar juntos. O nome da substância misteriosa que é produzida por todas aquelas pequenas usinas de energia (mitocôndrias) e que serve de moeda de troca energética para a célula é Adenosina tri fosfato mais conhecida como ATP.

1) Mas que substância é mesmo esse ATP?

Essa substância é um nucleotídeo constituído por uma base nitrogenada (a adenina), por um açúcar (a ribose) e por três grupamentos fosfato, por isso e chamada tri-fosfato. A adenina ao se unir a ribose forma a adenosina. Se apenas um fosfato se ligar a adenosina, teremos então o monofosfato de adenosina: AMP (que é super importante para o sistema nervoso dos organismos!); a ligação a um segundo fosfato vai originar o difosfato de adenosina (ADP) e, ao ligar-se a um terceiro fosfato teremos o famoso trifosfato de adenosina ou ATP (a sigla vêm do inglês Adenosine Triphosphate).

2) Por que o ATP é um bom armazenador de energia? Isso têm a ver com os 3 fosfatos que ele carrega?

Boa pergunta! Sim, a característica do ATP ser um ótimo armazenador de energia tem tudo a ver com os fosfatos. As ligações dos fosfatos (entre eles) são ligações de alta energia, permitindo acumulá-la em grande quantidade. Outra coisa muito importante é que o ATP pode “ceder” essa energia à maioria dos processos vitais realizados pela célula, ou seja, ela não somente armazena como principalmente transfere de maneira eficaz, a energia acumulada. Olhando para a figura 7.2 (Conceitos de Biologia), podemos identificar a estrutura do ATP.

Organizadores Paulo Takeo Sano

Lyria Mori

Elaboradores

Solange Soares de Camargo

Maria Elena Infante-Malachias

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