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CITOLOGIA Teoria Celular • Todos os seres vivos são constituídos por células; • As atividades essenciais que caracterizam a vida ocorrem no interior das células; • Novas células se formam pela divisão de células preexistentes através da divisão celular; • A célula é a menor unidade da vida. Tipos de Células Procariontes A principal característica da célula procarionte é a ausência de carioteca delimitando o núcleo celular. O núcleo da célula procarionte não é individualizado. As células procariontes são as mais primitivas e possuem estruturas celulares mais simples. Esse tipo celular pode ser encontrado nas bactérias. Não possuem núcleo, ou seja, o material genético (DNA) fica espalhado no citoplasma. Além de não possuir organelas membranares como, por exemplo, complexo de Golgi, retículos endoplasmáticos etc. Eucariontes As células eucariontes são mais complexas. Essas possuem carioteca individualizando o núcleo, além de vários tipos de organelas. Como exemplos de células eucariontes estão as células animais e as células vegetais. Compõem a maior parte dos organismos vivos da Terra, com exceção das bactérias. https://www.todamateria.com.br/celulas-procariontes/ https://www.todamateria.com.br/celulas-eucariontes/ Diferença entre células procariontes e eucariontes A divisão básica entre as células é a classificação em procariontes e eucariontes. Estes dois tipos celulares diferem principalmente pela estrutura celular. Enquanto a célula procariótica caracteriza-se pela ausência de núcleo e estrutura simples, a célula eucariótica apresenta núcleo definido e estrutura mais complexa. Apesar de exibirem a estruturas moleculares similares aos eucariontes, os seres procariontes não possuem algumas organelas, como: Mitocôndrias; Retículo endoplasmático liso ou rugoso; Complexo de golgi; Lisossomos; Vacúolos; Centríolos Partes da Célula As células eucariontes apresentam partes morfológicas diferenciadas. As partes principais da célula são: membrana plasmática, citoplasma e núcleo celular. Membrana Plasmática A membrana plasmática ou membrana celular é uma estrutura celular fina e porosa. Ela possui a função de proteger as estruturas celulares ao servir de envoltório para todas as células. A membrana plasmática atua como um filtro, permitindo a passagem de substâncias pequenas e impedindo ou dificultando a passagem de substâncias de grande porte. A essa condição damos o nome de Permeabilidade Seletiva. https://www.todamateria.com.br/mitocondrias-estrutura-funcao-e-importancia/ https://www.todamateria.com.br/reticulo-endoplasmatico-liso-e-rugoso/ https://www.todamateria.com.br/reticulo-endoplasmatico-liso-e-rugoso/ https://www.todamateria.com.br/complexo-de-golgi/ https://www.todamateria.com.br/lisossomos/ https://www.todamateria.com.br/vacuolos/ Citoplasma: O citoplasma é a porção mais volumosa da célula, onde são encontradas as organelas celulares. O citoplasma das células eucariontes e procariontes é preenchido por uma matriz viscosa e semitransparente, o hialoplasma ou citosol. As organelas são pequenos órgãos da célula. Cada organela desempenha uma função diferente. Saiba quais são as Organelas Celulares: Mitocôndrias: Sua função é realizar a respiração celular, que produz a maior parte da energia utilizada nas funções celulares. Retículo Endoplasmático: Existem 2 tipos de retículo endoplasmático, o liso, também conhecido como agranular, e o rugoso, ou granular. O retículo endoplasmático liso é responsável pela produção de lipídios que irão compor as membranas celulares. O retículo endoplasmático rugoso tem como função realizar a síntese proteica. Complexo de Golgi: As principais funções do complexo de golgi são são modificar, armazenar e exportar proteínas sintetizadas no retículo endoplasmático rugoso. Ele também origina os lisossomos e os acrossomos dos espermatozoides. Lisossomos: São responsáveis pela digestão intracelular. Essas organelas atuam como sacos de enzimas digestivas, digerindo nutrientes e destruindo substâncias não desejadas. Ribossomos: A função dos ribossomos é auxiliar na síntese de proteínas nas células. Apesar de não serem consideradas organelas, por não possuírem membranas, são chamadas de organelas não-membranosas. Núcleo Celular O núcleo celular representa a região de comando das atividades celulares. No núcleo encontra-se o material genético do organismo, o DNA. É no núcleo que ocorre a divisão celular, um processo importante para o crescimento e reprodução das células. Divisão celular A divisão celular é o processo pelo qual uma célula-mãe origina células-filhas. Através deste processo as células unicelulares se reproduzem e as multicelulares se multiplicam. A frequência de divisões celulares varia com o tipo e estado fisiológico de cada célula. No organismo humano, por exemplo, algumas células estão em constante multiplicação. Um exemplo são as células da epiderme e da medula óssea, que se multiplicam para repor as células que morrem. Entretanto, alguns tipos de células mais especializadas como os neurônios, hemácias e células musculares, nunca se dividem. Ciclo Celular É o período que se inicia com a origem da célula, a partir de uma divisão celular e termina quando está se divide em duas células-filhas. O ciclo celular é dividido em duas etapas: a interfase e a divisão celular. Nos eucariontes existem dois tipos de divisão celular: a mitose e a meiose. Interfase É a fase em que a célula não está se dividindo. É o período mais longo do ciclo celular, aproximadamente 95% do tempo. Neste momento ocorrem diversos fatos que possibilitam a divisão celular, como: a replicação do DNA, a divisão dos centríolos e a produção de proteínas. A interfase é subdividida em três fases: G1, S e G2. Na fase G1, que antecede a duplicação do DNA, as células aumentam de tamanho, produzem RNA e sintetizam proteínas. Na fase S ocorre a síntese de DNA. A quantidade de DNA no núcleo da célula é replicada. Lembre-se que replicação significa o processo de duplicação da molécula de DNA. Antes de qualquer divisão celular há duplicação do DNA durante a interfase. A fase G2, corresponde ao intervalo entre a síntese de DNA e a mitose. A célula continua crescendo e produzindo proteínas. Tipos de Divisão Celular Mitose É o tipo de divisão celular que a célula-mãe, haploide (n) ou diploide (2n), origina 2 células-filhas com o mesmo número de cromossomos da célula-mãe. A mitose é realizada quando há reprodução assexuada. Funções da mitose • Crescimento e regeneração de tecidos; • Cicatrização; • Formação de gametas em vegetais; • Divisões do zigoto durante o desenvolvimento embrionário. Meiose É o tipo de divisão celular em que a célula mãe, sempre diploide (2n), com cromossomos duplos, origina através de duas divisões sucessivas, quatro células filhas com metade do número de cromossomos da célula mãe. Funções da Meiose • Formação dos gametas em animais; • Formação dos esporos nos vegetais. HISTOLOGIA Os tecidos do corpo humano são formados por tipos celulares semelhantes que possuem funções específicas. Por exemplo, na pele, a camada mais externa é constituída de tecido epitelial. As células são achatadas na superfície e cúbicas mais internamente, o que garante a proteção contra ressecamento e entrada de invasores. Abaixo da epiderme, a derme é formada de tecido conjuntivo denso, rico em fibras de colágeno que dão flexibilidade. Método de Estudo Para estudo dos tecidos são feitos cortes muito finos, que passam por processo de fixação e coloração. São usados corantes como: eosina, hematoxilina, azul de metileno, entre outros, que destacam as estruturas celulares. Depois os cortes são colocados em lâminas de vidro e levados ao microscópio. Um estudo simples de tecidos animais é feito no microscópio óptico. Para realizar diagnósticos, por exemplo, a microscopia eletrônica com técnicas mais avançadaspermite detectar alterações nas células. Tipos de Tecidos Os principais tipos de tecidos são o epitelial e o conjuntivo, presentes em todos os animais. Os vertebrados também possuem os tecidos muscular e nervoso. Tecido Epitelial É dividido em epitélio de revestimento e epitélio glandular. No primeiro, como o nome sugere, reveste a maioria dos órgãos do corpo humano. No segundo, formam as glândulas exócrinas e endócrinas do organismo, cuja função é secretar substâncias. É formado por células bem próximas e unidas, que possuem diferentes formatos como, por exemplo, cúbico, pavimentoso e prismático. Quando o tecido epitelial possui apenas uma camada de células é chamado de epitélio simples, quando há mais de uma, epitélio estratificado. Existe, ainda, o epitélio pseudoestratificado que aparenta ter mais de uma camada, porém trata- se de apenas uma com células em diferentes alturas. Tecido Conjuntivo É um tecido de ligação que atua na sustentação e preenchimento das estruturas do corpo, além do transporte de substâncias. Pode ser classificado conforme o material e o tipo de células que o compõem, cujas funções são determinadas. São eles: • Tecido Conjuntivo propriamente dito (frouxo ou denso): sua matriz extracelular é abundante e rica em fibras colágenas, reticulares e elásticas, além de moléculas que atuam no papel de nutrir outros tecidos. Estão presentes diversos tipos de células, tais como: fibroblastos, macrófagos, linfócitos, adipócitos, entre outras. • Tecido Hematopoiético: também denominado hemocitopoiético, é responsável pela formação das células sanguíneas e componentes do sangue. Suas células são produzidas na medula óssea, no interior de alguns ossos. https://www.todamateria.com.br/macrofagos/ https://www.todamateria.com.br/medula-ossea/ • Tecido Cartilaginoso: composto especialmente por fibras colágenas, esse é o tecido que compõe as cartilagens. Ajuda a dar sustentação e absorve impactos nos ossos. • Tecido Adiposo: constituído de adipócitos, esse tecido atua como isolante térmico e como reserva de energia. • Tecido Ósseo: tecido rico em fibras colágenas e minerais que o tornam rígido, atuando na sustentação do corpo. Tecido Nervoso É o tecido responsável pela comunicação entre as diversas partes do corpo, através da transmissão de impulsos elétricos. As células que fazem a condução dos impulsos nervosos são os neurônios. Os neurônios possuem ramificações chamadas dendritos que saem do corpo celular (onde ficam o núcleo e as organelas). Se alongam através dos axônios e se comunicam com outros neurônios ou células de outros tecidos. É dividido em Sistema Nervoso Central (SNC) e Sistema Nervoso Periférico (SNP). O SNC é composto de encéfalo e medula. Cada parte do encéfalo é responsável por um aspecto da manutenção das atividades fisiológicas. O SNP é formado por nervos que se ramificam por toda a extensão do corpo. Os nervos do SNP possuem fibras com diferentes funções, as do tipo aferente, eferente e mistas. Dessa maneira, os impulsos produzidos pelo encéfalo são conduzidos através da medula para todas as partes do corpo, assim como são interpretados os sinais externos. Tecido Muscular É um tecido especializado na contração, graças à presença das proteínas miosina e actina. Suas células são alongadas formando fibras. Conforme a forma e função das células que o compõem, o tecido muscular pode ser dividido em: Liso, Estriado Esquelético e Estriado Cardíaco. O liso está presente revestindo todo o tubo digestório e realiza um tipo de movimento chamado peristaltismo. O estriado cardíaco, como o nome sugere, está presente apenas no coração. Ambos os músculos citados são de movimentos involuntários. Já o estriado esquelético é de movimento voluntário e reveste todo o esqueleto. https://www.todamateria.com.br/cartilagem/ https://www.todamateria.com.br/neuronios/ GENÉTICA Células Haploides e Diploides As células haploides (n) possuem apenas um conjunto de cromossomos. Assim, nos animais, as células sexuais ou gametas são haploides. Essas células possuem metade do número total de cromossomos da espécie. Por exemplo, os seres humanos possuem o total de 46 cromossomos, porém, produzem espermatozoides (homem) e óvulos (mulher) com metade desse valor, ou seja, 23 cromossomos. No ato da fecundação, ocorre a junção desses cromossomos, 23 + 23 = 46. As células diploides (2n) são aquelas que possuem dois conjuntos de cromossomos. Um exemplo é o zigoto, que possui um conjunto de cromossomos originários da mãe e um conjunto originário do pai. Assim, as células diploides são todas àquelas que receberam informações dos genitores, pai e mãe. Portanto, todas as células do corpo de um ser humano são diploides, exceto àquelas que são responsáveis pela reprodução, ou seja, os gametas. Cromossomos Os cromossomos são sequencias da molécula de DNA, em forma de espiral, que apresentam genes e nucleotídeos. Para ficar claro, imagine um carretel de linha. A linha é o DNA e o conjunto DNA + carretel seria o cromossomo. O número de cromossomos varia de uma espécie para outra e é representado pela letra n. Por exemplo, a mosca Drosophila sp. possui 8 cromossomos nas células do corpo e 4 nos gametas. A espécie humana possui um número total de 46 cromossomos nas células diploides e 23 nos gametas (células haploides). Cromossomos Homólogos Cada cromossomo presente no espermatozoide encontrará um correspondente nos cromossomos do óvulo. Em outras palavras, os cromossomos de cada gameta são "parecidos", uma vez que possuem genes que determinam certa característica. Dessa maneira, se organizam aos pares por similaridade para desempenhar um papel. https://www.todamateria.com.br/cromossomos/ Genes Os genes são fragmentos de sequências de DNA. Eles são responsáveis por codificar informações para a produção de proteínas importantes no desenvolvimento das características dos organismos. Eles são considerados a unidade funcional da hereditariedade. Os genes alelos são aqueles que ocupam o mesmo locus em cromossomos homólogos e estão envolvidos na determinação de um mesmo caráter. Eles são responsáveis pela determinação de certa característica, por exemplo, cor do pelo nos coelhos. Isso porque, há características diferentes, por exemplo pelo marrom ou branco. Além disso, ocorrem aos pares, sendo um de origem materna e outro de origem paterna. Alelos e Alelos Múltiplos Os alelos são apresentações alternativas do mesmo gene que ocupa um locus nos cromossomos. Eles atuam na determinação de um determinado caráter como, por exemplo, a cor dos olhos. Os alelos múltiplos ocorrem quando os genes apresentam mais de duas formas alélicas. Para ficar claro, alguns alelos do pai e alguns da mãe se combinam para produzir características físicas complexas. Um exemplo de característica expressa por alelos múltiplos em https://www.todamateria.com.br/alelos-multiplos/ humanos é o tipo sanguíneo. Os genes IA, IB e i se combinam para formar os tipos A, B, AB e O. Nesse caso, mais de dois alelos estão presentes na determinação de um caráter. Homozigotos e Heterozigotos Os seres com genes homozigotos são aqueles que apresentam pares de alelos idênticos (AA ou aa), ou seja, possuem genes alelos idênticos. Enquanto isso, os heterozigotos caracterizam genes alelos distintos, como é o caso do Aa. Genes dominantes e recessivos Quando um indivíduo heterozigótico possui um gene alelo dominante ele se expressa determinando uma certa característica. Por exemplo, quando um filho parece mais com o pai do que com a mãe, isso significa que os genes do pai foram dominantes se comparados aos da mãe. Os genes dominantes são representados por letras maiúsculas (AA ou BB). Quando uma letra maiúscula aparece a característica armazenada nesse gene é predominante. Por exemplo, em ervilhas amarelas os alelos são VV, nas verdes vv. Assim, se cruzarmos amarela e verde, teremosVv, isto é, todas elas serão amarelas, pois basta ter um gene dominante. Quando o gene alelo não se expressa nesse indivíduo, ele é um gene recessivo. Os genes recessivos são representados por letras minúsculas (aa, bb, vv) donde os fenótipos são expressos somente em homozigose. Ainda usando as ervilhas como exemplo, ao cruzarmos ervilhas híbridas Aa entre si, teremos a seguinte situação: A a A AA Aa a Aa aa Dessa forma, as ervilhas AA e Aa por possuírem um gene dominante, serão amarelas e àquelas homozigotas recessivas aa serão verdes. Fenótipo e Genótipo O genótipo é o conjunto de todos os genes de um organismo, ou seja, representa a constituição genética do indivíduo. Por outro lado, o fenótipo é a característica física expressa pelos genes. Em outras palavras, os genes dão origem aos fenótipos, tais como: cor dos olhos, altura, tipo sanguíneo, cor do cabelo, etc. Herança ligada ao sexo Os cromossomos sexuais são aqueles que determinam o sexo dos indivíduos. As mulheres possuem 2 cromossomos X, enquanto os homens possuem um cromossomo X e um Y. Desse modo, é o gameta masculino que determina o sexo dos filhos. Como os cromossomos X tem muito mais genes o que o Y. Alguns dos genes do X não têm alelo correspondente no Y, desse modo determinam a herança ligada ao cromossomo sexual ou ligada ao sexo. O daltonismo e a hemofilia são exemplos de doenças determinadas por genes presentes no cromossomo X. O daltonismo é uma doença que impede o portador de enxergar algumas cores. Isso ocorre devido a presença de alelo mutante no cromossomo X. Esse alelo é o responsável pela produção de pigmentos visuais.