Introdução à Biologia/Célula

A Biologia celular ou Citologia é o ramo da biologia que estuda as células no que diz respeito à sua estrutura, suas funções e sua importância na complexidade dos seres vivos. Concentra-se no entendimento do funcionamento dos vários sistemas celulares, no aprendizado de como estas células são reguladas e na compreensão do funcionamento de suas estruturas, sendo portanto, a biologia celular o estudo detalhado da célula. O campo de estudo da biologia celular engloba tanto a grande diversidade de organismos unicelulares, como bactérias e protozoários, bem como as muitas células especializadas dos organismos multicelulares, como os seres humanos e plantas.

Algumas técnicas usadas para estudar as células

• Microscopia: todas as células podem ser estudadas pelo microscópio óptico, microscópio eletrônico de transmissão, microscópio eletrônico de varredura, microscópio de fluorescência e por microscopia confocal. O microscópio óptico é um instrumento usado para ampliar estruturas pequenas, funcionando com um conjunto de lentes (ocular e objetiva) que ampliam a imagem transpassada por um feixe de luz. O poder máximo de aumento do microscópio óptico é de 1000 vezes. O microscópio eletrônico tem um potencial de aumento muito superior ao óptico. A diferença básica entre o microscópio óptico e o eletrônico é que neste último não é utilizada a luz, mas sim feixes de elétrons. No microscópio eletrônico não há lentes de cristal e sim bobinas, chamadas de lentes eletromagnéticas, conseguindo aumentos de 500 mil a 1 milhão de vezes. Existem três tipos de microscópio eletrônico básico: de transmissão, usado para a observação de cortes ultrafinos; de varredura (ou M.E.V.), capaz de produzir imagens de alta ampliação para a observação de superfícies; de tunelamento (ou M.E.V.T.), para visualização de átomos.
• Cultura celular: É o processo no pelo qual as células são colocadas para crescer e desenvolver sob condições controladas, fora de seu ambiente natural. Essa técnica possibilita o estudo do comportamento das células vivas por um tempo mais longo.
• Imunocitoquímica: é o conjunto de técnicas que utilizam anticorpos para identificar proteínas específicas dentro das células. Produz-se, em laboratório, um anticorpo capaz de ligar-se a uma proteína específica dentro da célula. Este anticorpo é marcado com uma substância fluorescente, como por exemplo a fluoresceína. Após entrar em contato com a célula, o anticorpo liga-se a proteína a ser estudada e, devido a presença da substância fluorescente, pode ser facilmente identificado com o uso de microscópio de fluorescência, ajudando a localizar onde a proteína é armazenada dentro da célula.
• Hibridização in situ : Técnica usada para localizar segmentos de DNA (genes) ou RNA em uma amostra de células. É utilizada, em outras coisas, para avaliar a estrutura dos cromossomos, além de auxiliar no diagnóstico médico de mutações genéticas.
• Reação em cadeia da polimerase: É um método de criação de múltiplas cópias de DNA, usada em situações onde a quantidade de DNA disponível é reduzida. Ajuda na identificação de mutações e preparação de fragmentos de DNA para clonagem.
• Fragmentação celular: Permite o estudo das organelas que constituem a célula. Inicialmente é feita as célula são colocadas em solução com sacarose e posteriormente feita e ruptura mecânica da membrana celular. Depois disso, a solução é colocada em uma centrífuga, onde sofre um processo de centrifugação fracionada, ou seja, a cada período de centrifugação, o sobrenadante é separado e centrifugado novamente com mais força. Com isso, é possível separar as organelas de acordo com seu peso, por exemplo, inicialmente é separado os núcleos, de pois de uma nova centrifugação mais potente é possível separar as mitocôndrias, posteriormente o retículo endoplasmatico e finalmente os ribossomas.
• Citometria de fluxo: é uma técnica utilizada para contar, examinar e classificar células suspensas em meio líquido em fluxo. Consegue separar as células de acordo com a fase do ciclo celular, possibilitando o estudo como determinadas substâncias afetam a o processo de divisão celular.

Objetivos do capítulo

• Conhecer que toda célula viva é composta por um número relativamente pequeno de elementos químicos, principalmente carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, fósforo e enxofre.
• Conhecer os blocos básicos de construção de qualquer ser vivo; reconhecer que o funcionamento da célula depende de muitos tipos de moléculas geradas pela maneira como esses blocos se unem, principalmente das proteínas.
• Reconhecer que o funcionamento de cada tipo de proteína depende de sua sequência de aminoácidos, a qual define a maneira como a molécula se estrutura no espaço durante sua formação.
• Reconhecer que a organização e a manutenção dos seres vivos depende da transformação de energia.
• Organização básica de células procarióticas e eucarióticas.
• Ciclo de vida das células: intérfase e mitose.
• A hipótese da origem endossimbiótica de mitocôndrias e plastos.
• Reconhecer a célula como a unidade da vida - local onde ocorrem as reações químicas vitais que constituem o metabolismo - entender a teoria celular como um dos pilares da Biologia.
• Compreender que toda célula possui uma membrana que controla a entrada e a saída de substâncias.
• Compreender a maneira como o material genético controla o funcionamento celular.
• Compreender que o comportamento de uma célula pode ser afetado por fatores externos a ela, como moléculas originadas em outras partes do organismo e mesmo em outros organismos ou no ambiente.
• Conhecer que mutações gênicas podem resultar na reprodução descontrolada das células portadoras e que essa é a origem do câncer.

Bibliografia

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