AULA 15/2022 – Célula como unidade da vida: teorias da formação da carioteca e endossimbiose - 29/08/2022

A descoberta da célula e a Teoria Celular

Figura: Microscópio Leeuwenhoek. Disponível em: <https://tinyurl.com/yw2nfknk>. Acesso em 09 ago. 2021.

A invenção do microscópio, cerca de 400 anos atrás, começou a revelar à humanidade o mundo minúsculo das células e dos microrganismos. Acredita-se que tenham sido dois holandeses, fabricantes de óculos, Hans e Zacharias Janssen, pai e filho, os inventores do primeiro aparelho no final do século XVI.

Entretanto, foi um outro holandês, Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723), quem fez as primeiras observações de materiais biológicos. Os microscópios de Leeuwenhoek tinham apenas uma lente. Mesmo assim ele observou um material bem variado como os espermatozoides do sêmen de animais e os glóbulos vermelhos do sangue humano. Desse modo, ele descobriu a existência dos microrganismos, que, na época, foram chamados genericamente de micróbios.

Figura: Microscópio Robert Hooke. Fonte: <https://tinyurl.com/25ffw4ae>. Acesso em 09 ago. 2021.

Por ter apenas uma lente, o invento de Leeuwenhoek, é chamado de microscópio simples. Tomando conhecimento de sua existência, o inglês Robert Hooke (1635-1703) o aperfeiçoou e construiu um aparelho com duas lentes, que ficou conhecido como microscópio composto, o que permitiu observações ainda mais ampliadas do mundo dos microrganismos.

Cada caixinha, o cientista chamou de “cella“, que significa cavidade, ou pequena cavidade. Essa denominação originou o nome célula – diminutivo de cela – em português.

Depois da descoberta da célula, outros pesquisadores passaram a estudar as diversas partes das plantas e, posteriormente, os animais também foram estudados. Logo foi descoberto o material gelatinoso que constitui o citoplasma das células. Em 1833, o botânico escocês Robert Brown (1773-1858) constatou que a grande maioria das células tinha uma estrutura interna ovoide ou esférica, a que chamou de núcleo.

Outras observações e descobertas dessa época foram a membrana plasmática em células animais e vegetais e um envoltório externo a essa membrana, nas células vegetais, a parede celular.

Disponível em: <https://tinyurl.com/njnm9v48> Acesso em 09 ago 2021.

A Teoria Celular

Hoje em dia é muito difundida a ideia de que os seres vivos são formados por células, com exceção apenas dos vírus. Essa ideia, no entanto, surgiu apenas após diversas observações e posterior formulação da chamada Teoria Celular.

Teoria

endossimbiótica e surgimento de eucariontes

Conhecendo a teoria endossimbiótica, você saberá como os cloroplastos e as mitocôndrias surgiram na célula eucarionte.

Cloroplastos e mitocôndrias provavelmente surgiram na célula devido a uma associação simbiótica (uma associação a longo prazo entre dois organismos de espécies diferentes). A mitocôndria está relacionada com o processo de respiração celular, já os cloroplastos são organelas celulares importantes para a fotossíntese. Essas organelas apresentam algumas características peculiares que sugerem que elas tenham surgido de maneira especial nas células eucariontes. A teoria que explica essa ideia de origem é a endossimbiótica, proposta por Lynn Margulis.

Segundo a teoria endossimbiótica, os cloroplastos e as mitocôndrias surgiram nas células eucariontes por causa de uma associação simbiótica, ou seja, que beneficiava todos os envolvidos. De acordo com essa ideia, um organismo heterotrófico (que não produz seu próprio alimento), podia englobar partículas e envolver procariontes (seres sem núcleo) que viviam livremente e que eram capazes de realizar algumas importantes funções para a célula.

http://Disponível em: <https://tinyurl.com/44zrh85f> Acesso em 09 ago 2021.

As mitocôndrias eram provavelmente procariontes que utilizavam o oxigênio e realizavam o processo de respiração celular, fornecendo energia para a célula que o englobou. Alguns dos procariontes englobados faziam fotossíntese e passaram a viver de maneira harmoniosa dentro do organismo que os envolveu, dando origem aos cloroplastos.

Por causa das vantagens que esses organismos tinham ao viver juntos, com o tempo, eles tornaram-se um único organismo. A teoria é chamada de endossimbiótica, pois sugere que uma célula vivia dentro de outra. Essa teoria é sustentada pelo fato de que cloroplastos e mitocôndrias apresentam algumas semelhanças com organismos procariontes, como bactérias.

Já o surgimento dos eucariontes (seres que possuem células com núcleo), por exemplo: os unicelulares (amebas) e pluricelulares (plantas e animais), constituídos de membrana plasmática, hialoplasma, organelas e núcleo celular individualizado, baseia-se no desenvolvimento de dobras membranosas que invaginaram (que penetraram na própria célula) formando compartimentos com formas e funções diferenciadas, além de propiciar proteção do material genético envolto pelo envoltório (membrana) nuclear.

Disponível em: <https://tinyurl.com/yec5xnks>. Adaptado. Acesso em 09 ago. 2021,

ATIVIDADES

1. Comente sobre a importância do advento do microscópio para o desenvolvimento da Ciência.

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2. O estabelecimento da Teoria Celular foi possível graças ao desenvolvimento da microscopia, e foi formulada a partir das ideias de três pesquisadores, que são

(A) Russel, Darwin e Mendel.

(B) Hooke, Bohr e Rutherford.

(C) Leeuwenhoek, Darwin e Hooke.

(D) Schwann, Schleiden e Virchow.

3. Sobre a descoberta das células, complete corretamente as frases a seguir:

a) As células são estruturas, geralmente, ____________ e complexas que não podem ser analisadas a olho nu.

b) Acredita-se que os primeiros materiais biológicos foram observados por ______________ (1632-1723), que observou, entre outras estruturas, protozoários, bactérias e espermatozoides.

4. O termo célula foi utilizado primeiramente por Robert Hooke, que observou cortes de cortiça, nos quais foi possível observar estruturas que eram apenas pequenas cavidades. As estruturas celulares observadas por ele foram

(A) membranas plasmáticas de células vegetais.

(B) paredes celulares vegetais de células mortas.

(C) camadas de células animais e vegetais de diferentes seres.

(D) estruturas de espermatozoides, protozoários, bactérias e sangue.

5. Relacione os autores a seguir à sua contribuição para a ciência:

( I ) Robert Hooke
( II ) Anton Van Leeuwenhoek
( III ) Robert Brown
(__) Constatou que a grande maioria das células tinha uma estrutura interna ovoide ou esférica, a que chamou de núcleo.
(__) Descobriu a existência dos microrganismos, que, na época, foram chamados genericamente de micróbios.
(__) Sua contribuição está relacionada ao uso do microscópio, fazendo uso deste instrumento para observar cortes de cortiça e identificar, o que hoje conhecemos como parede celular vegetal.

6. O patologista Rudolf Virchow (1821-1902), afirmou que toda célula só poderia surgir de outra preexistente, ficando famoso por sua afirmação a esse respeito. Pesquise como então teria surgido a primeira célula.

7. A teoria endossimbiótica proposta por Lynn Margulis, em 1981, publicada em um livro intitulado Symbiosis in Cell Evolytion (Simbiose na Evolução Celular), explica como surgiram nas células eucarióticas

(A) a parede celular e centríolos.    

(B) os cloroplastos e ribossomos.    

(C) as mitocôndrias e cloroplastos.

(D) os lisossomos e mitocôndrias.

8. Selecione a alternativa que completa corretamente as lacunas das seguintes afirmações:

I – As mitocôndrias provavelmente eram organismos _______________ aeróbios, e os cloroplastos eram procariontes ___________.

II – Todas as células eucarióticas possuem _________, mas nem todas possuem __________.

Assinale a alternativa que melhor preenche as lacunas acima:

(A) eucariontes – autótrofos – núcleo – material genético.

(B) procariontes – heterótrofos – mitocôndrias – cloroplastos.

(C) procariontes – fotossintetizantes – mitocôndrias – cloroplastos.

(D) eucariontes – fotossintetizantes – cloroplastos – mitocôndrias.

9. Relacione os termos à definição adequada.

( I ) Mitocôndria
( II ) Cloroplasto
( III ) Procarionte
( IV ) Eucarionte
(__) É uma organela celular de formato, geralmente, discoide, que atua no processo de fotossíntese.
(__) Célula que possui um núcleo definido, ou seja, o material genético nessas células está envolvido pelo envelope nuclear.
(__) É uma organela celular encontrada exclusivamente em células eucariontes, onde ocorre a respiração celular.
(__) Célula em que seu material genético fica disperso por todo o citoplasma da célula.

10. Analise as seguintes afirmações relacionadas à Teoria Celular.

I – Todos os seres vivos são formados por células, podendo ser unicelulares ou pluricelulares.

II – As células são as unidades apenas estruturais dos seres vivos.

III – As células são capazes de realizar divisão celular.

Quais estão corretas?

(A) Apenas I.(B) Apenas II.(C) Apenas I e II.(D) Apenas II e III.