A invenção do microscópio pode ser considerada o marco inicial da Biologia Celular. Foram os holandeses Hans Janssen e Zacharias Janssen, fabricantes de óculos, que inventaram o microscópio no final do século XVI.
As observações realizadas por eles, demonstraram que a montagem de duas lentes em um cilindro, possuía a capacidade de aumentar o tamanho das imagens, permitindo dessa forma que objetos pequenos, invisíveis a olho nu, fossem observados de forma detalhada.
Os criadores
Hans e Zacharias Janssen não utilizaram sua invenção para fins científicos. Foi o também holandês Antonie von Leeuwenhoek, que viveu entre os anos de 1632 e 1723 na cidade holandesa de Delft, quem primeiro registrou suas observações utilizando microscópios.
Utilizando um microscópio de fabricação própria, Leeuwenhoek foi o primeiro a observar e descrever as fibras musculares,
espermatozóides e bactérias. Leeuwenhoek relatou todas as suas experiências para Robert Hook, membro da Royal Society of London.
Como falava somente Dutch (holandês), Robert Hooke traduziu os seus trabalhos, que posteriormente foram publicados pela entidade. Acerca de suas observações com o microscópio, Leeuwenhoek descreveu originalmente a seguinte frase: “Não há prazer maior, quando meu olhar encontra milhares de criaturas vivas em apenas uma gota de água.”
Quem descobriu a célula?
Entretanto, a “descoberta” da célula é atribuída a Robert Hooke. Em 1665 Hooke publicou seu livro intitulado Micrographie contendo observações microscópicas e telescópicas e algumas observações originais em Biologia.
Buscando compreender por quais razões a cortiça era tão leve, Hooke estudou fatias finíssimas deste material. Foi então que, utilizando seu microscópio composto, Hooke observou que a baixa densidade deste material era devida a existência de pequenos compartimentos, até então
vazios.
A estes pequenos compartimentos Hooke deu o nome de “cell”, que em inglês significa cavidade ou cela. Na verdade estes compartimentos não estavam vazios, mas por se tratar de um tecido vegetal morto, o que Hooke observara não era a célula completa em si, mas sim compartimentos delimitados pela parede celular.
O inicio dos estudos sobre as partes dos vegetais
Muitos pesquisadores passaram a estudar as diversas partes dos vegetais e posteriormente dos animais. Assim, não demorou muito tempo para que o citoplasma, uma substância de aspecto gelatinoso, fosse descoberto. Robert Brown, botânico escocês que viveu de 1773 a 1858, constatou em 1833 que a maior parte das células apresentava em seu interior uma estrutura de forma esférica, a qual chamou núcleo.
Nesta mesma época observações e descobertas revelaram ainda a existência da membrana plasmática e da parede celular presente nas células vegetais.
A realização de diversos estudos microscópios permitiu
que os cientistas alemães, Theodor Schwann e Mathias Schleiden postulassem a Teoria Celular. No final da década de 1830, após a realização de diversos estudos microscópicos, Schwann e Schleiden reuniram-se para discutir suas idéias acerca da organização dos seres vivos. Schleiden era botânico e tinha certeza que todas as plantas eram constituídas por células, sendo o mesmo verdadeiro para os animais, segundo as observações de Schwann. Dessa forma, Schwann e Schleiden sintetizaram as idéias sobre
os aspectos estruturais dos seres vivos da seguinte maneira:
“As partes elementares dos tecidos são células, semelhantes no geral, mas diferentes em forma e função. Pode ser considerado certo de que a célula é mola-mestra universal do desenvolvimento e está presente em cada tipo de organismo. A essência da vida é a formação da célula.”
Todos os conhecimentos envolvendo a Biologia Celular progrediram concomitantemente ao desenvolvimento de novos métodos de investigação. Em um primeiro momento, conforme vimos, a microscopia óptica, também chamada de microscopia de luz, possibilitou o descobrimento das células e a elaboração da Teoria Celular (Junqueira & Carneiro, 2005).
Posteriormente, técnicas citoquímicas foram desenvolvidas o que facilitou a identificação e localização de diversas moléculas integrantes das células. Com o desenvolvimento dos microscópios eletrônicos, que apresentam um grande poder de resolução, foram desvendados aspectos mínimos das células, que não poderiam ser feitos com a microscopia óptica.
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Você sabe o que é Citologia? Entender esse tema é muito importante, pois ele é abordado na prova de Ciências da Natureza e suas Tecnologias do Enem. Pensando nisso, o Pravaler preparou um conteúdo completo para você conhecer esse assunto e te ajudar na preparação do Enem e de outros vestibulares. Acompanhe!
Neste artigo você vai encontrar:
- O que é Citologia?
- História da Citologia
- A importância da Citologia
- O que a Citologia estuda?
- Citologia e Histologia
- Teoria celular
- Tipos de células
- Células procariontes
- Células eucariontes
- Estrutura das células
- Célula animal
- Célula vegetal
- Diferenças entre célula animal e célula vegetal
- Estrutura e forma
- Parede celular
- Organelas
- Núcleo celular
- Citologia no Enem
O que é Citologia?
Citologia é o ramo da biologia que estuda as células, suas funções e sua importância na constituição dos seres vivos. Também conhecida como biologia celular, é o estudo que busca compreender o ciclo de vida destes seres, além dos seus reflexos no funcionamento de diferentes meios.
Esta área surgiu após o desenvolvimento de técnicas de microscopia óptica. Assim, foi possível observar estruturas muito pequenos que foram nomeadas de célula. A necessidade de saber mais sobre esses seres resultou no avanço de tecnologias que impulsionaram ainda mais os estudos, como o surgimento do microscópio eletrônico e suas técnicas.
História da Citologia
Em 1665, o biólogo e físico inglês Robert Hooke observou uma estrutura celular pela primeira vez, sendo o primeiro estudioso a perceber as características da célula vegetal. O nome “célula” também foi escolhido por ele, que se originou do latim celulla, diminutivo de cella, expressão que pode ser traduzida para o português como “pequeno compartimento”.
A Citologia é considerada uma das áreas da ciência que mais demorou para se desenvolver, pois suas descobertas estiveram diretamente relacionadas ao desenvolvimento dos primeiros microscópios – equipamento que permite o estudo de estruturas pequenas a olho nu.
Veja também: Hemoglobina – o que é, estrutura, função e tipos!
A segunda grande descoberta no ramo foi do microscopista holandês, Antoni van Leeuwenhoek, responsável pelo primeiro registro das células livres. Anos mais tarde, foi a vez do botânico e físico escocês Robert Brown fazer sua contribuição. Em 1833, ele descobriu a estrutura que foi nomeada como núcleo celular.
A época também foi marcada pelas ideias do botânico alemão Matthias Schleiden, o primeiro a afirmar que todos os vegetais são constituídos por células. No ano seguinte, o fisiologista Theodor Schwann estendeu a ideia de Schleiden e defendeu que os organismos animais também são inteiramente constituídos por células. A cada nova descoberta há o desenvolvimento de uma nova tecnologia, que aprimora ainda mais as ferramentas de estudo desses pequenos organismos.
A importância da Citologia
Por ser um ramo da biologia focado no estudo das estruturas celulares, seus conhecimentos são de grande importância para a compreensão do funcionamento de todos os organismos vivos. Por isso essa área é muito importante, porque ajuda a identificar e catalogar os seres vivos com maior facilidade, conhecendo no detalhe as unidades fundamentais para a existência e desenvolvimento da vida.
Além disso, seus estudos são indispensáveis no desenvolvimento da medicina, impactando a criação de novos medicamentos e tratamentos, e gerando mais facilidade para a conclusão de diagnósticos. A Citologia também é uma das pioneiras de segmentos modernos muito importantes, como a biotecnologia, por exemplo.
A Citologia e seus conhecimentos trouxeram inúmeros benefícios para o desenvolvimento das ciências biológicas. Por isso, conhecer as células e seus principais elementos estruturais é importante para desvendar ainda mais segredos sobre os seres vivos!
O que a Citologia estuda?
Entre os conhecimentos estudados pela Citologia, existem alguns assuntos que são essenciais e fundamentam os conhecimentos básicos para entender a complexidade das células. Veja os principais temas que são abordados nos estudos:
- Tipos de célula (procariontes e eucariontes);
- As estruturas celulares;
- Evolução celular;
- Transporte e importância da membrana plasmática para o organismo celular;
- Processo de endocitose e exocitose;
- Respiração celular;
- Metabolismo das células;
- Processos de divisão celular (meiose e mitose);
- Bioquímica celular;
- Fotossíntese.
Citologia e Histologia
E não é só a Citologia que estuda as células. Outro ramo da biologia chamado de Histologia, de certa forma, também estuda as células, pois é o estudo dos tecidos do organismo. Tecidos são o conjunto de células especializadas em uma mesma função. Esse tipo de estudo também é fundamental para a Medicina, em que é utilizado para diagnosticar doenças como o câncer e outras. Essa análise também é feita por meio de microscópios.
Teoria celular
Esse é o nome dado à organização do estudo de células. Foi a partir dele estudo que se descobriu que todos os seres dotados de vida são compostos por células e que, portanto, essa é a estrutura vital do ser vivo.
Com muitos avanços na área, temos que destacar o trabalho dos pesquisadores Matthias Schleiden e Theodor Schwann, pois através disso foi possível observar os principais fundamentos nos quais o estudo da Citologia é baseado. A dupla é responsável por formular quatro pontos interessantes que até hoje batizam as generalizações mais importantes da área.
Veja também: Entenda a diferença entre vírus, bactérias, fungos e protozoários.
Outro pilar muito importante da teoria celular está no fato constatado por Rudolph Virchow, que dizia que toda célula se origina a partir de outra célula. Assim, surgia o primeiro conceito de divisão celular, umas das primeiras compreensões científicas sobre a origem da vida no planeta Terra. Em resumo, a teoria celular apresenta pontos importantes para o estudo da Citologia. São eles:
- 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
Agora que você sabe um pouco mais sobre a teoria celular e o estudo da Citologia, que tal conhecer os principais tipos de célula? Esse tipo de aprendizado será fundamental para avançar nos estudos dessa matéria e se dar bem nas provas!
Células procariontes
Também chamadas de células procariotas, as células procariontes são aquelas que não possuem carioteca, ou seja, uma membrana delimitando o núcleo da célula. Nesse caso, o material genético fica disperso pelo citoplasma em uma área que é conhecida como nucleoide. O principal exemplo de seres que possuem células procariontes são as bactérias.
Células eucariontes
Essas células são consideradas mais complexas e possuem carioteca individualizando o núcleo, além de diversos tipos de organelas. Elas estão presentes em todos os outros grupos de seres vivos, como nas células animas, células vegetais, nas algas, nos fungos e nos protozoários.
Estrutura das células
Célula animal
Membrana plasmática
A membrana plasmática, ou membrana celular, é uma estrutura fina e porosa que envolve toda a célula, sendo responsável pela proteção de todas as estruturas celulares. É um tecido presente ao redor de todas as células, tanto procariontes quanto eucariontes. Ela age como uma espécie de filtro, separando os meios interno e externo que controlam a entrada e saída de diversas substâncias conforme diferentes necessidades químicas.
Não é possível enxergá-la em um microscópio comum, pois seu tamanho é extremamente pequeno. Apesar disso, a membrana plasmática é uma das estruturas mais importantes para o correto funcionamento celular e, consequentemente, para garantir a manutenção da vida.
Citoplasma
O citoplasma é a porção de mais volume da célula, sendo preenchido por uma matriz viscosa e quase transparente chamada hialoplasma ou citosol. No citoplasma também se encontram as organelas celulares, que são pequenos órgãos da célula e cada uma exerce uma função diferente.
- Ribossomos: auxilia a síntese de proteínas nas células;
- Retículo endoplasmático liso e rugoso;
- Complexo de Golgi: modifica, armazena e exporta proteínas sintetizadas no retículo endoplasmático rugoso;
- Lisossomos: responsáveis pela digestão intracelular;
- Mitocôndrias: realiza a respiração celular;
- Peroxissomos: oxidação de ácidos graxos para a síntese de colesterol e respiração celular;
- Vacúolos: armazenamento de substâncias.
Célula vegetal
Parede celular
É uma estrutura exclusiva das células vegetais, exterior à membrana plasmática, que envolve toda a célula composta de um polissacarídeo denominado celulose. A principal função da parede celular é sustentar e proteger a planta. Além disso, ela realiza a troca de substâncias entre células vizinhas e controla a entrada de água na célula.
Cloroplastos
São organelas responsáveis pela fotossíntese. Apresentam coloração verde por conta da clorofila, que absorve a luz solar, possibilitando o processo de fotossíntese.
Glioxissomos
Os glioxissomos são organelas presentes nos tecidos acumuladores de gordura em sementes que estão em processo de germinação. Eles contêm enzimas que são responsáveis pela transformação de ácidos graxos em açúcares.
Confira outras organelas das células vegetais:
- Ribossomos;
- Retículo endoplasmático liso e rugoso;
- Complexo de Golgi;
- Mitocôndrias;
- Vacúolos.
Diferenças entre célula animal e célula vegetal
Estrutura e forma
A célula animal e a vegetal apresentam diferentes formatos. A célula animal é irregular, enquanto a célula vegetal apresenta uma forma fixa. Outra diferença é que a célula animal apresenta cílios e flagelos, o que não ocorre na célula vegetal.
É possível observar um grande vacúolo na célula vegetal, que ocupa grande parte do seu citoplasma. Isso ocorre porque é função da célula armazenar seiva e realizar o controle da entrada e saída de água.
Parede celular
Como já citamos, a parede celular é uma estrutura exclusiva das células vegetais e corresponde a um envoltório externo à membrana plasmática.
Organelas
As organelas celulares são estruturas que realizam as funções essenciais para o funcionamento das células. Cada célula – animal e vegetal – apresenta organelas específicas, algumas em comuns e outras diferentes, como já apresentamos acima.
Núcleo celular
O núcleo é a região da célula onde se encontra o material genético (DNA) dos organismos. É ele que caracteriza os organismos eucariontes e os diferencia dos procariontes, que não possuem núcleo.
O núcleo celular funciona como o cérebro da célula, pois é a partir dele que partem as “decisões”. É onde se localizam os cromossomos compostos de moléculas de ácido desoxirribonucleico, que carrega toda a informação sobre as características da espécie e participa dos mecanismos hereditários. Além disso, quando o organismo precisa crescer ou se reproduzir a célula passa por divisões que acontecem também no núcleo.
Citologia no Enem
Essa matéria é, sem dúvidas, um dos temas frequentes no Enem e em outros vestibulares concorridos do Brasil, como a Fuvest – processo seletivo da Universidade de São Paulo (USP). Por isso, é necessário estudar e entender dos principais assuntos que envolvem Citologia para ter um bom desemprenho nessas provas e garantir a tão sonhada vaga na universidade desejada.
Mas, atenção! Conhecer o conteúdo não é o suficiente. É fundamental que você também saiba relacionar os aspectos estudados com outros pontos e outras disciplinas, além de fazer uma interligação entre os temas e assuntos do cotidiano e se dar bem na prova do Enem e vestibulares.
E aí, gostou de saber um pouco mais sobre Citologia? Agora é só começar os estudos e mandar bem nas provas. Aproveite para fazer o simulado do caderno de ciências do Enem e Boa sorte!