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As células foram descobertas pelo biólogo Robert Hooke, em 1665, que observava cortes de cortiça (material de origem vegetal utilizado para fazer rolhas). Esse importante pesquisador analisou o corte em um aumento de 270 vezes e verificou a presença de compartimentos, os quais chamou de célula (do latim cella, que significa câmara).
→ Como foi possível observar as células?  Como todos sabemos, as células são as menores unidades funcionais e estruturais dos organismos vivos.
Elas são estruturas, geralmente, microscópicas e complexas que não podem ser analisadas a olho nu. É por isso que o primeiro registro de uma célula foi feito apenas após a criação dos microscópicos.  Acredita-se que o primeiro microscópio foi inventado na Holanda, por volta de 1590, por Zacharias Jansen e seu pai, Hans Jansen. Nessa época, o aparelho não apresentava nenhuma relevância para a ciência, sendo utilizado como uma espécie de brinquedo que possibilitava a observação de objetos de pequenas dimensões.  Com o tempo, os microscópicos foram aprimorados e, com isso, tornaram-se fundamentais para os estudos científicos. Acredita-se que os primeiros materiais biológicos foram observados por Antoni Van Leeuwenhoek (1632-1723), pesquisador que observou, entre outras estruturas, protozoários, bactérias e espermatozoides.  Apesar de os primeiros materiais biológicos terem sido observados por Leeuwenhoek, foi Robert Hooke (1635-1703) que observou pela primeira vez a estrutura a qual chamou de célula. Seus estudos foram publicados no livro Micrographia, e o termo célula ficou conhecido mundialmente, sendo até hoje utilizado.
Vale frisar que o termo célula foi utilizado porque Hooke observou cortes de cortiça, nos quais foi possível observar apenas paredes celulares vegetais de células mortas. Por achar que aquelas estruturas eram apenas pequenas cavidades, denominou-as de célula. Hoje, no entanto, sabe-se que as células apresentam um interior rico em estruturas e que, portanto, não são cavidades vazias

Teoria celular

Com o avanço da ciência, vários pesquisadores perceberam que diversos organismos eram formados por células. Entre esses pesquisadores, destacam-se o botânico Matthias Schleiden e o fisiologista Theodor Schwann, que chegaram a conclusões importantes a respeito das células.

Schleiden, em 1838, descreveu que a célula era a unidade básica dos vegetais. Um ano mais tarde, ele observou que essa premissa também era verdadeira para animais. Surgia aí a Teoria Celular, que afirma que todos os seres vivos são formados por células.

A Teoria Celular, posteriormente, foi complementada pelas ideias do patologista Rudolf Virchow, que ficou conhecido por sua frase “Omnis cellula ex cellula”, que significa “toda célula se origina de outra célula”. Atualmente, a Teoria Celular é baseada em três pilares básicos: Todos os organismos vivos são formados por células; as células são as unidades morfológicas e funcionais dos organismos vivos e todas as células surgem de outra preexistente.

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Biologia - Citologia - Histórico do Estudo das Células

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As células podem ser definidas como as unidades estruturais e funcionais de todos os seres vivos. Essas estruturas são vivas, carregam a informação genética de um determinado organismo e são capazes de transmitir essa informação no momento da divisão celular.  De acordo com a Teoria Celular, todos os organismos vivos são formados por células. Em indivíduos unicelulares, uma única célula constitui todo o corpo do espécime; em seres multicelulares, são necessárias várias células atuando de modo conjunto para que o corpo seja formado. O homem é um exemplo de organismo multicelular, e as bactérias são exemplos de seres unicelulares.  Quando observamos as células de diversos organismos, podemos verificar que elas apresentam características morfológicas bastante distintas. No nosso corpo, por exemplo, existem mais de 100 tipos diferentes de células. Vale destacar, no entanto, que, apesar de serem distintas visualmente, ao analisarmos detalhadamente sua organização interna e seus processos bioquímicos, podemos concluir que elas são bastante semelhantes, mesmo em organismos diferentes.

Quais são as partes básicas de uma célula?

Uma célula é formada por algumas partes básicas. Normalmente dizemos que todas as células possuem membrana plasmática, citoplasma e núcleo. Entretanto, existem células que não possuem essa última estrutura, aspecto que é, inclusive, uma forma de diferenciar dois tipos de células: as procariontes e as eucariontes.  As células procariontes são aquelas que não apresentam núcleo celular definido, por isso, o material genético fica disperso no citoplasma. Já as células eucariontes são aquelas em que o material genético está presente em um núcleo celular envolto por uma dupla membrana. Além dessa diferença crucial, podemos citar ainda que as células procariontes não possuem proteínas denominadas de histonas ligadas a seu DNA e, tampouco, organelas citoplasmáticas membranosas.

A membrana plasmática e o citoplasma, diferentemente do núcleo, estão presentes em todos os tipos celulares. A membrana plasmática, que é caracterizada por ser uma dupla camada fosfolipídica, é de extrema importância para a célula, pois controla a passagem de substâncias tanto para dentro quanto para fora. Em razão dessa propriedade de selecionar o que entra e sai da célula, dizemos que ela apresenta permeabilidade seletiva.  O citoplasma, por sua vez, é uma região delimitada pela membrana plasmática. Essa região é constituída por uma matriz, denominada de citosol, que contém substâncias como aminoácidos, nutrientes energéticos e íons. Imersas nessa matriz estão as organelas celulares, estruturas responsáveis por controlar as diversas atividades da célula.
→ O que são as organelas celulares?

As organelas celulares são estruturas que funcionam como pequenos órgãos no interior da célula. Cada organela realiza uma determinada função e é essencial para o funcionamento adequado da célula. Existem várias organelas celulares, destacando-se:

Centríolo

Cloroplasto

Complexo golgiense

Lisossomo

Mitocôndria

Peroxissomo

Retículo endoplasmático

Ribossomo

Percebe-se, portanto, que, apesar de pequenas, as células apresentam uma variedade de estruturas e processos bioquímicos complexos que são essenciais para a manutenção da vida. Sem o desenvolvimento dessas pequenas estruturas, a vida não seria possível.

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Microscópios modernos

O microscópio moderno revelou-nos uma espantosa diversidade, tanto nas formas e cores, como nas funções das células. Essas podem ter o formato de bastonetes, espirais, caixinhas, esferas, feijões e muitos outros. Os glóbulos vermelhos, ou hemácias, que são células do sangue, são arredondados, com o centro afundado. Esse formato facilita o transporte rápido do oxigênio e do dióxido de carbono, vitais para o nosso organismo. Já as células nervosas têm prolongamentos delgados. As células da pele lembram pedras utilizadas para pavimentar calçadas - elas ficam bem juntinhas e assim, conseguem realizar a sua função de revestir o nosso corpo. Os músculos são formados por células.

Células vegetais

Quase todas as células possuem a membrana celular, núcleo e citoplasma. A exceção são as hemácias, as células vermelhas do sangue, que não têm núcleo. Contudo, existem algumas diferenças importantes entre as células vegetais e animais.
As folhas dos vegetais apresentam células equipadas com organelas capazes de realizar a fotossíntese. Essa capacidade de absorver a luz do sol vem dos pigmentos verdes, a clorofila, que dá essa cor às plantas.
Outra característica da célula vegetal é uma proteção extra, além da membrana: a parede celular. Essa estrutura evita que a célula se rompa quando o vegetal absorve muita água.

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As células vegetais são células eucariontes presentes nas plantas. Elas se assemelham às células animais em alguns aspectos, porém possuem algumas particularidades, como a presença de cloroplastos, uma organela ausente na célula animal.

Características da célula vegetal

A célula vegetal é uma célula eucarionte, ou seja, que apresenta núcleo delimitado e organelas membranosas. Essa célula consiste basicamente em parede celular, membrana plasmática, citoplasma e núcleo.

Parede celular: é uma estrutura importante na diferenciação das células animal e vegetal. Ausente em células animais, a parede celular está localizada externamente à membrana plasmática e possui como principal componente a celulose. As funções atribuídas à parede celular são: limitar a expansão da célula e sua consequente ruptura, determinar o tamanho e formato da célula, determinar a textura do tecido vegetal do qual a célula faz parte, apresentar papel ativo na defesa da célula contra patógenos, entre várias outras funções.

Membrana plasmática: está situada internamente à parede celular, envolvendo, portanto, o citoplasma. Como a membrana plasmática de outros tipos celulares, a membrana da célula vegetal é composta por uma bicamada lipídica, em que proteínas estão inseridas. A membrana plasmática desempenha diferentes funções, merecendo destaque o controle da entrada e saída de substâncias da célula.

Citoplasma: está localizado entre a membrana plasmática e o núcleo da célula. Na matriz citoplasmática (citosol) estão imersas várias organelas celulares. No citoplasma ocorrem diferentes reações químicas e muitas substâncias do metabolismo da planta são acumuladas. Além disso, ele facilita a troca de substâncias dentro da célula e entre as células adjacentes. No citosol está presente o citoesqueleto, o qual é formado, em células vegetais, por dois elementos: microtúbulos e microfilamentos. O citoesqueleto é uma rede de filamentos proteicos que atuam em diferentes processos, tais como movimento de organelas e divisão, crescimento e diferenciação da célula

Núcleo: nele está a maior parte do material genético. O núcleo atua controlando a atividade celular e armazenando a informação genética que será passada para as células-filhas. O núcleo é circundado pelo envoltório nuclear, o qual se caracteriza por ser uma dupla membrana que apresenta uma grande quantidade de poros.

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Morfologia Vegetal - Aula 04 - Célula vegetal

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A célula vegetal, assim como a animal, é eucariótica, ou seja, possui núcleo delimitado por membrana nuclear (carioteca). Além dessa característica, essas células possuem membrana plasmática e citoplasma, estruturas comuns a qualquer célula. Algumas organelas e estruturas são compartilhadas com outros tipos celulares, como as mitocôndrias, complexo golgiense, retículo endoplasmático, ribossomos e peroxissomos. Outras estruturas, no entanto, são restritas à célula vegetal, isto é, são encontradas apenas nesse tipo de célula. Essas estruturas são: parede celular, plastídios e vacúolo de suco celular.

→ Parede celular

A parede celular é uma estrutura relativamente rígida que está localizada externamente à membrana plasmática, restringe o tamanho da célula e impede sua ruptura no momento em que ocorre a entrada de água. Além disso, ela também atua na defesa contra organismos patogênicos, na junção de células adjacentes, fornece resistência ao vegetal, entre outras funções. A parede celular é formada basicamente por celulose, mas também possui outros componentes, como a hemicelulose e substâncias pépticas. Em alguns tecidos, a parede é impregnada de lignina, que funciona como um reforço nas paredes celulares. A lignina é encontrada em paredes de células do esclerênquima e xilema, por exemplo. Além das substâncias citadas, ao observar uma parede celular, é possível verificar a deposição de cutina, suberina e ceras. O principal papel dessas substâncias é garantir que a perda de água não ocorra de maneira exagerada.

→ Plastídios

Os plastídios apresentam genoma próprio e capacidade de se autoduplicar, o que sugere que essas estruturas surgiram por endossimbiose. Eles são classificados em três tipos básicos: cloroplastos, cromoplastos e leucoplastos.

Cloroplastos: são os plastídios mais conhecidos e também os mais complexos. Estão relacionados com a fotossíntese e contêm como pigmento principal a clorofila. Eles apresentam formato discoide, dupla membrana e, em seu interior, uma complexa rede de membranas formada por sacos achatados denominados de tilacoides.

Cromoplastos: armazenam principalmente carotenoides, pigmentos responsáveis pela coloração que vai do amarelo ao vermelho. Essa organela é encontrada em maior quantidade nas partes coloridas das plantas.

Leucoplastos: são plastídios que não possuem nenhum pigmento, mas armazenam substâncias. Eles recebem nomes diferentes de acordo com a substância armazenada. Aqueles que armazenam amido, por exemplo, são chamados de amiloplastos, e aqueles que armazenam proteínas são chamados de proteinoplastos.

Vacúolo de suco celular

O vacúolo de suco celular é uma estrutura típica da célula vegetal que atua em diversas atividades da célula, garantindo, por exemplo, o acúmulo de substâncias, a manutenção do pH, a digestão de componentes celulares, a degradação de macromoléculas, a manutenção da rigidez dos tecidos, o controle osmótico, entre outras funções. Essa estrutura é delimitada por uma membrana denominada de tonoplasto e apresenta em seu interior suco celular.

Os vacúolos em células meristemáticas apresentam-se numerosos e pequenos. À medida que ocorre a diferenciação, os vacúolos iniciam um processo de fusão. Em uma célula vegetal diferenciada, o vacúolo pode ocupar cerca de 90% do espaço celular total.

Glioxissomos

Além das estruturas citadas, em algumas células vegetais, principalmente em sementes oleaginosas, é possível observar a presença de glioxissomos. Essa estrutura, classificada como microcorpo, participa do processo de conversão de lipídios em açúcares.

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Células vegetais

As células vegetais são células eucariontes presentes nas plantas. Elas se assemelham às células animais em alguns aspectos, porém possuem algumas particularidades, como a presença de cloroplastos, uma organela ausente na célula animal.

Características da célula vegetal

A célula vegetal é uma célula eucarionte, ou seja, que apresenta núcleo delimitado e organelas membranosas. Essa célula consiste basicamente em parede celular, membrana plasmática, citoplasma e núcleo.

Parede celular: é uma estrutura importante na diferenciação das células animal e vegetal. Ausente em células animais, a parede celular está localizada externamente à membrana plasmática e possui como principal componente a celulose. As funções atribuídas à parede celular são: limitar a expansão da célula e sua consequente ruptura, determinar o tamanho e formato da célula, determinar a textura do tecido vegetal do qual a célula faz parte, apresentar papel ativo na defesa da célula contra patógenos, entre várias outras funções.

Membrana plasmática: está situada internamente à parede celular, envolvendo, portanto, o citoplasma. Como a membrana plasmática de outros tipos celulares, a membrana da célula vegetal é composta por uma bicamada lipídica, em que proteínas estão inseridas. A membrana plasmática desempenha diferentes funções, merecendo destaque o controle da entrada e saída de substâncias da célula.

Citoplasma: está localizado entre a membrana plasmática e o núcleo da célula. Na matriz citoplasmática (citosol) estão imersas várias organelas celulares. No citoplasma ocorrem diferentes reações químicas e muitas substâncias do metabolismo da planta são acumuladas. Além disso, ele facilita a troca de substâncias dentro da célula e entre as células adjacentes. No citosol está presente o citoesqueleto, o qual é formado, em células vegetais, por dois elementos: microtúbulos e microfilamentos. O citoesqueleto é uma rede de filamentos proteicos que atuam em diferentes processos, tais como movimento de organelas e divisão, crescimento e diferenciação da célula.

Núcleo: nele está a maior parte do material genético. O núcleo atua controlando a atividade celular e armazenando a informação genética que será passada para as células-filhas. O núcleo é circundado pelo envoltório nuclear, o qual se caracteriza por ser uma dupla membrana que apresenta uma grande quantidade de poros.

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Morfologia Vegetal - Aula 04 - Célula vegetal

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A parede celular é uma estrutura — depositada externamente à membrana plasmática — característica das células vegetais. Esse envoltório apresenta as mais variadas funções, destacando-se a capacidade de dar forma à célula e deixá-la rígida, garantir a expansão da célula pela entrada de água sem que ela se rompa, além de protegê-la contra bactérias e fungos.

O principal componente da parede celular é a celulose, um polissacarídeo formado por várias moléculas de glicose ligadas entre si. As moléculas de celulose estão associadas em microfibrilas, que estão imersas em uma matriz constituída por polissacarídeos não celulósicos, como pectinas e hemicelulose.

Podemos classificar a parede celular em primária e secundária:

As paredes primárias apresentam teor de água de cerca de 65%, sendo o restante formado por polissacarídeos e proteínas. Elas iniciam a sua formação ainda durante a telófase da divisão celular. A síntese de microfibrila é realizada na membrana plasmática e as pectinas e hemiceluloses são formadas no complexo golgiense e transportadas por vesículas até as membranas. Nessas paredes, as microfibrilas dispõem-se de maneira entrelaçada.  As paredes celulares são depositadas de maneira homogênea nas células, mas, a depender do tecido, algumas regiões podem estar mais espessadas que outras, como pode ser observado no colênquima. Na formação da parede primária, são comuns locais onde ocorrem uma menor deposição de microfibrilas, o que origina regiões mais delgadas chamadas de campos de pontoação. Nesses campos, é possível observar conexões citoplasmáticas entre células adjacentes, permitindo assim a comunicação entre elas.
Entre as membranas primárias de células adjacentes, é formada a lamela mediana, uma estrutura rica em pectato de cálcio que tem a função de unir células vizinhas, funcionando como uma espécie de cola.

As paredes secundárias, diferentemente das primárias, apresentam pouca quantidade de água, em razão, principalmente, da presença de lignina, o segundo polímero mais abundante dos vegetais. Nessas paredes, que não estão presentes em todas as células, observa-se um arranjo mais ordenado das microfibrilas.

As paredes secundárias são formadas entre a membrana e a parede primária e, diferentemente dessa última, só são depositadas após ter cessado o seu crescimento. Normalmente possuem três camadas distintas denominadas de S1, S2 e S3, sendo essa última inexistente em algumas células. Essas três camadas diferenciam-se de acordo com a disposição de suas microfibrilas e são responsáveis por garantir uma maior resistência à parede. Células que apresentam essas paredes, de modo geral, apresentam protoplasma morto, tais como as células do esclerênquima e xilema.

Em algumas células, é possível notar regiões onde a parede celular secundária não foi depositada. Essas regiões correspondem às pontuações e ocorrem sempre sobre os campos de pontoação.

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A célula vegetal apresenta algumas organelas típicas de uma célula eucarionte, entretanto, algumas das organelas presentes nesse tipo celular são exclusivas. Veja, a seguir, algumas das organelas presentes na célula vegetal e suas respectivas funções:

Mitocôndrias: são organelas envolvidas por duas membranas, sendo a membrana interna formada por várias invaginações chamadas de cristas. Essa organela é responsável pela respiração celular.

Plastídios: são componentes típicos da célula vegetal com a parede celular e os vacúolos. Os plastídios são envoltos por duas membranas e, internamente, apresentam um sistema de membranas. Os principais tipos de plastídios são os cloroplastos, cromoplastos e leucoplastos.

Cloroplastos: são organelas celulares nas quais ocorrem o processo de fotossíntese. Possuem carotenoides e clorofilas, sendo as clorofilas os pigmentos responsáveis pela coloração verde típica dessas estruturas. São encontrados em todas as partes verdes da planta, porém são mais numerosos nas folhas.

Cromoplastos: assim como os cloroplastos, são plastídios que contêm pigmentos. Entretanto, os cromoplastos usualmente não possuem clorofila, sendo portadores de pigmentos carotenoides.

Leucoplastos: são plastídios que não possuem pigmentos, estando relacionados com o armazenamento de substâncias. Os leucoplastos que armazenam amido são chamados de amiloplastos. Aqueles que armazenam proteína são chamados de proteinoplastos.

Vacúolos: também chamados de vacúolo de suco celular e vacúolo central, são estruturas típicas da célula vegetal. São organelas envolvidas por uma única membrana, chamada de tonoplasto. Muitos vacúolos são preenchidos pelo suco celular, o qual apresenta como principal componente a água. Outros componentes presentes nele são íons inorgânicos, açúcares, aminoácidos, ácidos orgânicos, entre outros. Os vacúolos atuam como compartimentos de armazenamento, removem substâncias tóxicas, estão envolvidos na quebra de macromoléculas e na reciclagem de componentes celulares, e participam da manutenção do pH celular. O vacúolo ocupa grande parte da célula, representando até 90% do espaço celular em células parenquimáticas.

Retículo endoplasmático: constitui um complexo sistema de membranas. Pode ser dividido em dois tipos: retículo endoplasmático liso e rugoso. O retículo endoplasmático liso ou agranular não está associado a ribossomos, enquanto o retículo endoplasmático rugoso ou granular está associado a ribossomos. O retículo endoplasmático rugoso está relacionado com a síntese de proteínas de exportação, enquanto o retículo endoplasmático liso está relacionado com a síntese lipídica.

Complexo golgiense: organela formada por um conjunto de sacos discoides e achatados chamados de cisternas. O complexo golgiense está relacionado com a modificação, armazenamento e secreção de substâncias.

Peroxissomo: organela esférica envolvida por uma única membrana. Alguns peroxissomos apresentam papel fundamental na fotorrespiração, sendo importantes para o metabolismo da planta. Alguns deles são denominados glioxissomos e apresentam enzimas que promovem a conversão de lipídios em sacarose durante o processo de germinação de determinadas sementes.

Os ribossomos também estão presentes na célula vegetal, entretanto, devido à ausência de membranas, não são considerados uma organela. Os ribossomos são estruturas que atuam garantindo a síntese de proteínas para a célula.

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Apesar de ambas serem eucariontes, as células animal e vegetal apresentam algumas diferenças.

Apesar de serem células eucariontes, as células vegetal e animal apresentam algumas características que permitem diferenciá-las. A célula vegetal, por exemplo, apresenta parede celular, plastídios e vacúolo de suco celular, três estruturas ausentes na célula animal. Esta, por sua vez, apresenta lisossomos, os quais estão ausentes em células vegetais.

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CÉLULA ANIMAL E CÉLULA VEGETAL - DIFERENÇAS | ANIMAÇÃO

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O ensino de célula vegetal para os alunos (aula prática) 

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O ensino de célula vegetal para os alunos (aula prática) 

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As células vegetais possuem organelas com funções bem definidas, sendo possível observá-las através do microscópio, o que permite definir a sua importância e função.
Os vegetais são seres eucarióticos que possuem células com núcleo e várias organelas com funções bem definidas. A partir da observação das células de alguns vegetais, é possível trabalhar com os alunos as funções de certas organelas e a sua importância para a célula e para o vegetal.

Com as folhas de Elodea sp. é possível fazer a observação do formato das células vegetais, e também a observação dos cloroplastos no interior das células. Para isso, basta pegar uma folha de Elodea sp., colocá-la em uma lâmina, colocar uma gota de água e em seguida cobri-la com a lamínula.

Depois, pode-se levar a lâmina pronta ao microscópio, a fim de observar o formato das células vegetais e também dos cloroplastos no interior dessas células. É importante que o professor explique aos alunos qual a função dos cloroplastos na fotossíntese, e questione-os sobre qual a importância ecológica da fotossíntese para todos os seres vivos.
Nessa mesma aula o professor pode mostrar aos alunos as células vegetais da cebola. Para montar a lâmina basta pegar uma cebola, retirar uma de suas escamas e, com uma pinça, retirar a película fina que reveste essa escama. Em uma lâmina, coloque tintura de iodo diluída em água e, em seguida, coloque a película da escama da cebola e cubra-a com a lamínula. Coloque a lâmina no microscópio e peça aos alunos que observem e identifiquem as partes das células, desenhando cada uma delas.

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A célula vegetal e suas partes s - Ciências- Vídeo educativo para crianças

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010_Celula Vegetal - 3D model by Tec | VR (@itesm_mooc)