Introdução à Biologia Celular e Molecular

Introdução à Biologia Celular e Molecular

Este texto foi retirado do anexo de [Lem00], revisado por [Bas00], e tem como objetivo

principal apresentar alguns conceitos básicos de biologia celular e molecular. Ele foi

baseado em [Rob85].

1. A Célula: Organização Estrutural

O estudo do mundo vivo mostra que a evolução produziu uma imensa variedade de

formas. Existem em torno de quatro milhões de espécies diferentes de bactérias,

protozoários, vegetais e animais, que diferem em sua morfologia, função e

comportamento. Entretanto sabe-se agora que, quando os organismos vivos são

estudados a nível celular e molecular, observa-se um plano único principal de

organização. O objetivo da biologia celular e molecular é precisamente este plano

unificado de organização – isto é, a análise das células e moléculas que constituem as

unidades estruturais de todas as formas de vida.

Há muito tempo atrás observou-se que uma única célula poderia constituir um

organismo inteiro, como no caso dos protozoários, ou ser uma das muitas, agrupadas e

diferenciadas em tecidos e órgãos, para formar um organismo multicelular.

Assim sendo, a célula é a unidade estrutural e funcional básica dos organismos vivos, da

mesma forma que o átomo é a unidade fundamental das estruturas químicas.

Células Procarióticas e Eucarióticas

A vida manifesta-se em milhões de diferentes espécies, que possuem sua própria

morfologia e informação genética específica. As espécies podem ser reunidas em grupos

progressivamente mais abrangentes – gêneros, ordens, famílias – até o nível dos reinos

clássicos, vegetal e animal. Um dos esquemas de classificação, o de Whittaker, postula a

divisão em cinco reinos – Monera, Protista, Fungi, Plantae e Animalia, com as suas

correspondentes subdivisões.

Esta aparente complexidade simplifica-se com o exame das formas vivas a nível celular.

As células são identificadas como pertencentes a dois grupos: procarióticas e

eucarióticas. Somente os seres pertencentes ao reino Monera (i.e. bactérias, algas azuis –

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cianofíceas) possuem células procarióticas, enquanto que todos os outros reinos

constituem-se de organismos formados por células eucarióticas. A principal diferença

entre estes dois tipos celulares é a ausência de um envoltório nuclear nas células

procarióticas. O cromossomo desta célula ocupa um espaço denominado nucleóide,

estando em contato direto com o protoplasma. As células eucarióticas possuem um

núcleo verdadeiro com um envoltório nuclear elaborado, através do qual ocorrem trocas

entre o núcleo e o citoplasma.

Veja na Figura 1 e na Figura 2 as células animal e vegetal, e note a complexidade dos

eucariontes.

2. A Célula: Organização Molecular

A estrutura celular visível aos microscópios óptico e eletrônico é resultante de um arranjo

de moléculas numa ordem bastante precisa. Apesar de haver muito ainda a ser aprendido,

começaram a surgir os princípios gerais da organização molecular de algumas estruturas

celulares, como membranas, ribossomos, cromossomos, mitocôndrias e cloroplastos. A

biologia celular não pode ser separada da molecular, pois da mesma maneira que as

células são os “tijolos” de tecidos e organismos, as moléculas são os “tijolos” das células.