Citologia

A citologia, ou biologia celular, é um ramo da Biologia que estuda as células, suas estruturas e funções. É uma disciplina fundamental para compreender a complexidade dos seres vivos, pois as células são as unidades básicas que formam todos eles. Foi por meio da citologia que os cientistas descobriram que todas as formas de vida são compostas por células, que podem variar em tamanho, forma e função.

Leia também: Quais são as organelas celulares e suas funções?

Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre citologia
• 2 - O que a citologia estuda?
• 3 - Teoria celular
• 4 - Tipos de células
• 5 - Partes das células
  • → Membrana plasmática
  • → Citoplasma
  • → Núcleo
• 6 - Importância da citologia
• 7 - Citologia no Enem
• 8 - Diferenças entre citologia e histologia
• 9 - História da citologia
• 10 - Exercícios resolvidos sobre citologia

Resumo sobre citologia

• A citologia estuda as células e suas particularidades.

• A teoria celular foi criada por Mathias Scheiden e Theodor Schwann, e é a partir dela que os estudos da célula foram regidos.

• De maneira simplificada, podemos resumir as células em dois tipos distintos: célula procariótica e célula eucariótica.

• A célula é dividida em três partes principais: a membrana, o citoplasma e o núcleo.

• A partir dos estudos da citologia é possível conhecer muito mais dos organismos vivos.

• A citologia e a histologia são ciências com objetos de estudo distintos, mas que se complementam.

O que a citologia estuda?

A citologia ou biologia celular é um dos ramos de estudo da Biologia que estuda as células que compõem os organismos e o seu funcionamento, além de como ocorre o seu ciclo celular. É a partir do estudo da citologia que conseguimos entender os organismos como um todo.

Teoria celular

A teoria que rege os primeiros estudos da citologia é a teoria celular. Essa teoria foi criada por Mathias Scheiden e Theodor Schwann e afirma que as células são as menores unidades morfofisiológicas dos seres vivos. Além disso, ela fala que as novas células só surgem a partir de outras pré-existentes. Só é possível observar as células a partir do microscópio, essa invenção foi fundamental para que o estudo da citologia avançasse.

Tipos de células

As células são diferentes entre si, e podemos dividi-las de forma simples em células procarióticas e eucarióticas, como pode ser visto a seguir.

• Procarióticas: são células que possuem uma estrutura mais simples e não possuem carioteca. Nesse tipo de células, não há compartimentos membranosos nem núcleo individualizado. A maioria das organelas celulares encontra-se ausente nas procarióticas. Entre as poucas organelas presentes, estão os ribossomos. Como exemplo de organismos compostos por células procarióticas temos os seres do reino Monera.

• Eucarióticas: são células que possuem uma estrutura mais complexa, possuindo um núcleo organizado e com a presença de carioteca. Nesse tipo de célula, é possível encontrar uma diversidade de organelas, que desempenham funções metabólicas. Componentes do reino Animal e Fungi são alguns dos organismos compostos por células eucarióticas.

Partes das células

As células são divididas em três partes principais: membrana, citoplasma e núcleo. Cada uma dessas partes possui características específicas.

→ Membrana plasmática

A membrana plasmática é a parte mais externa da célula e é ela quem cria uma espécie de proteção. É uma membrana composta por uma associação de moléculas de fosfolipídios com proteínas, por isso é chamada de lipoproteica.

Assim como todas as partes de uma célula, a membrana desempenha diversas funções que são de extrema importância à célula, por exemplo, a delimitação do espaço celular, separando o meio externo e o meio interno. Além disso, realiza o controle das substâncias que saem e que entram na célula, e tanto recebe quanto detecta sinais externos à célula.

→ Citoplasma

Já o citoplasma pode ser comparado a um grande pátio de uma fábrica, onde as peças citoplasmáticas (organelas) funcionam como verdadeiros operários, atuando no trabalho de limpeza, transporte, síntese, armazenamento, secreção e digestão. O interior das células possui diversas organelas, que desempenham funções específicas, como veremos a seguir.

• Organelas celulares

  • Ribossomos: tem a função de síntese de proteínas, por mecanismo de união entre aminoácidos.

  • Retículo endoplasmático liso: possui cavidades em forma de tubos sem ribossomos aderidos à sua membrana. Em suas cavidades, é possível encontrar um conjunto de enzimas responsáveis pela síntese de lipídios.

  • Retículo endoplasmático rugoso: possui uma série de cavidades achatadas com ribossomos aderidos à parte externa da membrana, exatamente na parte de contato com o citoplasma.

  • Complexo golgiense: é formado por um conjunto de cavidades delimitadas por membranas lipoproteicas. Sua função principal é a secreção celular e a produção do acrossomo dos espermatozoides.

  • Mitocôndrias: são organelas que possuem uma membrana externa lisa e uma membrana interna com cristas (dobras). Sua função é promover a respiração celular.

  • Lisossomos: são pequenas bolsas de formato arredondado que apresentam, em seu interior, substâncias que destroem ou modificam compostos orgânicos.

→ Núcleo

Por último, temos a parte mais interna da célula, chamada de núcleo, que é o centro de controle das atividades celulares. Foi descoberto pelo botânico escocês Robert Brown (1773–1858), que observou a existência de um corpúsculo geralmente arredondado no interior da célu­la e o nomeou “núcleo”.

O núcleo é envolto por uma membrana dupla dotada de poros chamada de carioteca, que facilita a troca de substân­cias entre o meio interno e o citoplasma.

Importância da citologia

Os estudos da citologia possuem grande importância em diversas áreas. Um dos exemplos mais significativos é no diagnóstico de doenças. É por meio de exames citológicos que algumas alterações celulares podem ser identificadas, ou seja, células diferentes, o que pode significar lesões pré-cancerosas.

Assim como é usada na prevenção, a análise das células pode ser usada como monitoramento de tratamentos, para verificar se houve ou não mais modificações celulares e, assim, obter uma análise da eficácia dos tratamentos. Os estudos sobre as células também são de extrema importância para outros ramos da Biologia, como a genética e a biologia molecular.

Citologia no Enem

As questões do Enem são de assuntos diversos vistos ao longo da vida do estudante; citologia é um dos assuntos que mais caem na prova. A prova de Ciências da Natureza é composta por assuntos de Química, Física e Matemática, e a parte de células e tecidos chega a ocupar quase 8% das questões da prova.

É importante deixar claro que o Enem, atualmente, é uma prova que contempla muito mais do que conceitos. Por isso, apesar de o assunto ser extenso e denso, você precisa entender a base de cada coisa, e não decorar, pois é isso que o Enem exige dos estudantes. Para que você se dê bem nas questões do Enem, é importante saber alguns pontos:

• compreender como é o funcionamento da célula;

• diferenciar célula eucariótica e procariótica;

• entender a importância das células em um organismo.

Leia também: Quais são os temas de Biologia que mais caem no Enem?

Diferenças entre citologia e histologia

Tanto a citologia quanto a histologia são áreas de estudo da Biologia. No entanto, ambas possuem objetos de estudos distintos, mas que se relacionam. A citologia é a ciência que estuda o que diz respeito às células, sua função e suas características. Já a histologia foca os seus estudos nos tecidos biológicos. Os tecidos são formados por grupos de células que desempenham funções específicas.

História da citologia

A história da citologia começa há muitos anos, com Robert Hooke (1635–1703), que foi um grande cientista inglês que desenvolveu um microscópio adaptado com duas lentes sobrepostas. Dessa maneira, ele pôde observar pequenos objetos, animais e plantas com mais detalhes.

Hooke dedicou-se ao estudo das cortiças, material leve e flutuante de origem vegetal. A curiosidade o levou a dividir uma cortiça em fatias bem finas para que pudessem ser observadas em seu microscópio. Ele percebeu que esse material era formado por pequenos compartimentos delimitados por paredes espessas e chamou-os de celas, que em latim significa “quartos” ou “pequenos compartimentos”. Posteriormente, esse material foi chamado de célula.

Com o passar do tempo, os estudos sobre a estrutura celular tornaram-se mais efetivos, e, em 1838, o botânico alemão Matthias Schleiden (1804–1881) afirmou que a célula era responsável pela composição de todos os vegetais. Logo em seguida, em 1839, o zoólogo alemão Theodor Schwann (1810–1882) declarou que todos os seres vivos eram compostos de células. A união dessas duas descobertas deu origem ao que conhecemos hoje como teoria celular.

O cientista alemão Rudolf Virchow (1821–1902) declarou, em 1858, que as células só poderiam se originar de outras células preexistentes. Logo, de acordo com a teoria celular, todo ser vivo é formado por células e toda célula deriva de outra preexistente.

Exercícios resolvidos sobre citologia

Questão 1

(Enem) A estratégia de obtenção de plantas transgênicas pela inserção de transgenes em cloroplastos, em substituição à metodologia clássica de inserção do transgene no núcleo da célula hospedeira, resultou no aumento quantitativo da produção de proteínas recombinantes com diversas finalidades biotecnológicas. O mesmo tipo de estratégia poderia ser utilizada para produzir proteínas recombinantes em células de organismos eucarióticos não fotossintetizantes, como as leveduras, que são usadas para produção comercial de várias proteínas recombinantes e que podem ser cultivadas em grandes fermentadores.

Considerando a estratégia metodológica descrita, qual organela celular poderia ser utilizada para inserção de transgenes em leveduras?

a) Lisossomo.

b) Mitocôndria.

c) Peroxissomo.

d) Complexo golgiense.

e) Retículo endoplasmático.

Resposta:

Letra B. É a mitocôndria a organela que possui DNA próprio. Por esse motivo, seria a organela utilizada para a transgenia de leveduras.

Questão 2

No início da década de 1970, dois cientistas (Singer e Nicholson) esclareceram definitivamente como é a estrutura das membranas celulares, propondo o modelo denominado mosaico fluido. Nesse conceito, todas as membranas presentes nas células animais e vegetais são constituídas basicamente pelos seguintes componentes:

a) ácidos nucleicos e proteínas.

b) ácidos nucleicos e enzimas.

c) lipídios e enzimas.

d) enzimas e glicídios.

e) lipídios e proteínas.

Resposta:

Letra E. As membranas celulares são compostas por uma dupla camada de lipídios e algumas proteínas.

Fontes:

AMBRÓSIA, Maria. Biologia contextualizada 2. 2 ed. Recife: Sucesso Sistema de Ensino, 2021, p. 27-31.

BUARQUE, Francisco. Ciência e cotidiano. 3 ed. Recife: Construir, 2019, p. 64-71.

JUNQUEIRA L.C.U.; CARNEIRO J. Biologia Celular e Molecular. 8ª. Edição. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2005, p. 352.

 

Por Lorena Aguiar da Silva
Professora de Biologia