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ramo da biologia que estuda as células Da Wikipédia, a enciclopédia livre
A Biologia celular ou citologia é a ramificação da biologia que estuda a estrutura e função da célula, também conhecida como a unidade básica da vida.[1] A biologia celular abrange ambas as células procarióticas e eucarióticas, e pode ser dividida em vários sub-tópicos, que podem incluir o estudo do metabolismo celular, comunicação celular, ciclo celular e a bioquímica da célula. O estudo das células utiliza diversas técnicas como cultura celular, vários tipos de microscopia, e fracionamento celular. Eles permitiram e estão sendo usados atualmente para descobertas e pesquisas relativas ao funcionamento das células, fornecendo, em última análise, uma visão sobre a compreensão de organismos maiores. Conhecer os componentes das células e o funcionamento deles é fundamental para todas as ciências biológicas, além de também ser essencial para a pesquisa biomédica. A pesquisa na biologia celular é interconectada com muitos outros campos tais como a genética, genética molecular. bioquímica, biologia molecular, microbiologia médica, imunologia e citoquímica.
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A pesquisa moderna em biologia celular examina diferentes maneiras de cultivar e manipular células fora de um corpo vivo para continuar as pesquisas em anatomia e fisiologia humana e para derivar medicamentos. As técnicas pelas quais as células são estudadas evoluíram. Devido aos avanços na microscopia, as técnicas e a tecnologia permitiram aos cientistas compreender melhor a estrutura e função das células. Muitas técnicas comumente usadas para estudar a biologia celular estão listadas abaixo:[2]
Existem dois tipos fundamentais de células, as células procarióticas e eucarióticas. As células procarióticas são distinguidas das eucarióticas pela ausência do núcleo celular ou de outra organela delimitada por membrana.
As células procarióticas são as células dos organismos dos domínios Archaea e Bacteria, caracterizadas pela ausência de núcleo celular e de organelas revestidas por membrana. As células procarióticas são tipicamente menores e mais simples,[5] se reproduzindo por fissão binária. As bactérias, o tipo mais proeminente, têm várias formas diferentes, que incluem principalmente esféricas e em forma de bastonete.
Existem muitos processos que ocorrem nas células procarióticas que lhes permitem sobreviver. Por exemplo, em um processo denominado conjugação, o fator de fertilidade permite que a bactéria possua um pilus que lhe permite transmitir DNA para outra bactéria que não possui o fator F, permitindo a transmissão de resistência permitindo-lhe sobreviver em certos ambientes.[6]
As células eucarióticas podem ser unicelulares ou multicelulares,[7] e incluem células de animais, plantas, fungos e protozoários, todas contendo organelas com várias formas e tamanhos.[8] Essas células são compostas pelas seguintes organelas:
As células eucarióticas também podem ser compostas dos seguintes componentes moleculares:
O metabolismo celular inclui muitas vias e é necessário para a produção de energia para a célula e, portanto, sua sobrevivência. Para a respiração celular, uma vez que a glicose está disponível, um processo denominado glicólise ocorre dentro do citosol da célula, produzindo o piruvato. O piruvato sofre descarboxilação usando o complexo multi-enzima para formar acetil-coA, que pode ser prontamente usado no ciclo de Krebs para produzir NADH e FADH2. Esses produtos estão envolvidos na cadeia de transporte de elétrons, para formar um gradiente de prótons através da membrana mitocondrial interna. Esse gradiente pode, então, conduzir a produção de ATP e H2O durante a fosforilação oxidativa.[15] O metabolismo nas células vegetais inclui a fotossíntese, que é simplesmente o oposto exato da respiração, uma vez que, em última análise, produz moléculas de glicose.
A comunicação celular é importante para a regulação celular e para que as células processem informações do ambiente e respondam de acordo. A comunicação pode ocorrer por meio do contato direto com as células ou por sinalização endócrina, parácrina e autócrina. O contato direto célula-célula ocorre quando um receptor em uma célula se liga a uma molécula que está ligada à membrana de outra célula. A sinalização endócrina ocorre por meio de moléculas secretadas na corrente sanguínea. A sinalização parácrina usa moléculas que se difundem entre duas células para se comunicar. Um agente autócrino é uma célula que envia um sinal para si mesma, secretando uma molécula que se liga a um receptor em sua superfície. As formas de comunicação podem ser por meio de:
O processo de crescimento da célula não se refere ao tamanho da célula, mas sim à densidade do número de células presentes no organismo em um determinado momento. O crescimento celular diz respeito ao aumento no número de células presentes em um organismo à medida que ele cresce e se desenvolve; à medida que o organismo cresce, aumenta também o número de células presentes. As células são a base de todos os organismos e a unidade fundamental da vida. O crescimento e o desenvolvimento das células são essenciais para a manutenção do hospedeiro e sobrevivência do organismo. Para esse processo, a célula passa pelas etapas do ciclo e desenvolvimento celular que envolvem crescimento celular, replicação do DNA, divisão celular, regeneração e morte celular. O ciclo celular é dividido em quatro fases distintas: G1, S, G2 e M. A fase G - que é a fase de crescimento celular - representa aproximadamente 95% do ciclo. A proliferação de células é instigada por progenitores. Todas as células começam em uma forma idêntica e podem essencialmente se tornar qualquer tipo de célula. Célula a sinalização, como a indução, pode influenciar as células próximas a diferenciar e determinar o tipo de célula em que ela se tornará. Além disso, isso permite que células do mesmo tipo se agreguem e formem tecidos, depois órgãos e, finalmente, sistemas. As fases G1, G2 e S (replicação, dano e reparo do DNA) são consideradas a parte da interfase do ciclo, enquanto a fase M (mitose) é a parte da divisão celular do ciclo. A mitose é composta por vários estágios que incluem prófase, metáfase, anáfase, telófase e citocinese, respectivamente. O resultado final da mitose é a formação de duas células-filhas idênticas.
O ciclo celular é regulado por uma série de fatores de sinalização e complexos, como ciclinas, quinase dependente de ciclina e p53. Quando a célula completa seu processo de crescimento e se encontra danificada ou alterada, ela sofre morte celular, por apoptose ou necrose, para eliminar a ameaça que pode causar à sobrevivência do organismo.[17]
O ramo científico que estuda e diagnostica doenças em nível celular é denominado citopatologia. A citopatologia é geralmente usada em amostras de células livres ou fragmentos de tecido, ao contrário do ramo patológico da histopatologia, que estuda tecidos inteiros. A citopatologia é comumente usada para investigar doenças que envolvem uma ampla variedade de locais do corpo, muitas vezes para ajudar no diagnóstico de câncer, mas também no diagnóstico de algumas doenças infecciosas e outras condições inflamatórias. Por exemplo, uma aplicação comum da citopatologia é o esfregaço de Papanicolaou, um teste de rastreamento usado para detectar o câncer cervical e lesões cervicais pré-cancerosas que podem levar ao câncer cervical.
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. PMID 29512141. doi:10.1002/cpim.40. PMID 10229703. doi:10.1289/ehp.99107s15Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
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