Unidade 1: BIOLOGIA BÁSICA

1.1 Revisando a biologia da célula

O controle e direcionamento da atividade celular pelo ser humano como fruto de

grandes esforços de pesquisa científica trouxeram ao longo do último século muitos

benefícios práticos para a saúde, sociedade, economia e ambiente da civilização

passada e contemporânea. Em função dos avanços revolucionários da biotecnologia

nos últimos 20 anos o engenheiro ambiental precisa de dominar novas ferramentas

tecnológicas geradas nesse campo para poder servir melhor a sua sociedade. Neste

capítulo pretende-se refrescar a memória e, principalmente, assegurar que o

estudante consolide um mínimo de conhecimento sobre a grande variedade de formas

e tamanhos de células que tantos benefícios têm trazido ao ser humano ao longo de

milênios.

1.2 A célula: unidade fundamental dos seres vivos

A superfície de nosso planeta é habitada por uma grande diversidade de criaturas

vivas que têm como unidade fundamental a “célula”, que assimila substâncias de suas

vizinhanças e as utiliza como matéria prima para gerar cópias dela mesma.

O estudo de uma célula individual pode nos levar a descobrimentos importantes que

podem ser usados para entender um organismo multicelular completo. De forma geral,

uma ampla variedade de organismos compartilha muitas características comuns na

sua estrutura e função. Isto nos permite fazer uma extrapolação do conhecimento

obtido de experimentos com células de um organismo a células de outros. Fazer isso

implica em tomar os devidos cuidados para não universalizar esse novo

conhecimento, lembrando que as células são apenas muito semelhantes, não

idênticas. Para começar a enxergar esse limiar, os conceitos biológicos chave

apresentados a seguir de forma bastante sintética serão muito importantes.

1.3 A diversidade biológica

Células vivas podem ser encontradas em qualquer lugar onde exista água em estado

líquido. Os níveis certos de temperatura, pH e umidade para um bom desenvolvimento

variam de um organismo para outro.

Organismos podem ser encontrados nos ambientes mais extremos apresentando uma

enorme variedade de formas, tamanhos e capacidades metabólicas. Esta grande

diversidade dá ao ser humano a oportunidade de explorar uma imensa quantidade de

ferramentas úteis. Para o aproveitamento inteligente dessas ferramentas uma

classificação sistemática desses organismos se faz necessária.

A taxonomia é conhecida como a arte de classificação biológica. A unidade básica nesta classificação é a espécie, a qual é caracterizada por um alto grau de similaridade em propriedades físicas e biológicas e diferenças significativas das propriedades dos organismos relacionados. As espécies são nomeadas por uma nomenclatura binária na qual a primeira palavra, que começa com maiúscula, é o gênero ou nome genérico e a segunda palavra é o nome específico, normalmente um termo descritivo. Em material escrito o nome completo é destacado usando formato itálico ou sublinhado: Exemplo: Saccharomyces cerevisiae ou Saccharomyces cerevisiae.

As mais importantes categorias da hierarquia taxonômica, organizada na ordem em que devem ser empregadas, são: reino, divisão (ou filo), classe, ordem, subordem, família, gênero e espécie.

Todos os sistemas biológicos, desde os microorganismos ao homem, possuem suas exigências nutricionais que também pode servir de critério para sua classificação. No caso das bactérias utiliza-se a seguinte classificação:

1) Fonte de energia: a) Fototróficos: organismos que são capazes de utilizar a energia radiante; b) Quimiotróficos: organismos que obtém a energia para as suas atividades a

partir de reações químicas que podem ocorrer na ausência de luz; 2) Fonte de carbono: a) Autotróficos: organismos que podem se desenvolver completamente através de

uma dieta inorgânica, usando CO2 ou carbonatos como única fonte de carbono; b) Heterotróficos: organismos que não podem usar CO2 como fonte exclusiva de

carbono, mas necessitam em adição aos minerais, uma ou mais substâncias orgânicas, como glicose ou aminoácidos, como fontes de carbono;

3) Fontes de nitrogênio: nitrogênio atmosférico, compostos inorgânicos nitrogenados, ou outros derivados de nitrogênio;

4) Fontes de enxofre e fósforo: enxofre elementar, enxofre inorgânico ou enxofre orgânico;

5) Fontes de elementos metálicos: sódio, potássio, cálcio, magnésio, manganês, ferro, zinco, cobre e cobalto;

6) Fontes de vitaminas.

Depois de determinar os nutrientes apropriados ao cultivo das bactérias, é necessário determinar o ambiente físico no qual estes microorganismos irão melhor se desenvolver. Os três principais fatores físicos que devem ser levados em consideração são: a temperatura, o ambiente gasoso e o pH.

Desde que a atividade microbiana e o crescimento sejam manifestações da ativação enzimática, e desde que as taxas de reações enzimáticas aumentem com o aumento da temperatura, a taxa de crescimento microbiano é dependente da temperatura. Dependendo da faixa de temperatura na qual elas crescem, as bactérias são classificadas como psicrofílicas, mesofílicas, ou termofílicas. As faixas de temperatura na qual cada grupo é capaz de se desenvolver e as temperaturas ótimas estão sumarizadas na Tabela 1.

Tabela 1. Faixa de temperatura aproximada para o crescimento de várias bactérias.

Tipos de Bactérias

Faixa de temperatura para crescimento

Temperatura Ótima

Psicrofílicas -7 ~ 35oC 20 ~30oC Mesofílicas 7 ~ 45oC 30 ~ 40oC Termofílicas 40 ~75oC 45 ~ 60oC

Por outro lado, algumas células requerem oxigênio para seu crescimento e metabolismo. Estes microorganismos são chamados de aeróbios. Outros microorganismos são inibidos pela presença de oxigênio e crescem somente anaerobicamente (anaeróbios). Outros têm a capacidade de crescer em ambas circunstâncias, razão pela qual são facultativos. Ainda se conhecem microorganismos que apresentam um ótimo crescimento em condições de baixa concentração de oxigênio, são os microaerófilos.

Em processos aeróbicos, as aplicações microbiológicas mais importantes são a fabricação de vinagre, alguns antibióticos e suplementos alimentares para animais (ração).

Em processos anaeróbicos as principais aplicações estão na produção de alguns álcoois (inclusive etanol) e digestão de resíduos orgânicos.

Algumas bactérias têm a habilidade de formar endosporos sob condições adversas. Esporos são formas inativas de células capazes de resistir ao calor, à radiação e substâncias químicas tóxicas. Quando os esporos retornam à ambientes apropriados ao funcionamento celular, eles podem germinar e formar células normais, funcionais.

Existem dois grupos maiores de bactérias que se apresentam na forma de esporos: a

espécie Bacillus, que são aeróbicas e a espécie Clostridium, que normalmente são

anaeróbicas, morrem na presença de oxigênio no estado vegetativo, mas originam

esporos que não são afetados pelo oxigênio. Algumas bactérias, que no estado

vegetativo morrem rapidamente a 45oC, podem formar esporos que sobrevivem em

água fervente por várias horas. Conseqüentemente, quando se tenta matar

microorganismos por aquecimento (esterilização por aquecimento) e por outros meios,

a capacidade de formar esporos da bactéria pode criar sérios problemas.

1.4 Estrutura das células

É importante para o engenheiro conhecer as características dos diferentes tipos de

células, especialmente as que se referem às necessidades nutricionais, taxas de

crescimento e de liberação de produtos, formas de reprodução, assim como, a

capacidade e meios de locomoção. Estes fatores são de grande importância nas

aplicações práticas em que participam células. Outro aspecto de grande relevância é

as diferenças de morfologia, ou seja, a diferença entre dimensões, forma física e

estrutura entre os vários tipos de organismos. A morfologia de uma célula tem

influência na taxa de transferência de massa de nutrientes e também pode afetar as

características (mecânicas e dinâmicas) do meio de cultivo circundante.

1.4.1 Células Procariontes

Estas células têm como características:

a) Não possuem membrana envolvendo o núcleo; b) são relativamente pequenas e simples e não se associam a outras células, são

unicelulares; c) as células possuem apenas duas regiões internas distinguíveis

estruturalmente: o citoplasma e a zona nuclear (ou nucleoplasma); d) podem ser esféricas, espirais ou em forma de bastonetes e sua dimensão é de

0,5 a 3 µm. Seu volume é da ordem de 10-12 ml por célula, sendo 50 a 80% água.

e) crescem rapidamente e são muito comuns na biosfera; f) são bioquimicamente versáteis pois se adaptam facilmente ao meio ambiente,

aceitando uma grande variedade de nutrientes; g) devido ao seu rápido crescimento e sua versatilidade, são muito utilizadas em

pesquisas biológicas e processos bioquímicos.

Na Figura 1a estão ilustradas as características básicas da célula procarionte. A célula está envolvida por uma parede rígida, com aproximadamente 200Å de espessura. Esta parede confere forma e rigidez à célula, pela qual ela pode resistir a uma ampla variedade de ambientes externos. Imediatamente dentro desta parede está a membrana celular, a qual tem geralmente uma espessura de 70 Å. Esta membrana tem uma estrutura geral comum para as membranas encontradas em todas as células. Estas membranas possuem uma importante função: elas, em grande parte, determinam quais as espécies químicas que podem ser transferidas entre a célula e seus ambientes, bem como a taxa desta transferência. Dentro da célula está presente uma ampla, mas não muito bem definida, região denominada zona nuclear, a qual é o centro de controle dominante das operações celulares. A zona nuclear contém ácido desoxirribonucléico (DNA), o qual contém informação genética que determina a produção de proteínas, outras substâncias e estruturas celulares. As manchas escuras granulosas que aparecem no interior da célula são os ribossomos, que são os sítios de importantes reações bioquímicas para síntese de proteínas. Os ribossomos são compostos por proteínas e ácido ribonucléico (RNA). O citoplasma é o fluído que está ocupando o restante da célula e o citosol é a suspensão coloidal de grandes moléculas orgânicas. Nesta figura não é possível visualizar, mas existem regiões chamadas de grânulos de armazenagem.

Na alga azul-verde (cianofícea), outra membro desta família, novamente estão presentes os ribossomos, a zona nuclear e a parede celular. Este microorganismo, porém, é constituído por um mecanismo bioquímico que permite utilizar a luz solar como fonte de energia, uma capacidade verificada pela presença de membranas fotossintéticas.

A Figura 1 ressalta algumas das principais diferenças entre as células procariontes e eucariontes.

1.4.2 Células Eucariontes

Estas células tem como características:

a) possuem membrana envolvendo o núcleo; b) normalmente são de 1.000 a 10.000 vezes maior do que os procariontes; c) todas as células de organismos superiores pertencem a esta família; d) sua estrutura interna é considerada mais complexa do que a das células

procariontes;

A célula é envolvida por um plasma, uma membrana similar à encontrada em procariontes. Na superfície externa dessa membrana há uma camada celular, ou parede.

Figura 2. Estrutura interna de células: (a) procariótica (b) eucariótica

Um complicado sistema de membranas, denominado de retículo endoplasmático, interliga a membrana celular ao interior da célula. Nestas células o núcleo é envolvido por uma membrana porosa e sua principal função é controlar a atividade catalítica dos ribossomos. Estes ribossomos, que são sítios reativos vistos em procariontes também, estão fixados na superfície do retículo endoplasmático. Os ribossomos são de certo modo análogos a cristalitos de metal impregnados dentro de suportes porosos para catalisar reações químicas nos processos industriais. Um retículo endoplasmático altamente invaginado tem a mesma finalidade que um suporte poroso tem para os metais catalíticos: ele aumenta a área superficial disponível por unidade de volume.

O núcleo é envolvido por uma membrana dupla com poros de 40 a 70mµ de diâmetro, contendo cromossomos citologicamente distintos. O núcleo controla as propriedades hereditárias e todas as atividades vitais da célula. Os cromossomos são corpos longos encontrados nos núcleos das células. Esses núcleos contém os genes organizados em seqüência linear como nucleoproteínas (proteínas mais ácido nucléico). Existem

( (

b a

outras regiões internas envolvidas por membranas unitárias que são conhecidas coletivamente como organelas. Catalisando reações que são a principal fonte de energia da célula, as mitocôndrias são organelas com uma estrutura interna extremamente especializada e organizada. As mitocôndrias contêm enzimas transportadoras de elétrons e estão presentes em todas as células eucarióticas que utilizam oxigênio no processo de geração de energia. Nas células fototrópicas, as quais utilizam a luz como fonte primária de energia, o cloroplasto é a principal organela responsável pelo fornecimento de energia à célula.

O complexo de Golgi, os lisossomos e os vacúolos são as organelas restantes e, em geral, eles servem para isolar as reações químicas ou certos compostos químicos do citoplasma. Esta separação é desejável, seja do ponto de vista da eficiência da reação, seja do ponto de vista da proteção de outros componentes celulares do conteúdo agressivo dessas organelas.

Uma comparação mais detalhada entre procariontes e eucariontes pode ser observada na Tabela 2. Recentemente tem-se mostrado que as diferenças entre células eucarióticas e procarióticas são mais complexas do que se pensava. Existem evidências de que um ancestral universal deu origem a três diferentes formas de vida: eucariotos, eubactérias (ou bactérias verdadeiras) e arqueobactérias. Na Tabela 3 podem-se observar as diferenças mais marcantes destes grupos.

1.4.3 Tipos importantes de células

Tabela 2. Uma comparação entre procariontes e eucariontes.

Característica Procariontes Eucariontes

Genoma:

No de moléculas de DNA

Uma Mais de uma

DNA em organelas Não Sim

DNA observado como cromossomas

Não Sim

Membrana nuclear Não Sim

Divisão mitótica e meiótica do núcleo

Não Sim

Formação de diplóide parcial

Sim Não

Organelas:

Mitocôndria Não Sim

Retículo Não Sim

endoplasmático

Aparelho de Golgi Não Sim

Aparelho fotossintético

Clorosomas Cloroplastos

Flagelos Proteína única, estrutura simples

Estrutura complexa, com microtubos

Esporos Endósporos Endo e exo-esporos

Resistência ao calor Alta Baixa

1.4.3.1 Bactérias

a) As bactérias mais freqüentemente estudadas medem aproximadamente, 0,5 a 1,0 por 2,0 a 5,0 µm;

b) são organismos geralmente envoltos por uma parede rígida; c) em muitas espécies a superfície externa da parede celular é recoberta com

uma camada viscosa e pastosa denominada cápsula ou camada de muco; d) são tipicamente unicelulares, podendo existir em 3 formas básicas: esférica,

espiral e bastão (Figura 3); e) a maioria não pode utilizar energia luminosa; f) são capazes de se mover e de se reproduzir por divisão em 2 células filhas

(fissão binária, vide Figura 4). O processo de fissão binária envolve várias etapas: alongamento da célula, invaginação da parede celular, distribuição do material nuclear, formação da parede celular transversa, distribuição do material celular em duas células, e separação em duas novas células. Este é um processo de reprodução assexuada.

Tabela 3. Divisão recente dos principais grupos celulares definidos em base a critérios evolucionistas.

Grupo Estrutura celular

Propriedades Grupos constituintes

Eucariotos Eucariótica Multicelular; diferenciação extensiva de células e tecidos.

Unicelular, cenocítica ou micelial, pouca ou nenhuma

Plantas (sementes de plantas, samambaias, musgos).

Animais (vertebrados, invertebrados)

Eubactéria Procariótica

Arqueobactéria Procariótica

1.4.3.2 Leveduras

Estes microrganismos:

1) constituem importante subgrupo dos fungos;2) não são capazes de extrair energia da luz solar;3) são células simples e pequenas, de 5 a 30

largura; 4) possuem reprodução assexuada (brotamento e divisão

2 células haplóides para formar uma Na reprodução por brotamento, uma pequena célulaao lado da célula-mãe; a separação física da célulaimediata, e a formação de um aglomerado de células de levegerações é possível. A Fissão ocorre pela divisão da célula em iguais. A reprodução sexuada ocorre pela união de duas células haplóides (cada uma tendo um único cromossomo) com a dissolução da parede uma célula (2

Figura 3. As três formas mais comuns

diferenciação. Protistas (lgas,. fungos, protozoários)

Química celular similar aos dos eucariótos

Maioria das bactérias

Química celular diferenciada

Metanogênicos, halofílicos, termoacidófilos

importante subgrupo dos fungos; não são capazes de extrair energia da luz solar; são células simples e pequenas, de 5 a 30 µm de comprimento por 1 a 5

ssexuada (brotamento e divisão) e sexuada (conjugação de 2 células haplóides para formar uma célula diplóide). Vide Figura 5.

Na reprodução por brotamento, uma pequena célula descendente começa a crescer mãe; a separação física da célula-filha da célula-mãe pode não ser

imediata, e a formação de um aglomerado de células de levedura envolvendo várias gerações é possível. A Fissão ocorre pela divisão da célula em duas novas células iguais. A reprodução sexuada ocorre pela união de duas células haplóides (cada uma tendo um único cromossomo) com a dissolução da parede adjacente pa

As três formas mais comuns encontradas nas bactérias.

m de comprimento por 1 a 5 µm de

) e sexuada (conjugação de

descendente começa a crescer mãe pode não ser

dura envolvendo várias novas células

iguais. A reprodução sexuada ocorre pela união de duas células haplóides (cada uma para formar

Figura 4. Esquema da multiplicação bacteriana por fissão binária transversa.

cromossomos por célula). O núcleo na célula diplóide suporta uma ou várias divisões e forma ascosporos; cada um desses eventualmente torna-se uma nova célula haplóide individual, a qual pode então suportar reprodução subseqüente por brotamento, fissão, ou novamente fusão sexuada. Os ascosporos, que são um estágio normal no ciclo reprodutivo destes organismos, não devem ser confundido com os endosporos, os quais são um mecanismo de defesa contra ambientes antinaturais.

Na produção de bebidas alcoólicas, as leveduras são os mais importantes micróbios industriais. Em adição a fabricação de cervejas e vinhos, as leveduras anaeróbicas produzem álcool industrial e glicerol. Servem também como suplemento protéico de alimentação animal.

1.4.3.3 Bolores

Sobre estes microrganismos pode-se dizer que:

1) são fungos superiores com uma estrutura vegetativa denominada micélio; 2) os micélios são compostos por hifas (sistema de ramificação tubular) e em alguns

casos podem ser muito densos; 3) os bolores não contém clorofila e eles geralmente não se movem; 4) sua reprodução, que pode ser sexuada ou assexuada, é tipicamente realizada por

meio de esporos (vide Figura 6).

Algumas ramificações dos micélios podem crescer no ar e esporos assexuais chamados de conidios são formados nestas

Figura 5. Reprodução de leveduras por gemulação assexual (nas fotos). Os números indicam o tempo transcorrido em minutos. A figura superior mostra além da reprodução assexuada (gemulação e fissão) o ciclo de vida com reprodução sexual.

ramificações aéreas. Os conídios são aproximadamente esféricos em estrutura e freqüentemente pigmentados.

Bolores usualmente formam células longas altamente ramificadas e podem crescer facilmente em superfícies úmidas e sólidas com nutrientes (vide Figura 7). O tamanho típico de um filamento é de 5 a 20µm. Quando crescem em cultura submersa os bolores formam agregados em forma de contas (pellets). O tamanho típico de um pellet varia entre 50µm a 3mm dependendo do tipo de bolor e das condições de crescimento.

Figura 6. (a) A estrutura micélique são duas variedades de bolor

A formação de pellets pode causar alguns problemas(nutrientes) no seu interior, especialmente do oxigênio necessário na respiração do bolor. Por outro lado, a formação de pellet reduz a viscosidade do meio, condição que pode melhorar a transferência de oxigênio.

As classes mais importantes industrialmente são osprodutos mais utilizáveis destes organismos incluem os antibióticos, ácidos orgânicos e catalisadores biológicos.

A linhagem A. niger normalmente produz ácido oxálico (HOnutrientes de fósforo e certos

Figura 7. Estrutura e reprodução assexual dos bolores.

(a) A estrutura micélial dos bolores. (b) A hifa do Aspergillus e Pencillium,

são duas variedades de bolores importantes industrialmente.

A formação de pellets pode causar alguns problemas de transferência de massa (nutrientes) no seu interior, especialmente do oxigênio necessário na respiração do bolor. Por outro lado, a formação de pellet reduz a viscosidade do meio, condição que pode melhorar a transferência de oxigênio.

importantes industrialmente são os Aspergillus e Penicillium.

produtos mais utilizáveis destes organismos incluem os antibióticos, ácidos orgânicos

normalmente produz ácido oxálico (HO2CCO2H). Limitações certos

Estrutura e reprodução assexual dos bolores.

Pencillium,

de transferência de massa (nutrientes) no seu interior, especialmente do oxigênio necessário na respiração do bolor. Por outro lado, a formação de pellet reduz a viscosidade do meio, condição que

Penicillium. Os produtos mais utilizáveis destes organismos incluem os antibióticos, ácidos orgânicos

H). Limitações de

metais como ferro, manganês e cobre, resultam na produção de ácido cítrico [HOOCCH2COH(COOH)CH2COOH]. Este método de limitação é a base para o processo bioquímico comercial de produção de ácido cítrico.

Uma melhora na produção de penicilina foi alcançada pelo uso de radiação ultravioleta de esporos do Penicillium com a finalidade de produzir mutantes na linhagem do Penicillium original.

Um outro exemplo importante do uso da genética na engenharia bioquímica é a tecnologia do DNA recombinante, que provém de um controle cuidadoso e alterações genéticas em certos organismos.

Existem também os actinomicetos, que são um grupo de microorganismos com algumas propriedades de fungos e outras de bactérias. Estes organismos são extremamente importantes na produção de antibióticos, porém são suscetíveis a infecções e doenças causadas por vírus.

1.5 Algas e Protozoários

Estes eucariontes são relativamente grandes e possuem uma estrutura bem

organizada. Como exemplo, temos a alga Euglena, que possui flagelos para

locomoção, falta uma parede rígida e possui uma mancha sensitiva a luz. A célula,

guiada pela mancha, se move em resposta a estímulos pela iluminação. Muitas

diatomáceas (outro tipo de alga) possuem exoesqueletos de arquitetura complexa os

quais são impregnados com sílica. Estes exoesqueletos são amplamente empregados

como agente filtrante na indústria.

As algas possuem interesses comerciais que estão concentrados no seu aproveitamento como gêneros alimentícios e suplementos alimentares.

Assim como as algas podem ser vistas como plantas primitivas, os protozoários, que não podem aproveitar a energia luminosa do sol, são considerados animais primitivos.

Embora os protozoários não sejam empregados na manufatura industrial de outras células ou produtos, suas atividades são significativas entre os microorganismos que participam do tratamento biológico de resíduos. Esses processos são amplamente utilizados em grandes centros urbanos e grandes plantas industriais ao redor do mundo. Nesses casos uma mistura complexa de diferentes nutrientes estão presentes em esgotos e resíduos industriais, precisando para o tratamento biológico desses rejeitos da sociedade uma grande e variada coleção de diferentes organismos. Esses organismos competem por nutrientes, devoram uns aos outros e interagem de diversas formas, de acordo com as características desses sistemas ecológicos em escala pequena.

1.6 Células de plantas e animais

A utilização destas células faz parte do que se conhece hoje como “tecnologia de cultivo de tecidos” para produção de vários compostos de alto valor agregado quedemandam para sua sínteseambas, células eucarióticas, estruturalmente apresentam uma complexidade muito maior que as procarióticas. Coerente com isso, os dois tipos de célula possuem núcleo e várias organelas dentro do citoplasma (

Muitas vacinas, medicamentos de última geração e outras utilidades bioquímicas são produzidas pelo crescimento de células animais em biorreatores, isto é, pela propagação celular fora do animal.

Melhorias nas técnicas de cultivo para estasemergentes de manipulação genética para células de plantas e animais oferecem grande potencial de expansão para utilização comercial destas células superiores.

Visto que as plantas produzem muitos compostos incluindo perfumes, tintas, remédios, entre outros, há um potencial significante para futuras aplicações da cultura celular de plantas.

1.5 Considerações finais

Na nossa breve jornada através deste capítulo aprendemos a enxergar a r

estudo da estrutura da célula e de sua classificação como parte de um mundo

extremamente diversificado que oferece grandes benefícios potenciais para o ser

humano. Esse conhecimento, complementado com o do capítulo 2, vai ser de crucial

importância para maior aproveitamento da leitura nos capítulos restantes.

Figura 8. Esquema de dois tipos primários de células eucarióesquemas está completo, mas cada um resume as principais diferenças e semelhanças de cada célula.

1.6 Sugestão para estudos complementares

A utilização destas células faz parte do que se conhece hoje como “tecnologia de cultivo de tecidos” para produção de vários compostos de alto valor agregado quedemandam para sua síntese, equipamento enzimático bastante complexo. ambas, células eucarióticas, estruturalmente apresentam uma complexidade muito maior que as procarióticas. Coerente com isso, os dois tipos de célula possuem núcleo e várias organelas dentro do citoplasma (vide Figura 8).

Muitas vacinas, medicamentos de última geração e outras utilidades bioquímicas são produzidas pelo crescimento de células animais em biorreatores, isto é, pela propagação celular fora do animal.

Melhorias nas técnicas de cultivo para estas células derivadas de tecidos e métodos emergentes de manipulação genética para células de plantas e animais oferecem grande potencial de expansão para utilização comercial destas células superiores.

Visto que as plantas produzem muitos compostos importantes comercialmente incluindo perfumes, tintas, remédios, entre outros, há um potencial significante para futuras aplicações da cultura celular de plantas.

Considerações finais

Na nossa breve jornada através deste capítulo aprendemos a enxergar a relevância do

estudo da estrutura da célula e de sua classificação como parte de um mundo

extremamente diversificado que oferece grandes benefícios potenciais para o ser

humano. Esse conhecimento, complementado com o do capítulo 2, vai ser de crucial

ância para maior aproveitamento da leitura nos capítulos restantes.

Esquema de dois tipos primários de células eucarióticas. Nenhum dos completo, mas cada um resume as principais diferenças e

semelhanças de cada célula.

Sugestão para estudos complementares

A utilização destas células faz parte do que se conhece hoje como “tecnologia de cultivo de tecidos” para produção de vários compostos de alto valor agregado que,

equipamento enzimático bastante complexo. Sendo ambas, células eucarióticas, estruturalmente apresentam uma complexidade muito maior que as procarióticas. Coerente com isso, os dois tipos de célula possuem núcleo

Muitas vacinas, medicamentos de última geração e outras utilidades bioquímicas são produzidas pelo crescimento de células animais em biorreatores, isto é, pela

células derivadas de tecidos e métodos emergentes de manipulação genética para células de plantas e animais oferecem grande potencial de expansão para utilização comercial destas células superiores.

importantes comercialmente incluindo perfumes, tintas, remédios, entre outros, há um potencial significante para

elevância do

estudo da estrutura da célula e de sua classificação como parte de um mundo

extremamente diversificado que oferece grandes benefícios potenciais para o ser

humano. Esse conhecimento, complementado com o do capítulo 2, vai ser de crucial

ticas. Nenhum dos completo, mas cada um resume as principais diferenças e

Para leitura adicional, consultar:

1. Atkinson, B., Mavituna, F. Biochemical Engineering and Biotechnology Handbook. 2a ed., Stockton Press, New York, 1991.

2. Bailey, J. E., Ollis, D. F. Biochemical Engineering Fundamentals. 2a ed., McGraw-Hill, New York , 1986.

3. Shuler, M. L., Kargi, F. Bioprocess Engineering. Prentice Hall, Englewood Cliffs, 1992.

Para exercícios didáticos e visualização de imagens:

http://www.cellsalive.com/

http://www.biology.arizona.edu/cell_bio/cell_bio.html