Exercícios: A teoria celular e os tipos de células

Enuncia os três postulados da teoria celular e indica qual destas afirmações a contradiz, fundamentando a tua escolha: a) todos os seres vivos são constituídos por uma ou mais células; b) algumas células podem surgir por geração espontânea a partir de matéria inerte; c) a célula é a unidade funcional dos seres vivos; d) toda a célula provém de outra célula preexistente.

Classifica os seguintes organismos e células em procarióticos ou eucarióticos, justificando sucintamente a tua escolha: uma cianobactéria, uma ameba, uma célula da tua pele, a bactéria do iogurte, uma levedura e uma alga verde.

Ordena os seguintes níveis de organização da matéria viva por ordem crescente de complexidade e define cada um deles com uma frase: órgão, célula, tecido, organelo e organismo.

O esquema compara dois tipos de organização celular, A e B. Indica qual corresponde a uma célula procariótica e qual a uma eucariótica, identifica as estruturas assinaladas com ? e explica que implicação tem para a célula a diferença que se observa na organização do seu material genético.

Compara uma célula procariótica e uma célula eucariótica atendendo ao seu tamanho típico, à presença de núcleo e de organelos membranares e à forma do seu ADN. Explica, a partir dessa comparação, onde é que as cianobactérias realizam a fotossíntese, uma vez que não possuem cloroplastos.

O aparecimento dos organelos membranares foi um marco na evolução da célula. Explica que vantagens oferece a divisão do interior celular em compartimentos delimitados por membranas e indica dois exemplos concretos de processos que dela beneficiam.

Num laboratório de biologia celular analisa-se o efeito de dois antibióticos sobre uma cultura de células eucarióticas animais: a ciclo-heximida (inibidor da tradução em ribossomas 80S) e o cloranfenicol (inibidor da tradução em ribossomas 70S). Os resultados mostram que a ciclo-heximida interrompe a síntese de proteínas no citossol mas não no interior mitocondrial, enquanto o cloranfenicol bloqueia especificamente a síntese proteica mitocondrial sem afetar a citossólica. A partir destes dados e do enquadramento da teoria endossimbiótica:

1. a) Justifica os resultados observados com ambos os antibióticos e indica que organelo vegetal apresentaria uma resposta análoga à da mitocôndria face ao cloranfenicol.
2. b) Um investigador afirma que as mitocôndrias são bactérias totalmente autónomas que poderiam sobreviver e dividir-se indefinidamente se fossem isoladas num meio extracelular adequado. Refuta fundamentadamente a sua afirmação explicando a relação evolutiva entre o genoma mitocondrial e o genoma nuclear.
3. c) Prevê que diferenças fundamentais se devem esperar entre a membrana mitocondrial interna e a externa no que diz respeito à sua composição lipídica e à presença de porinas, e explica como essa assimetria apoia o mecanismo de endossimbiose proposto por Lynn Margulis.
4. d) Aponta a que grupos bacterianos ancestrais concretos se refere a análise filogenética molecular como origem das mitocôndrias e dos cloroplastos.

Em sedimentos marinhos profundos foi descoberta uma entidade microscópica («Partícula Z») rodeada por uma bicamada lipídica que contém um genoma de ADN bicatenário de 1,2 Mb com genes para sintetizar vários aminoácidos e ARNt próprios. No entanto, carece de maquinaria para sintetizar ATP, de ribossomas e de capacidade para se dividir de forma autónoma fora do seu hospedeiro celular. Um título de divulgação científica afirma: «Descoberta uma nova célula que quebra a fronteira entre vírus e bactérias».

Refuta o título jornalístico aplicando rigorosamente os postulados da teoria celular e o conceito biológico de vida. Justifica por que razão a presença de genes metabólicos não converte esta partícula numa célula independente e argumenta por que razão este tipo de entidades biológicas é estudado no âmbito da biologia.

Um grupo de estudantes tenta replicar a clássica experiência de Pasteur: fervem caldo nutritivo durante 10 minutos num balão de colo de cisne e deixam-no em repouso intacto. Passados quatro dias, o caldo turva-se e detetam proliferação bacteriana (bacilos esporulados do género Bacillus). Um aluno conclui: «Isto demonstra que Pasteur se enganou e que a geração espontânea ocorre mesmo se o meio for suficientemente rico».

Contesta a afirmação do aluno explicando que falha metodológica cometeram ao replicar o desenho de Pasteur e por que razão a presença de esporos bacterianos não valida a geração espontânea. Por último, analisa o aparente paradoxo colocado pelo postulado «toda a célula provém de outra célula» face às teorias científicas atuais sobre a origem prebiótica da primeira célula viva.