Célula aula 02
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História da biologia celular
Danilo Arruda Furtado• Eles estudaram as células ...
2
Objetivos:• Acompanhar as transformações no entendimento do mundo natural microscópico através da identificação dos paradigmas filosófico-científicos de cada época.• Contar a história das principais descobertas da biologia do mundo microscópico.
Questionário:•Porque é importante contextualizar a história da biologia celular com as mudanças nos paradigmas filosófico-científicos de cada época ?•Descreva quatro descobertas importantes sobre o universo microscópico da vida.
História da biologia celular 2
1
História da biologia celular
AULA 02 - Pontos principais da parte 1: O pensamento filosófico e científico da pré história à idade média.
1. O pensamento biológico na pré-história. • O conhecimento têm início quando os hominídeos perceberam que a compreensão de si próprio e do
ambiente circunstante possibilitava-os dirigir o pensamento e a ação para o melhor viver.• Perguntas fundamentais:
1. O que ?2. Quem ?3. Qual ?4. Quanto ?5. Quando ?6. Onde ?7. Como ?8. Por quê ?9. Para quê ?10. Para quem ?11. Será ?
2.Paradigma (literalmente, modelo): Conjunto de regras e regulamentos que estabelece ou define limites; e que diz como devemos nos comportar dentro desses limites para sermos bem sucedidos.
3. Paradigma mitológico (até século VI a.C.).• O mito procura explicar os principais acontecimentos da vida, os fenômenos naturais, as origens do Mundo e
do Homem por meio de deuses, semi-deuses e heróis.4.Paradigma clássico (do séc. VII a.C. Até o sécúlo IV d.C.) .
• É a investigação crítica e racional das origens e princípios fundamentais relacionados ao mundo e ao homem. 5.Paradigma escolástico (do século IV até o século XV).
• Leis divinas: Teologia Natural. As ciências naturais e a sociedade estão subordinadas à teologia.
Quem ? = DesenvolvimentoDe onde ? = Evolução Para onde? = Ecologia
PresentePassado Futuro
O conhecimento têm início quando os hominídeos perceberam que a compreensão de si próprio e do ambiente circunstante possibilitava-os dirigir o pensamento e a ação para o melhor viver.
Consciência Compreensão Atitude Fala Pensamento Esforço Atenção Modo de vida
?O saber começa com o questionar:
Quem ?
Como ?
Quando ?
Para quê ?
Por quê ?
Onde ?
Quanto ?
O que ?
Qual ?
Para quem ?
Será ?
O homem primitivo conhecia diversos animais e plantas.Utilizava-se do comportamento dos animais e das propriedades das plantas com sabedoria.
Paradigma da Mitologia(até século VI a.C.)
• Um mito [do grego antigo μυθος ("mithós")] é uma narrativa tradicional com caráter explicativo e/ou simbólico, creditadas como verdadeiras e que constituem um sistema de crenças específicos, profundamente relacionado com uma dada cultura e/ou religião. • O mito procura explicar os principais acontecimentos da vida, os fenômenos naturais, as origens do Mundo e do Homem por meio de deuses, semi-deuses e heróis.• O mito é uma primeira tentativa de explicar a realidade.
Idade Antiga Paradigma: Conjunto de regras e regulamentos que estabelece ou define limites; e que diz como devemos nos comportar dentro desses limites para sermos bem sucedidos.Backer
Paradigma Clássico(do séc. VII a.C. Até o sécúlo IV d.C.) . Surge nas cidades gregas situadas na Ásia Menor.
• Filosofia (do grego Φιλοσοφία: philos - que ama + sophia - sabedoria, « que ama a sabedoria »). - É a investigação crítica e racional dos princípios fundamentais relacionados ao mundo e ao homem. - É uma interpretação dessacralizada dos mitos cosmogônicos difundidos pelas religiões.• Problemas principais:
• O problema metafísico da conciliação entre o ser e o devir. Espaço-tempo.• O problema psicológico do valor do nosso duplo conhecimento. Absoluto-relativo. Sujeitobjeto.
• Concepções de Filosofia1º) Metafísica: a Filosofia é o conhecimento verdadeiro. As demais ciências são parte dela. Predominou na Antiguidade e na Idade Média. 2º) Positivista: o conhecimento verdadeiro cabe às ciências, à Filosofia cabe coordenar e unificar seus resultados. Surge com o Iluminismo.3º) Crítica: a Filosofia é juízo sobre a ciência. Verifica a validade do saber, determinando seus limites, condições e possibilidades. Não aumenta o saber (não pode ser chamada de conhecimento).
Idade Antiga
Anaximandro (610 - 546 a.C.)A vida se originou no mar e somente
depois colonizou a terra
Pitágoras (570- 496 a.C.)A natureza é regida
por leis matemáticas.
1 - unidade2 - oposição3 - relação4 - reciprocidade5 - forma6 - harmonia7 - evolução8 - evolução superior9 - integração10 - transcendência
Empédocles (490- 430 a.C.)4 elementos.
Aonde quer que as partes venham a assumir formas que manifestem
alguma finalidade, elas sobrevivem e se organizam espontaneamente de
modo adaptativo; ao passo que aquelas que crescem diferentemente
perecem e continuam a perecer.
Aristóteles (384-322 a.C.)
Classificação da diversidade
“O caminho certo consiste no esforço de encerrar os seres vivos de acordo com os seus grupos, seguindo o paradigma da estrutura humana, que se caracteriza por diferenças múltiplas, e não por meio da dicotomia. É pela semelhança da configuração das suas partes, ou de todo o seu corpo, que os grupos se distinguem uns dos outros”“Devemos obter primeiro uma noção clara os caracteres distintivos e das propriedades comuns. O caminho mais rápido para alcançar esse objetivo é a comparação”
• Anatomia comparativa• Biologia reprodutiva• Comportamento animal
As espécies são imutáveis (fixas)As espécies são eternas (essencialismo)As espécies formam uma hierarquia gradual
“Scala Naturae”
Obras:
Historion Animalium, biologia geral dos animais.
De Partibus Animalium, anatomia e fisiologia comparativa de animais
De Generatione Animalium, biologia do desenvolvimento.
Idade Antiga Filosofia e História Natural.
Claudius Galenus (129-200). Médico-filósofo romano.Sumariza conhecimento.• Anatomia e fisiologia• Patologia e cirurgia.
Hipocrates (460-370 a.C ). Médico grego.Pai da Medicina clínica.• Anatomia; Patologia e cirurgia
Idade Antiga Medicina
Paradigma Escolástico. (do século IV até século XV)
• Teologia Natural. Universo vivo, orgânico e espiritual.• Ciências naturais e sociedade subordinadas à teologia: Leis divinas. • Confundiam-se: química e alquimia; astronomia e astrologia.• Objetivo: mostrar correlação entre os mundos físico e espiritual.• Salvação da alma era o desafio mais importante.
Idade Média
Idade Média
Ciências Ocultas
AstrologiaGeomancia
Profecia Magia
AlquimiaFisiognosia
Quiromancia
Idade Média
Medicina islâmica
séculos IX a XI.
Contribuições:
Metodologia científicaMatematizaçãoAnatomia experimentalFisiologia experimentalBotânicaZoologiaEcologiaEmbriologiaObstetríciaPediatriaPsiquiatria OdontologiaParasitologia Microbiologia Imunologia PatologiaEtiologiaEpidemologia Ciências farmacêuticasCirurgia (instrumentos)Terapia
Principais personalidades
c. 800 - Al-Jahiz descreve a luta pela existência, introduz a idéia de cadeia alimentar e defende o determinismo ambiental.c. 850 - Al-Dinawari funda a botânica islâmica, descrevendo 673 plantas e discutindo seu desenvolvimento.c. 900 - Rhazes (865-925) refuta a teoria dos 4 humores (fluidos internos) de Galeno por meio de experimentos.c. 1010 - Avicena introduz a medicina clínica e farmacológica com a publicação do Tratado de medicina (Kitab al-Qanun fi al-tibb). Esse texto se tornou a base da medicina européia até o século XVII.c. 1150 - Avenzoar realiza autópsias, dissecações e cirurgias experimentais. Demonstrando que a sarna é causada por um parasita.c. 1200 - Abu al-Abbas al-Nabati desenvolve uma metodologia científica para o estudo da botânica, introduzindo técnicas experimentais para testar, descrever e identificar diversos tipos de tratamento médico.c. 1225 - Ibn al-Baitar escreve uma enciclopédia de botânica farmacêutica (Kitab al-Jami fi al-Adwiya al-Mufrada), contendo mais de 1400 plantas, alimentos e drogas, sendo 300 delas descobertas por ele. Utilizado na Europa até o século XIX.1242 - Ibn al-Nafis publica comentários sobre a anatomia de tratado de Avicena, descrevendo a circulação pulmonar e a circulação coronária.
Idade Média
Anatomia Humana Europa, séculos XIV e XV.
Dissecações de cadáveres e vivissecção.
Mondino de Luzzi (1275-1326). Italiano. Escreve em 1316 o primeiro livro ocidental sobre anatomia do ser humano.
Leonardo da vinci (1452-1519). Italiano.Desenhos anatômicos extremamente detalhados com estudo das proporções humanas.
2
AULA 02 - Pontos principais da parte 2: Paradigmas científicos da civilização ocidental.
1. Paradigma cientificista (até século XVII).• Renascimento cultural, imprensa, reforma, hermetismo. Viagens marítimas (descobrimentos). • Leis da natureza. Método científico. Ciências conduzem ao conhecimento. • Desenvolvimento de idéias científicas acerca da física, astronomia e biologia.
2.Paradigma mecanicista determinista (até o sécúlo XIX) .• Realidade exata (mecânica), determinada e passível de ser controlada (mundo ex machina).• Determinismo: causa-efeito; ação-reação.• Método científico analítico. Empirismo: a experiência é a única fonte de conhecimento. • Biologia microscópica: invenção do microscópio (1650).
• observação das primeiras células animais e vegetais (1865-1885).• Essa tecnologia se aperfeiçoou com o tempo.
3.Paradigma reducionista (até o século XX).• Metodologia analítica reducionista: analisar as partes para deduzir o todo.• Realidade reduzida a um número de elementos básicos.• Propriedades qualitativas reduzidas a propriedades quantitativas.• A matéria é o caráter fundamental do Universo.• Uniformitarismo: Leis da natureza valem em todo o Universo.• Seleção natural como um mecanismo para se explicar a das espécies (1858, Darwin e Wallace).
• Evolução: modificações com descendência comum.• Debates sobre a origem da vida: biogênese x abiogênese (1670-1860).• Teoria celular (1858, Schleiden, Schwann, Virchow).
• 1. Todos os seres vivos são compostos por uma ou mais células. • 2. A célula é a unidade morfofuncional dos seres vivos.• 3. Toda célula tem origem em outra célula.
• Núcleo e citoplasma; mitose, meiose e fecundação (1860-1890).
Paradigma do Renascimento (até século XVII)• Viagens marítimas (descobrimentos). • Renascimento cultural, imprensa, reforma, hermetismo.• Método científico. • Desenvolvimento de idéias científicas acerca da física, astronomia e biologia.• Heliocentrismo desafiando geocentrismo divino. Copérnico, Giordano Bruno e Galileu.• Ciências conduzem ao conhecimento. • Leis da natureza.
Idade Moderna
Idade Moderna
Anatomia e Fisiologia Europa, séculos XIV a XVI.
Dissecações de cadáveres e vivissecção.
Paracelso (1493-1541).A vida como resultante de processos químicos.Vesalius (1514-1564). Fundador da moderna anatomia. De humani corporis fabrica Harvey (1578-1657). Fundador da fisiologia.Descrição do sistema circulatório. Seres são máquinas.
Paradigma do Mecanicismo e Determinismo. (até século XIX)
• Realidade exata, determinada e passível de ser controlada: mundo ex machina.
• Ambição de controlar e dominar a natureza. • Empirismo: a experiência é a única fonte de conhecimento. • Método científico analítico.• Determinismo: causa-efeito; ação-reação.• Dualismo: separação entre corpo e mente.
René Descartes (1596-1650)Francis Bacon (1561-1626)
Animais não-humanos são autômatos
Idade Moderna
Idade Moderna
Biologia Celular e Embriologia Europa, século XVII.
Desvendando o mundo microbiológico.
Robert Hooke (1635-1703) 1665. Observa células pela primeira vez.
Anton van Leeuwenhoek (1632-1723) 1675. Observa células vivas.
Marcello Malpighi (1628-1694) 1685. Histologia e embriologia. Descreve tecidos animais e vegetais.
Microscopistas
Hooke
Malpighi
Leeuwenhoek
Paradigma do Reducionismo(até século XX).
• Realidade reduzida a um número de elementos básicos. • Propriedades qualitativas reduzidas a propriedades quantitativas.• Metodologia analítica reducionista: analisar as partes para deduzir o todo.
Dissecar fisicamente/conceitualmente.Aprender propriedades das partes em separado.Deduzir as propriedades do todo a partir das propriedades das partes.
• Leis da natureza valem em todo o Universo.• Empirismo.• Determinismo.• Monismo: inseparabilidade corpo-mente. A matéria é o caráter fundamental do Universo.
Efeitos colaterais do desenvolvimento científico e tecnológico:Degradação ambiental;Extinções;Poluição;Desigualdades sociais;Violência;Etc.
Aqui podemos identificar as causas para se considerar a grande importância da biologia
neste século XXI:
trabalho sobre o que deteriorou.Isaac Newton (1643-1727) Ernst Haeckel (1834-1919)
Idade Moderna
Ancestralidade comum e Seleção natural
1823-1913
1809-1882
Os artigos de Wallace e Darwin foram apresentados simultaneamente à Linnaean Society em 1858Wallace
Darwin
Idade Moderna Biologia Evolutiva
A Evolução é uma disciplina integradora da biologiaMudança nas características genéticas, morfofisiológicas e/ou comportamentais
entre gerações de populações de cada espécie.
LUCALast universal common ancestorÚltimo ancestral comum universal
Animalia Plantae
Homo sapiens
Protista
FungiBacteria
Archea
Modificações com descendência comum.
Atributos da vida:
1- Metabolismo
2- Reprodução
3- Proteção
4- Nutrição
5- Sensibilidade
6- Sustentação
7- Mobilidade
Idade Moderna Origem da vida
Europa, século XVIII.
Como são gerados os organismos? Abiogênese x biogênese.
Francesco Redi (1626-1697), italiano. Biogênese.1668. Demonstra que vermes da carne em putrefação eram originados de ovos deixados por moscas e não da transformação da carne.
Isolaram e cultivaram infusões, e obtiveram resultados opostos. John Needham (1713-1781), inglês. Abiogênese.Experimento da geração espontânea.
Lazzaro Spallanzani (1729-1799), italiano. Biogênese.Os micróbios movem-se pelo ar e podem ser eliminados por fervura.
Louis Pasteur (1822-1895), francês. Biogênese.1862. Demonstra a impossibilidade da geração espontânea.
Louis Pasteur (1822-1895), francês. 1862. identifica germes e faz estudos sobre a relação dos micróbios com determinadas doenças.
Alexander Fleming (1881-1955), escocês.1928 descobre a penicilina, o primeiro antibiótico.
Idade Contemporânea Microbiologia e patologia Europa, século XIX.
Idade Contemporânea
Biologia celular Alemanha, século XIX.
Matthias Schleiden (1804-1881)1838. Plantas são compostas por células.
Theodor Schwann (1810-1882)1839. Animais são compostos por células.
Rudolf Virchow (1821-1902)
1855. Toda célula deriva de outra célula.
Teoria celular, 1858:
1. Todos os seres vivos são compostos por uma ou mais células. 2. A célula é a unidade morfofuncional dos seres vivos. 3. Toda célula tem origem em outra célula.
Hugo von Mohl (1805-1872), alemão.Descobriu a existência de um núcleo e de um protoplasma na célula.
Walther Flemming (1843-1905), alemão.Descreve a mitose nos animais.
Eduard Strasburger (1844-1912), polonês.Descreve a mitose nas plantas.
Idade Contemporânea
Flemming Strasburger
Hermann Fol (1842-1892), alemão. Zoólogo descreveu o processo de fecundação do óvulo pelo espermatozóide.
Edouard van Beneden (1846-1910), belga.Citologista. Descreve a meiose e a formação dos gametas.
Idade Contemporânea
3
AULA 02 - Pontos principais da parte 3: História da Biologia
1.Biologia: ramo das ciências naturais que estuda os seres vivos e suas interações com outros seres vivos e com o ambiente. Termo utilizado pela primeira vez por Jean-Baptiste Lamarck, 1809.
2.Divisões tradicionais da biologia.• Microbiologia: estuda os microorganismos (Archea, Bacteria, Protista, Fungi)• Zoologia: estuda os animais (Animalia) • Botânica: estuda as plantas (Plantae)
3.Subdivisões da biologia (baseadas na escala espaço-temporal).
• Biologia molecular: estuda o nível de organização molecular (moléculas e macromoléculas).
• Biologia celular: estuda os níveis de organização celulares (organelas e células).
• Morfologia e Fisiologia: estudam os níveis de organização multicelulares (de tecidos à organismos).
• Ecologia: estuda os níveis de organização supra-individuais (de organismos à biosfera).
• Desenvolvimento e Evolução: estudam as modificações morfológicas e funcionais no tempo (todos os níveis de organização biológicos, entre moléculas orgânicas à biosfera).
4. A História da biologia é múltipla e descontínua• Origem múltipla:
• Medicina (causa próximas; método experimental) ; • Filosofia/História natural (causa últimas; método comparativo);
• Unificação da biologia:• Biologia celular: unidade estrutural dos seres vivos.• Biologia evolutiva: modificações com descendência comum.
4.A biologia é formada por áreas de conhecimento interdependentes e complementares.
Biologia (do grego βιολογία - βίος, bios, “vida"; -λογία, -logia, “estudo da”).
Ramo das ciências naturais que estuda os seres vivos e suas interações com outros seres vivos e com o ambiente.
Termo utilizado pela primeira vez por Jean-Baptiste Lamarck, 1809.
O que é Biologia ?
Subdivisões da biologia (baseadas na escala espaço-temporal).
Biologia molecular: estuda o nível de organização molecular.
(moléculas e macromoléculas).
Biologia celular: estuda os níveis de organização celulares.
(organelas e células)
Morfologia e Fisiologia: estudam os níveis de organização multicelulares.
(de tecidos à organismos).
Ecologia: estuda os níveis de organização supra-individuais.
(de organismos à biosfera).
Desenvolvimento e Evolução: estudam as modificações morfológicas e funcionais no tempo.
(todos os níveis de organização biológicos, entre moléculas orgânicas à biosfera).
Divisões tradicionais da biologia.
Microbiologia: estuda os microorganismos. (Archea, Bacteria, Protista, Fungi)
Zoologia: estuda os animais. (Animalia)
Botânica: estuda as plantas.(Plantae)
A história da biologia é múltipla e descontínuaA biologia é formada por áreas de conhecimento
interdependentes e complementares.
Estudo das causas próximas. (medicina- anatomia-fisiologia)
Método experimental.
Estudo das causas últimas. (história natural)
Método comparativo.
Unificação. (biologia celular e biologia evolutiva)Métodos experimental e comparativo
Medicina
FilosofiaHistória Natural
A história da biologia é múltipla e descontínua
A biologia é formada por áreas de conhecimento interdependentes e
complementares.
Pré-história e diversidade cultural.
Civilização ocidental
Até séc. XVIIHistória naturalMedicina
Séc. XVII e XVIIIHistória natural
zoologiabotânica
Medicinaanatomiafisiologiabiologia celularcirurgiaclínica
Séc. XIXUnificação da biologia
biologia evolutivacitologiaembriologia genética bioquímicaetologiaecologia
Séc. XXbiofísicabiologia molecular
Similaridades genéticasWilson, Sarich, Sibley,
Ahnquist
Evo-Devo moderna Gould
Estrutura do DNA Crick e Watson
Mutações estocásticas Fisher, Haldane e Wright
Cromossomos e mutaçõesMorgan
Evo-Devo Haeckel
Genes discretosMendel
Similaridades de desenvolvimento
Von BaerEvoluçãoLamarck
Ecologia humana Malthus
Especiação Mayr
TaxonomiaLinnaeus
Evolução humanaHuxley e Dubois
EndossimbioseMargulis
UniformitarismoLyell
Dataçãoradiométrica
Patterson
FósseisSteno
Terra antiga, vida antigaBuffon
ExtinçãoCuvier
BioestatigrafiaSmith
BiogeografiaWallace e Wegener
Seleção NaturalDarwin e Wallace
Síntese modernaDobzansky
FilosofiaPitágoras e Aristóteles
História da terra
História da vida
Mecanismosevolutivos
Genética edesenvolvimento
Anatomia comparativa Vesalius
FisiologiaHarvey
CoevoluçãoVan Valey .
Química da vidaParacelso
Raciocínio indutivoBacon
BiogêneseRedi
Origem da vidaOparin, Miller
CitologiaHooke, Leeuwenhoek
Histologia EmbriologiaMalpighi
Teoria celularSchleiden, Schwann, Wirchow
Fisiologia vegetalLavoasier, Ingenhousz,
Saussure,Snebier
Fecundação mitose e meioseFlemming, Strasburger, Fol, Beneden
Teoria dos neurôniosRamón y Cajal
Microbiologia e patologiaPasteur, Fleming
EcologiaVon Humboldt,
Warming, Schimper
EnzimologiaBuchner
Microscopia eletrônicaRuska, Knoll
Estrutura de proteínasSanger
Ácidos nuclêicosMiescher
Genoma humanoVenter, Watson, Huanming, Kin
ClonagemWilmut
Biologia molecular e RNAJacob e Monod
EtologiaLorenz, Tinbergen
BotânicaBock, Bahuin, Ray
ZoologiaBelon, Turner, Ray
História naturalAristóteles e Teofrasto
MedicinaShusruta, Hipócrates e Galeno
AnatomiaMondino de Luzzi, Leonardo
da vinci e Vessalius
Medicina empírica islâmicaAvicena
EvoluçãoLamarck
FilosofiaPitágoras, Empédocles, Xenófones
FisiologiaHarvey
TaxonomiaLineaus
GenéticaMendel
Ecologia HumanaMalthus
Biologia de sistemasBogdanov, Bertalanffy
Biologia da conservaçãoOdum
4
AULA 02 - Pontos principais da parte 4: A biologia celular no séc. XX1. Paradigma da relatividade e da incerteza (século XX).
• Relatividade: Curvatura do espaço-tempo . • Incerteza: É impossível definir simultaneamente a posição e a velocidade de uma partícula.• Microcosmos: probabilístico, não-determinístico.• Macrocosmos: universo em expansão, não determinístico.
2.Proliferam e se desenvolvem novas tecnologias e metodologias de estudo das células e com eles diversas descobertas importantes em biologia celular, bioquímica, biofísica e biologia molecular:
• Imageamento e Microscopia. Componentes celulares • Cultura de células e de tecidos.• Fracionamento celular e molecular. Proteínas , enzimas, metabolismo• Marcadores celulares e moleculares.• Técnicas moleculares. Estrutura do DNA, código genético.
3.Microscópio eletrônico, o que possibilita a observação de componentes sub-celulares e organelas.4.Origem da vida
• Origem dos átomos• Origem das moléculas pequenas e monômeros• Origem das macromoléculas• Origem dos coacervados• Origem dos procariotos (cromossomos)• Diversidade de metabolismos de procariotos (heterotróficos, autotróficos, anaeróbicos, aeróbicos)• Origem dos eucariotos por endossimbiose (citoesqueleto, mitocôndrias e cloroplastos)
5.Paradigma da complexidade• Propriedades universais comuns a todos os sistemas e Propriedades emergentes. • O todo é maior que a soma das partes. • Evolução dos níveis de organização. • Teia de relações com retroalimentação contínua. • A metodologia é analítica e sintética. • Sistema: conjunto de partes coordenadas e interdependentes que formam um todo unitário.
6.A vida é um sistema autopoiético (que gera a si próprio), cognitivo, de base aquosa, limites lipoprotéicos, metabolismo homeostático, auto-regulação protéica, cognição e auto-replicação com possibilidade de variação. Francisco Varela e Humberto Maturana: J. theor. Biol. 2001.
Paradigma da Relatividade e Incerteza.(século XX).
• Entropia: o Universo tende à desordem.• Espaço-tempo e Relatividade. Gravidade decorre da curvatura do espaço-tempo.• Mecânica quântica. Probabilidades ao invés de certezas.• Complementaridade. Um experimento sobre um aspecto de um sistema de dimensões atômicas destroi a possibilidade de aprendizagem sobre um aspecto complementar do mesmo sistema.• Incerteza: É impossível definir simultaneamente a posição e a velocidade de uma partícula.• Microcosmos não-determinístico.• Macrocosmos: Universo em expansão. Big-Bang.
Einstein(1879-1955)
Bohr (1885-1962)
Plank (1858-1947)
Heisenberg (1901-1976)
Idade Contemporânea
O que é Tecnologia?Conjunto de conhecimentos e princípios científicos que se aplicam a um ramo de atividade.
A tecnologia se desenvolve e evolui.
1650 1900 1950 1990
Albrecht von Haller (1708-1777), suíço.Fisiologista. Cria a neurologia ao observar o funcionamento dos nervos e músculos do corpo humano.
Santiago Ramón y Cajal (1832-1931), espanhol 1889. Teoria dos Neurônios.
Neurobiologia
Eduard Buchner (1860-1917), alemão.
1898. Demonstrou a existência de enzimas, responsáveis pela fermentação.
Friedrich Miescher (1844-1895), suíço.
1869. Descobre o ácido nuclêico DNA.
Oswald Avery (1877-1955), canadense.
1944. A substância transformadora dos pneumococos é o DNA.
Frederick Sanger (1918) inglês
1952. Desvenda a estrutura de uma proteína (insulina).
Marshall Nirenberg (1927), americano.
1961. Código genético
Idade Contemporânea
SangerAveryMiescherBuchnerNirenberg
1931. Ruska, Knoll e colaboradores construíram o primeiro microscópio eletrônico de transmissão
Bacteriófagos
Ernst Ruska Max Knoll
Microscópio eletrônico com 2 lentescroqui de Ernst Rusca (Mar 9, 1931)
Primeira prova experimental (Abr 7, 1931)
Croqui de Ernst Rusca (1929) Tubo de raios catódicos com 1 lente 1933. Primeiro microscópio eletrônico com
magnificação superior à do microscópio óptico
Siemens 1939Primeiro microscópio eletrônico
comercial
1945. Porter, Claude, e Fullam examinam células fixadas e impregnadas com tetróxido de ósmio (OsO4), obtendo maior contraste.
Porter Claude
Fullam
RER e ribossomos
1944 Williams e Wyckoff introduzem a técnica de sombreamento metálico
1948 Pease e Baker: secções finas de material biológico (0,1–0,2 μm)
Baker ePease
Primeira micrografia eletrônica de uma célula animal inteira RER e mitocôndrias
Fibroblasto de embrião de galinha
1952. Palade, Porter, e Sjöstrand desenvolvem métodos de fixação e de microtomia permitindo a observação de diversas estruturas celulares (mitocôndrias, vesículas, ribossomos associados ao retículo endoplasmático...).
1953. Porter e Blum desenvolvem o ultramicrótomo.
Palade 1956
Palade 1956
Palade1954Porter. 1952
1956 Glauert e cols.usam resina Epoxi como meio de inclusão.1961. Luft introduz o Epon.
1957 Robertson descreve a estrutura da trilaminar da membrana plasmática.
Estrutura da bainha de mielina
Unidade da mambrana
Francis Crick (1919-2004). e James Watson (1928-).
A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid, 1953.• Estrutura do DNA. • Essencial para compreender a natureza das mutações que possibilitam a evolução.
Idade Contemporânea
Biologia Molecular
Origem da vida
John Desmond Bernal,1951, sugeriu 5 estágios de sucessão na origem da vida.
1: origem dos monômeros biológicos
2: origem dos polímeros biológicos
3: origem dos replicadores
4: origem dos protobiontes (coacervados)
5: origem das células
Christian de Duve, 1996, propõe 6 eras que se sucedem na origem da vida.
Era da químicaProteínas, carboidratos, lipídios e ácidos nucléicos. (catalizadores; peptídeos pré-bióticos; tioésteres).
Era da informação.Genoma de ácidos nucléicos (RNA, DNA)
Era da protocélulaMembranas celulares. (Coacervados e atributos vitais).
Era da célula simplesProcariotos.
Era da célula complexaEucariotos.
Era da multicelularidadeEucariotos multicelulares.
Aleksandr Oparin (1894-1980). Russo.1924. Origem da vida em um caldo coacervado:
- Bicamadas lipídicas com proto-metabolismo- “reprodução” por fissão/fusão.- Terra primitiva com atmosfera sem oxigênio.
John Haldane (1892-1964). Inglês.- Compostos orgânicos formados pela ação de relâmpagos e raios ultravioleta. - Sopa quente e rala.
Stanley Miller e Harold Urey. Americanos. Experimento corrobora as hipóteses. 1953
- Variedade de aminoácidos.
Lynn Margulis (1938-). The Origin of Mitosing Eukaryotic Cell, 1966.• Endossimbiose. Mitocôndria; cloroplasto; núcleo e citoesquelto.
Paradigma da complexidade(século XXI).• Propriedades universais comuns a todos os sistemas e Propriedades emergentes. • O todo é maior que a soma das partes. • Evolução dos níveis de organização. • Teia de relações com retroalimentação contínua. • A metodologia é analítica e sintética. • Sistema: conjunto de partes coordenadas e interdependentes que formam um todo unitário.
Porque adotar um pensamento sistêmico ?
A percepção de unicidade, de pertinência e de interconectividade entre os elementos do Cosmos possibilita o desenvolvimento de uma consciência ética e moral,
onde são enaltecidos os valores de conservação, cooperação, respeito e solidariedade.
Um futuro...
- Um ser vivo é um sistema aberto, complexo e adaptativo que mantém um estado constante,
enquanto matéria e energia atuam para mantê-lo em alteração contínua (equilíbrio dinâmico).
- - A retroalimentação é o mecanismo essencial da homeostase.- - A amplificação da retroalimentação é fonte de mais desordem, e por este motivo, de uma nova
ordem e de maior complexidade (desenvolvimento e evolução).
Sistemas complexos adaptativos vivos:
A vida é um sistema autopoiético (que gera a si próprio), cognitivo, de base aquosa, limites lipoprotéicos, metabolismo homeostático, auto-regulação protéica, cognição e auto-replicação com possibilidade de variação.
Francisco Varela e Humberto Maturana: J. theor. Biol. 2001
História da biologia celular 2
Danilo Arruda Furtado• Eles estudaram as células ...