Células são os blocos de construção da vida – todos os organismos vivos são constituídos por elas. Os livros didáticos geralmente mostram um único exemplo ‘típico’ de uma célula vegetal ou animal, mas na realidade, as formas das células podem variar muito. As células animais em particular vêm em todos os tipos de formas e tamanhos. As formas das células vegetais tendem a ser bastante semelhantes umas às outras devido à sua rígida parede celular
Nós podemos aprender muito sobre o que uma célula faz olhando para a sua forma e tamanho, e os microscópios são a ferramenta ideal para isso.
Forma para a tarefa
Células têm formas diferentes porque elas fazem coisas diferentes. Cada tipo de célula tem o seu próprio papel a desempenhar para ajudar o nosso corpo a funcionar correctamente, e as suas formas ajudam-nos a desempenhar esses papéis de forma eficaz. Os seguintes tipos de células têm todos formas invulgares que são importantes para a sua função.
Neurões são células do cérebro e do sistema nervoso. O seu trabalho é transportar mensagens eléctricas desde o cérebro até ao resto do corpo e costas (quase como fio eléctrico), por isso são células muito longas e finas. Eles também precisam se conectar com outros neurônios para formar redes de comunicação, de modo que eles têm muitos ramos longos. Você pode aprender mais sobre neurônios em outros lugares em nosso site.
Células motoreceptoras (hastes e cones) são células no olho que detectam a luz. Elas são na verdade uma forma muito especializada de neurônio. Os fotorreceptores precisam de recolher a luz da forma mais eficiente possível, por isso têm uma protrusão especializada da célula (chamada segmento externo) que está cheia das moléculas que absorvem a luz. As hastes, que são especialmente boas para detectar a luz, têm uma protrusão maior. O segmento externo é agora conhecido por ser um tipo altamente modificado de cório primário, uma organela recentemente descoberta. Você pode ler mais sobre o cório primário em outro lugar neste contexto.
Células imunes são células que respondem quando o corpo é infectado (por uma bactéria, por exemplo). Para fazer o seu trabalho, elas precisam de ser capazes de mudar de forma. Por exemplo, os linfócitos podem precisar de se mover através do tecido corporal para chegar ao local da infecção, por isso mudam a sua forma para passar por cima das células de tecido firmemente empacotadas. Algumas células imunitárias (como os neutrófilos) engolfam bactérias e vírus, por isso precisam de mudar a sua forma para os “engolir”. Você pode aprender mais sobre os diferentes tipos de células imunes no contexto Fighting Infection.
Microscópios sobre células
Virtualmente toda a nossa compreensão da forma celular vem de anos de experiências acumuladas em microscópio. Não há outra ferramenta que nos permita olhar diretamente para a forma celular. Usando o microscópio de luz, os cientistas têm sido capazes de ver as células vivas para ver como suas formas mudam ao longo do tempo. Eles também têm sido capazes de ver processos celulares que envolvem mudanças de forma como mitose
Por causa do desenho dos microscópios eletrônicos, células vivas não podem sobreviver nas duras condições dentro do microscópio e, portanto, não podem ser vistas diretamente. Contudo, os microscópios electrónicos podem dar informação de alta resolução sobre a forma das células individuais que foram preparadas para visualização, incluindo pequenas áreas da célula que têm formas específicas, tais como o cório primário e microvilli.
Células em 3D
Células são objectos tridimensionais com formas complexas, mas as imagens geradas pela maioria dos microscópios são bidimensionais. Isto tornou difícil compreender a forma geral das células e como elas interagem umas com as outras. Agora, porém, várias técnicas microscópicas tornam possível fazer modelos tridimensionais de células ou partes de células. Isto é feito através da recolha digital de múltiplas imagens bidimensionais, depois combinando-as usando programas de computador.
Dr Rebecca Campbell e o Professor Associado Tony Poole são dois cientistas da Universidade de Otago que usam imagens microscópicas para fazer modelos tridimensionais das células que estudam. Rebecca usa múltiplas imagens do microscópio de varredura a laser confocal para construir vistas 3D de neurônios inteiros, e Tony tem construído um modelo 3D do cório primário. Você pode aprender mais sobre o trabalho de Rebecca e Tony em outros lugares neste contexto.
Natureza da ciência
As experiências científicas frequentemente revelam informações inesperadas que podem levar a novas hipóteses e teorias. Os cientistas dos anos 1600 ficaram surpreendidos ao verem pequenos ‘blocos de construção’ quando olharam para os tecidos sob microscópios ópticos. Suas observações eventualmente levaram ao desenvolvimento da teoria celular – a idéia de que a célula é a unidade básica da vida.
Ligações úteis
Veja este pequeno vídeo para ver uma célula imune (um neutrófilo) mudando sua forma conforme ela segue uma bactéria através do sangue e eventualmente a envolve.
Este fabuloso folheto Inside the Cell foi desenvolvido pelo National Institute of General Medical Sciences (US) e contém belas imagens de células, descrições e detalhes sobre como as células são estudadas. É muito detalhado, mas vale bem a pena ver!