Biologia I Unidade I - Citologia Pré-Vestibular Comunitário Vetor AULA IV - CARACTERÍSTICAS GERAIS DA CÉLULA – CITOPLASMA, RIBOSSOMOS E SISTEMA DE CANAIS E CAVIDADES – Apesar de sua diversidade, todas as células compartilham ao menos três características: apresentam membrana plasmática; contêm citoplasma e possuem material genético. Pode-se distinguir dois padrões básicos de organização celular: células procarióticas e células eucarióticas. As células procarióticas estão presentes apenas em bactérias, enquanto as células eucarióticas constituem todos os outros grupos de seres vivos. Retículo Endoplasmático O citoplasma das células eucarióticas apresenta uma rede de tubos e bolsas achatadas interligados que constitui o retículo endoplasmático. Podem-se distinguir dois tipos de retículo: o retículo endoplasmático granuloso (ou ergastoplasma) assim chamado porque apresenta ribossomos aderidos à sua superfície, e o retículo endoplasmático liso, que não possui ribossomos aderidos. Graças aos ribossomos aderidos a suas membranas, o retículo endoplasmático granuloso atua na produção de certas proteínas. Ele também participa do transporte dessas proteínas através do citoplasma, modificando quimicamente algumas delas durante o trajeto. As proteínas produzidas no retículo granuloso são enzimas lisossômicas (atuam na digestão intracelular), são proteínas de membrana celulares, e a grande maioria delas são proteínas de exportação, isto é, serão secretadas para fora da célula. As proteinas que constituem o citoesqueleto, as que atuam no citosol e no núcleo celular, são produzidas por ribossomos livres no citosol (não estão aderidos na membrana do retículo). O retículo liso tem como função a síntese de ácidos graxos, de fosfolipídios, de esteróides, e atua também no processo de inativação de substâncias tóxicas. Nas células musculares, as bolsas do retículo endoplasmático liso se especializaram no armazenamento de íons de Cálcio que, ao ser liberados no citosol, promovem a contração muscular. Complexo de Golgi Figura 1: Representação de uma célula eucariótica animal Citoplasma No citoplasma ocorre a maioria dos processos metabólicos: é aí que as substâncias obtidas do ambiente externo são processadas, fornecendo energia e matéria-prima para o metabolismo. È também no citoplasma que ocorre a produção da maior parte das substâncias necessárias ao funcionamento celular. Nas células eucarióticas, o citoplasma é entrecortado por uma rede de tubos e canais membranosos, onde ocorrem a produção e o transporte de diversas substâncias celulares. Há também diversas organelas citoplasmáticas, estruturas que atuam em funções específicas, como a produção de energia e a digestão de substâncias. Citoesqueleto Uma diferença marcante entre as células procarióticas e eucarióticas é que as últimas apresentam citoesqueleto, uma complexa estrutura intracelular constituida por tubos (microtúbulos) e filamentos (microfilamentos). O citoesqueleto desempenha diversas funções: define a forma e organiza a estrutura interna da célula; permite a adesão da célula a células vizinhas e a superfícies extracelulares; possibilita o deslocamento de materiais no interior da célula. Além disso, o citoesqueleto é responsável por diversos tipos de movimentos que uma célula é capaz de realizar, como a contração muscular, movimentação dos cromossomos durante a divisão celular e movimento dos cilios e flagelos. Ribossomos Os ribossomos são organelas celulares presentes em todo o citoplasma de células eucariontes quanto procariontes. Eles têm como função sintetizar proteínas que serão utilizadas em processos internos da célula. Eles podem estar agrupados em fila, com a ajuda de uma fita de RNA (formando os polirribossomos), espalhados no citoplasma (ou hialoplasma), ou grudados na parede do retículo endoplasmático, dando origem ao retículo endoplasmático rugoso. Vale lembrar que os ribossomos não contém uma membrana, ao contrário das mitocôndrias, por exemplo. Sintetizando proteínas: Os aminoácidos presentes na célula são atraídos pelos ribossomos, que com o material genético rRNA (RNA ribossômico), vão construir grandes cadeias de proteínas, que posteriormente serão utilizadas em processos da própria célula. Muitas das proteinas produzidas pelos ribossomos do retículo endoplasmático granuloso são imediatamente enviadas para outra estrutura citoplasmática: o complexo de Golgi. Esse componemte citoplasmático é constituido por 6 a 20 bolsas membranosas achatadas (cisternas) empilhadas umas sobre as outras. Nas cisternas do complexo de Golgi ocorem os processos finais necessários à exportação das proteínas produzidas pelo retículo granuloso. Aí, as proteínas são modificadas (ex: adição ou remoção de açúcares na proteína – glicoproteína) e enviadas para a membrana plasmática em bolsas membranosas. A transferência das proteínas produzidas no retículo granuloso para as cisternas do Golgi ocorre por meio de vesículas de transição, que brotam do retículo e se fundem às membranas das cisternas do complexo de Golgi, nelas liberando seu conteúdo protéico. Muitas das substâncias que passam pelo complexo de Golgi saem da célula e vão atuar em diferentes locais do organismo multicelular. È o que ocorre, por exemplo, com as enzimas digestivas, produzidas e secretadas pelas células do pâncreas e que irão atuar no intestino. O complexo de Golgi também desempenha papel importante na formação dos espermatozóides dos animais, originando o acrossomo, uma grande vesícula repleta de enzimas digestivas, que ocupa o topo do espermatozóide. As enzimas digestivas contidas na vesícula acrossômica têm a função de perfurar as membranas do óvulo na fecundação. Exercícios 1) PUC-RJ (2003) Identifique a opção que enumera as organelas celulares presentes em células vegetais e as associa corretamente com suas funções na célula vegetal. (A) Mitocôndria-respiração; centríolos-orientação da divisão; cloroplastofotossíntese. (B) Vacúolo-acúmulo de água; ribossomo-respiração; cloroplastofotossíntese. (C) Cloroplasto-fotossíntese; mitocôndria-respiração; ribossomos-digestão. (D) Mitocôndria-fotossíntese; cloroplasto-respiração; ribossomos-síntese protéica. (E) Membrana celular-revestimento; mitocôndria-respiração; cloroplastofotossíntese. 2) PUC-RJ (2004) De acordo com a Hipótese Endossimbionte, as células dos animais e plantas superiores se originaram de microrganismos que entraram em simbiose obrigatória com seres unicelulares primitivos. Qual das seguintes organelas celulares tem sua origem baseada nessa hipótese? (A) Complexo Golgiense. (B) Ribossomo. (C) Lisossomo. (D) Retículo endoplasmático. (E) Mitocôndria. 3) UNISC (2003) Uma célula animal que sintetiza, armazena e secreta enzimas deverá ter bastante desenvolvidos o: a) retículo endoplasmático granular e o complexo de Golgi. b) retículo endoplasmático agranular e o complexo de Golgi. c) retículo endoplasmático granular e os lisossomas. d) complexo de Golgi e lisossomas. e) complexo de Golgi e mitocôndrias. 4) UFF (1999) O acrossomo, presente nos espermatozóides maduros, é essencial para a fecundação. A formação do acrossomo ocorre a partir do: (A) peroxissomo (B) lisossomo (C) complexo de Golgi (D) centríolo (E) retículo endoplasmático liso 5) UERJ (1998-modificada) "Derrubamos a grande barreira que separava os reinos animal e vegetal: a célula é a unidade da matéria viva." Essa afirmativa foi feita por cientistas ao descobrirem, em 1839, aquilo que lírios, águas-vivas, gafanhotos, minhocas, samambaias e humanos têm em comum. Pode-se dizer que todas as células dos seres acima citados têm as seguintes características: (A) centríolo e lisossomo (B) parede celular e centríolo (C) núcleo individualizado e mitocôndria (D) material nuclear disperso e cloroplasto 6) UNICAMP (2001-modificada) No citoplasma das células são encontradas diversas organelas, cada uma com funções específicas, mas interagindo e dependendo das outras para o funcionamento celular completo. Assim, por exemplo, os lisossomos estão relacionados ao complexo de Golgi e ao retículo endoplasmático rugoso, e todos às mitocôndrias. a) Explique que relação existe entre lisossomos e complexo de Golgi. b) Cite quatro funções do complexo de Golgi. c) Por que todas as organelas dependem das mitocôndrias? a) Identifique a organela que, inicialmente, apresentou radioatividade mais alta. Justifique sua resposta. b) Ao final do período de incubação, qual organela apresentou radioatividade mais alta? Justifique sua resposta. 9) FUVEST (2001) O esquema representa uma célula secretora de enzimas em que duas estruturas citoplasmáticas estão indicadas por letras (A e B). Aminoácidos radioativos incorporados por essa célula concentram-se inicialmente na região A. Após algum tempo, a radioatividade passa a se concentrar na região B e, pouco mais tarde, pode ser detectada fora da célula. a) Explique, em termos funcionais, a concentração inicial de aminoácidos radioativos na estrutura celular A. b) Como se explica a detecção da radioatividade na estrutura B e, em seguida, fora da célula? 10) FUVEST (2003) Certas doenças hereditárias decorrem da falta de enzimas lisossômicas. Nesses casos, substâncias orgânicas complexas acumulam-se no interior dos lisossomos e formam grandes inclusões que prejudicam o funcionamento das células. a) O que são lisossomos e como eles contribuem para o bom funcionamento de nossas células? b) Como se explica que as doenças lisossômicas sejam hereditárias se os lisossomos não são estruturas transmissíveis de pais para filhos? 11) (MACKENZIE) Observe o desenho a seguir e assinale a alternativa que preenche corretamente os espaços da frase a seguir. A organela indicada no desenho é o ___________, responsável pela eliminação do excesso de _________ que entra por __________ em uma célula que vive em um meio ___________. em relação ao seu citoplasma. a) vacúolo pulsátil; água; osmose; hipotônico. b) vacúolo digestivo; sais minerais; osmose; hipertônico. c) vacúolo pulsátil; água; transporte ativo; hipertônico. d) vacúolo digestivo; sais minerais; difusão; hipertônico. e) vacúolo pulsátil; sais minerais; transporte ativo; hipertônico. 12) (UFV) Analisando o esquema a seguir, assinale a alternativa que representa os números I, II e III, respectivamente: 7) UFRRJ (2004) A célula possui diversas organelas com funções próprias e que, muitas vezes, estão relacionadas entre si. Dos processos como digestão intracelular, difusão e transporte ativo, em qual deles a mitocôndria tem participação imprescindível? Explique. 8) UFRJ (1999) Para investigar a dinâmica de biossíntese de uma proteína transportadora de glicose com relação às várias organelas e uma célula, um pesquisador incubou as células com um meio de cultura contendo um aminoácido marcado com carbono-14 (radioativo). Após um período de incubação, o pesquisador tomou amostras das células em cultura, isolou as várias organelas e contou a radioatividade de cada uma. As organelas analisadas foram: núcleo, ribossomas, mitocôndrias e membrana plasmática. a) fagocitose, clasmocitose e pinocitose. b) pinocitose, fagocitose e clasmocitose. c) clasmocitose, pinocitose e fagocitose. d) clasmocitose, fagocitose e pinocitose. e) pinocitose, clasmocitose e fagocitose.