CÉLULAS CITOPLASMA E ORGANELAS AS CÈLULAS O conhecimento da célula O conhecimento dos processos biológicos depende do conhecimento da célula enquanto unidade fundamental da vida. As células eram pouco conhecidas até o aparecimento do microscópio. Leeuwenhoek (1621-1723) A descoberta da célula Robert Hooke (16351703) Observação de pedaços de cortiça num microscópio composto. Surge a denominação “célula” (lugar fechado). Conhecimento da célula A Teoria celular postulada por Schleiden e Schawwan (século XIX), diz que: A célula é a unidade básica estrutural e funcional de todos os seres vivos; Todas as células provém de células pré-existentes; A célula e a unidade de reprodução, de desenvolvimento e de hereditariedade dos seres vivos. Dimensão da célula 1 micrômetro (µm) = 10-3 mm 1 nanômetro (nm) = 10-3 µm O tamanho da célula Lei de Spencer A superfície de uma célula varia de acordo com o quadrado da dimensão linear e o volume com o cubo da mesma. Esse aumento desproporcional do volume faz com que a célula tenha um excesso de citoplasma, o que dificulta as tocas gasosas e a obtenção de alimento. Consequência: divisão celular. A forma das células A forma da célula está relacionada á sua função. Organização celular Organização biológica: Organismos unicelulares: compostos por uma única célula, capaz de realizar todas as funções vitais. Ex bactéria Organismos pluricelulares: compostos por várias células, por vezes organizadas em tecidos diferenciados e especializados em diversas funções. Ex. homem Organização celular Organização estrutural: Células procarióticas: mais simples, sem núcleo individualizado e sem organelas membranosas. Ex. bactérias e cianobactérias Células eucariotas: com estrutura mais complexa, apresentando núcleo e organelas membranosas. Ex. protozoários, algas, fungos, vegetais e animais. Célula eucariota Animal Célula eucariota Vegetal E os vírus? São acelulares Sem metabolismo próprio Parasitas intracelulares obrigatórios CITOPLASMA - COMPONENTES Hialoplasma, citosol ou citoplasma fundamental Citoesqueleto Organelas citoplasmáticas Vacúolos CITOPLASMA Conceito meramente espacial, que compreende o espaço entre as duas membranas: plasmática e nuclear. Preenchido pelo citoesqueleto e pelo hialoplasma CITOESQUELETO Liga-se às proteínas do citosol e às organelas membranosas. Responsável por alterações na viscosidade do citoplasma, pela organização integrada das organelas citoplasmáticas e pelo deslocamento de determinadas organelas citoplasmáticas (ex.: mitocôndrias e lisossomos). Componentes: microfilamentos: proteína actina. microtúbulos: proteína tubulina. filamentos intermediários: proteínas fibrosas. CITOESQUELETO- COMPONENTES Microfilamentos (actina): junto com os filamentos de miosina formam o mecanismo contrátil celular (fibras musculares, citocinese e movimentos). CITOESQUELETO- COMPONENTES Microtúbulos (tubulina): fornecem suporte estrutural, mantendo a forma e a disposição interna da célula e a movimentação das organelas. CITOESQUELETO- COMPONENTES Filamentos intermediários (fibras protéicas duras e resistentes ): dá resistência à célula quando submetida a tensões mecânicas. ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Célula procariótica Ribossomos: síntese de proteínas ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Célula eucariótica animal ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Ribossomos livres no citoplasma o Sem membrana; o Formados de RNA-r e proteínas; o Sintetizam proteínas para uso da própria célula (citoesqueleto, enzimas do citosol, proteínas do cloroplasto, mitocôndria...) ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Ergastoplasma ou retículo endoplasmático rugoso granular, RER): síntese de proteínas de exportação ou que farão parte da membrana ou das organelas membranosas : as proteínas sintetizadas são encaminhadas para o complexo de Golgi, onde serão armazenadas, modificadas e secretadas pelas vesículas de secreção; transporte de material dentro da célula; desenvolvido em células secretoras: pâncreas, por ex. ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Retículo endoplasmático liso (agranular, REL): o transporte de substâncias; o síntese de lipídeos esteroides (hormônios sexuais), fosfolipídios e colesterol; o inativação de substâncias nocivas ao organismo desintoxicação); o desenvolvido nas gônadas e fígado; o armazena cálcio nos músculos ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Complexo de Golgi: o cúmulo, modificação e eliminação de secreções (secreção celular); o síntese de glicídios (parede de celulose, glicoproteínas); o formação do acrossomo dos espermatozoides; o originam os lisossomos; o forma a lamela média nos vegetais ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Mitocôndria: produção de energia (ATP) pela respiração celular. Origem endossimbiótica: bactérias aeróbias fagocitadas por uma célula maior. Evidências: dupla membrana, DNA próprio e ribossomos de pequeno peso molecular. ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Peroxissomos: processamento das reações oxidativas utilizando oxigênio molecular (detoxicação). Degradação da água oxigenada e do álcool. Contêm enzimas oxidativas, como a catalase . Usam oxigênio molecular para remover átomos de hidrogênio de substratos orgânicos (R) em reações oxidativas, que produzem peróxido de hidrogênio (H2O2), evitando o efeito tóxico deste, produzindo água e oxigênio: . ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Lisossomos: vesículas ricas em enzimas digestivas fabricadas pelo RER e acumuladas no Golgi digestão intracelular: nutrição para os unicelulares e proteção para os pluricelulares (leucócitos); autofagia: englobamento e digestão de estruturas da própria célula (renovação celular ou obtenção de alimento); autólise: destruição da célula (silicose); apoptose: destruição da célula programa (destruição das membranas entre os dedos do feto e da cauda do girino) ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Centríolos: formação do fuso acromático na divisão celular; formação de cílios e flagelos. Compostos por 9 tríades de microtúbulos dispostos de maneira a formar um cilindro. ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Célula eucariótica vegetal ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Presentes apenas em célula eucariótica vegetal Plastos: armazenamento de amido, pigmentos e outros produtos celulares. Cloroplastos: fotossíntese Origem endossimbiótica: cianobactérias fagocitadas por uma célula maior. Evidências: dupla membrana, DNA próprio e ribossomos de pequeno peso molecular, ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Presentes apenas em célula eucariótica vegetal Glioxissomos: organela similar aos peroxissomos de células animais. Contém enzimas para conversão de lipídios em açúcares (-oxidação de ácidos graxos), úteis no metabolismo celular. Vacúolos Célula eucariótica vegetal Participação no controle osmótico da célula e armazenamento de substâncias, excesso de água, pigmentos solúveis e diversos produtos a serem eliminados. Vacúolo pulsátil (contrátil) Protistas de água doce Participação no controle osmótico da célula elimina o excesso de água que entra por osmose. Quadro Comparativo entre células de organismos procariontes e eucariontes Organela Monera Protista Fungos Vegetais Animais Retículo endoplasmático Ausente Presente Presente Presente Presente Ribossomo Presente Presente Presente Presente Presente Complexo de Golgi Ausente Presente Presente Presente Presente Lisossomo Ausente Presente Presente Ausente Presente Mitocôndria Ausente Presente Presente Presente Presente Centríolo Ausente Presente Presente Ausente nos vegetais superiores Presente Plastos Ausentes Presentes em algumas formas Ausentes Presente Ausentes Vacúolo Ausente Presente Ausente Presente Ausente Peroxissomo Ausente Presente Presente Ausente Presente Glioxissomo Ausente Presente Presente Presente Ausente