CITOPLASMA OU HIALOPLASMA (1 006,5 kB) - Simone

CITOLOGIA
Professora: Simone
Citosol, Citoplasma ou hialoplasma
Os primeiros citologistas acreditavam que o interior da célula viva era
preenchido por um fluído homogêneo e viscoso, no qual estava mergulhado o
núcleo. Esse fluido recebeu o nome de citoplasma (do grego kytos, célula, e plasma,
aquilo que dá forma, que modela).
Hoje se sabe que o espaço situado entre a membrana plasmática e o núcleo é
bem diferente do que imaginaram aqueles citologistas pioneiros. Além da parte fluida,
o citoplasma contém bolsas e canais membranosos e organelas ou orgânulos
citoplasmáticos, que desempenham funções específicas no metabolismo da célula
eucarionte.
O fluido citoplasmático é constituído principalmente por água, proteínas,
sais minerais e açucares. No citosol ocorre a maioria das reações químicas vitais,
entre elas a fabricação das moléculas que irão constituir as estruturas celulares.
É também no citosol que muitas substâncias de reserva das células animais,
como as gorduras e o glicogênio, ficam armazenados.
Célula Vegetal
Ciclose
O citosol encontra-se em contínuo movimento, impulsionado pela contração
rítmica de certos fios de proteínas presentes no citoplasma, em um processo
semelhante ao que faz nossos músculos se movimentarem. Os fluxos de citosol
constituem o que os biólogos denominam ciclose. Em algumas células, a ciclose é tão
intensa que há verdadeiras correntes circulatórias internas. Sua velocidade aumenta
com elevação da temperatura e diminui em temperaturas baixas, assim como na falta
de oxigênio.
Movimento ameboide
Alguns tipos de células têm a capacidade de alterar rapidamente a consistência
de seu citosol, gerando fluxos internos que permitem à célula mudar de forma e se
movimentar. Esse tipo de movimento celular, presente em muitos protozoários e em
alguns tipos de células de animais multicelulares, é chamado movimento ameboide.
Citoesqueleto
O que é e composição
O citoesqueleto é uma estrutura celular, espécie de rede, composta por um conjunto de
três tipos diferentes de filamentos proteicos. São eles: microtúbulos, filamentos
intermediários e microfilamentos.
Características principais
Os microtúbulos (tubos ocos e compridos) são maiores do que os demais componentes
do citoesqueleto. São eles os responsáveis tanto pela forma celular quanto pela
movimentação que ocorre nas células. Agem também na movimentação dos cílios e
flagelos. Formados pela proteína TUBULINA
Os filamentos intermediários estão no meio termo, em relação a sua forma, se
comparados com os microtúbulos e microfilamentos. Sendo mais grosso do que os
microfilamentos e mais fino do que os microtúbulos. Tem a função de manter as organelas
celulares em seus lugares. Formado pela proteína QUERATINA
Os microfilamentos ajudam a manter o vigor e a forma celular; dão suporte mecânico e
colaboram na movimentação; contribuem com funções da membrana plasmática; agem na
contração muscular; migração de células embrionárias; combate a infecções e nos
processos de cicatrização da pele. Formado pela proteína ACTINA
Funções na célula:
- Manutenção e organização celular, tanto em sua forma quanto em seu conteúdo. É
responsável também pela movimentação das células;
- Dá forma a célula;
- Possibilita o movimento circular do citoplasma no interior da célula, atuando no processo
de transporte de substâncias;
- Permite a união das células;
- O citoesqueleto das células presentes nos músculos atua do processo de contração
muscular;
- Formação e movimentação de flagelos e cílios;
- Em amebas e algumas espécies de protozoários, o citoesqueleto é responsável pela
movimentação ameboide.
- No processo de divisão celular, participam da movimentação dos cromossomos.
Como são os organóides?
Alguns dos organóides (também chamados de orgânulos ou organelas) do
citoplasma são membranosos, isto é, são revestidos por uma membrana lipoprotéica
semelhante à membrana plasmática. Estamos nos referindo a retículo
endoplasmático (REG e o REL), mitocôndrias, sistema golgiense (ou complexo de
golgi), lisossomos, peroxissomos, cloroplastos e vacúolos. Os organóides não
membranosos são os ribossomos e os centríolos.
O retículo endoplasmático

Tipos de retículo
O citoplasma das células eucariontes contém inúmeras bolsas e tubos cujas
paredes têm uma organização semelhante à da membrana plasmática. Essas
estruturas membranosas formam uma complexa rede de canais interligados,
conhecida pelo nome de retículo endoplasmático. Podem-se distinguir dois tipos de
retículo endoplasmático granuloso ou rugoso (REG) e retículo endoplasmático
não granuloso (RENG) ou reticulo endoplasmático liso (REL).
O retículo endoplasmático granuloso (REG) ou rugoso, também chamado de
ergastoplasma, é formado por sacos achatados, cujas membranas têm aspecto
verrugoso devido à presença de grânulos – os ribossomos – aderidos à sua
superfície externa (voltada para o citosol).
Já o retículo endoplasmático não granuloso (RENG) ou liso (REL) é formado por
estruturas membranosas tubulares, sem ribossomos aderidos, e, portanto, de
superfície lisa.
Os dois tipos de retículo estão interligados e a transição entre eles é gradual.
Se observarmos o retículo endoplasmático partindo do retículo rugoso em direção ao
liso, vemos as bolsas se tornarem menores e a quantidade de ribossomos aderidos
diminuir progressivamente, até deixar de existir.
 Funções do retículo endoplasmático não granuloso ou liso (REL)
O retículo endoplasmático atua como uma rede de distribuição de substâncias
no interior da célula. No líquido existente dentro de suas bolsas e tubos, diversos tipos
de substâncias se deslocam sem se misturar com o citosol.
Produção de lipídios
Uma importante função de retículo endoplasmáticos não granulosos ou liso é a
produção de lipídios. A lecitina e o colesterol, por exemplo, os principais
componentes lipídicos de todas as membranas celulares são produzidos no RENG.
Outros tipos de lipídios produzidos no retículo liso são os hormônios esteroides,
entre os quais estão a testosterona e o estrógeno, hormônios sexuais produzidos nas
células das gônadas de animais vertebrados.
Desintoxicação
O retículo endoplasmático não granuloso ou liso também participa dos
processos de desintoxicação do organismo. Nas células do fígado, o RENG,
absorve substâncias tóxicas, modificando-as ou destruindo-as, de modo a não
causarem danos ao organismo. É a atuação do retículo das células hepáticas que
permite eliminar parte do álcool, medicamentos e outras substâncias
potencialmente nocivas que ingerimos.
 Funções do retículo endoplasmático granuloso (REG)
Armazenamento de substâncias
Dentro das bolsas do RENG também pode haver armazenamento de substâncias.
Os vacúolos das células vegetais, por exemplo, são bolsas membranosas derivadas
do retículo que crescem pelo acúmulo de soluções aquosas ali armazenadas.
Produção de proteínas
O retículo endoplasmático Granuloso, graças à presença dos ribossomos, é
responsável por boa parte da produção de proteínas da célula. As proteínas
fabricadas nos ribossomos do REG penetram nas bolsas e se deslocam em direção ao
aparelho de Golgi, passando pelos estreitos e tortuosos canais do retículo
endoplasmático não granuloso.
Aparelho de Golgi
O aparelho de Golgi está presente em praticamente todas as células
eucariontes, e consiste de bolsas membranosas achatadas, empilhadas como
pratos. Cada uma dessas pilhas recebe o nome de dictiossomo. Nas células
animais, os dictiossomos geralmente se encontram reunidos em um único local,
próximo ao núcleo. Nas células vegetais, geralmente há vários dictiossomos
espalhados pelo citoplasma.
Funções do aparelho de Golgi
 O aparelho de Golgi atua como centro de armazenamento, transformação,
empacotamento e remessa de substâncias na célula. Muitas das
substâncias que passam pelo aparelho de Golgi serão eliminadas da célula,
indo atuar em diferentes partes do organismo. É o que ocorre, por exemplo,
com as enzimas digestivas produzidas e eliminadas pelas células de
diversos órgãos (estômago, intestino, pâncreas etc.). Outras substâncias, tais
como o muco que lubrifica as superfícies internas do nosso corpo, também
são processadas e eliminadas pelo aparelho de Golgi. Assim, o principal papel
dessa estrutura citoplasmática é a eliminação de substâncias que atuam fora
da célula, processo genericamente denominado secreção celular.

Secreção de enzimas digestivas - As enzimas digestivas do
pâncreas, por exemplo, são produzidas no RER e levadas até as bolsas do
aparelho de Golgi, onde são empacotadas em pequenas bolsas, que se
desprendem dos dictiossomos e se acumulam em um dos polos da célula
pancreática. Quando chega o sinal de que há alimento para ser digerido, as
bolsas cheias de enzimas se deslocam até a membrana plasmática, fundemse com ela e eliminam seu conteúdo para o meio exterior. A produção de
enzimas digestivas pelo pâncreas é apenas um entre muitos exemplos do
papel do aparelho de Golgi nos processos de secreção celular. Praticamente
todas as células do corpo sintetizam e secretam uma grande variedade de
proteínas que atuam fora delas.
Lisossomos
Estrutura e origem dos lisossomos
Os lisossomos (do grego lise, quebra, destruição) são bolsas membranosas
que contêm enzimas capazes de digerir substâncias orgânicas. Com origem no
aparelho de Golgi, os lisossomos estão presentes em praticamente todas as células
eucariontes. As enzimas são produzidas no RER e migram para os dictiossomos,
sendo identificadas e enviadas para uma região especial do aparelho de Golgi, onde
são empacotadas e liberadas na forma de pequenas bolsas.
Função dos lisossomos

Digestão intracelular - Os lisossomos são organelas responsáveis pela
digestão intracelular. As bolsas formadas na fagocitose e na pinocitose, que
contêm partículas capturadas no meio externo, fundem-se aos lisossomos,
dando origem a bolsas maiores, onde a digestão ocorrerá.

Vacúolos digestivos
As bolsas originadas pela fusão de
lisossomos
com
fagossomos
ou
pinossomos
são
denominadas
vacúolos digestivos; em seu interior,
as substâncias originalmente presentes
nos fagossomos ou pinossomos são
digeridas pelas enzimas lisossômicas.
À medida que a digestão intracelular vai
ocorrendo, as partículas capturadas
pelas células são quebradas em
pequenas moléculas que atravessam a
membrana do vacúolo digestivo,
passando para o citosol. Essas
moléculas
serão
utilizadas
na
fabricação de novas substâncias e no
fornecimento de energia à célula.
Eventuais restos do processo digestivo,
constituídos por material que não foi
digerido, permanecem dentro do
vacúolo, que passa a ser chamado
vacúolo residual.
Muita célula elimina o conteúdo do
vacúolo residual para o meio exterior.
Nesse
processo,
denominado
clasmocitose, o vacúolo residual
encosta na membrana plasmática e
fundem-se com ela, lançando seu
conteúdo para o meio externo.

Processos celulares
Autólise
A autólise ou citólise é o processo pelo qual uma célula se autodestrói espontaneamente.
É incomum em organismos adultos e normalmente ocorre em células danificadas ou em
tecido morrendo.
a) autólise positiva (apoptose): é o fenômeno ligado à manutenção evolutiva de uma
determinada espécie. Exemplo: a autólise do rabo dos girinos. Iniciada a transformação
dos girinos, sinais químicos são emitidos para as células do rabo levando os vários
lisossomos a realizarem autólises sucessivas que irão destruir as células e,
consequentemente, a rabo do girino. Chegando a tempo adulto, as autólises são
interrompidas, pois ocorre o término da transformação. Ao destruir a rabo durante a
transformação, aquilo que não foi digerido será reaproveitado na reconstrução de um
“novo” bicho.
b) autólise negativa: Exemplo: silicose. Trabalhadores de minas de carvão, jazidas
minerais, entre outros, podem aspirar o pó de sílica que, através das vias respiratórias,
chega aos pulmões. Rapidamente, macrófagos (células fagocitárias da organização)
migram em direção aos pulmões e fagocitam o pó de sílica que, reunido no interno do
lisossomo, promove sua ruptura, iniciando o fenômeno da autólise que destruirá o
macrófago. As enzimas, em seguida atacarem os macrófagos, atacam aos alvéolos
pulmonares, provocando a silicose.
Autofagia
Todas as células praticam autofagia (do grego autos, próprio, e phagein,
comer), digerindo partes de si mesmas com o auxílio de seus lisossomos. Por incrível
que pareça, a autofagia é uma atividade indispensável à sobrevivência da célula.
Em determinadas situações, a autofagia é uma atividade puramente alimentar.
Quando um organismo é privado de alimento e as reservas do seu corpo se esgotam,
as células, como estratégia de sobrevivência no momento de crise, passam a digerir
partes de si mesmas.
No dia-a-dia da vida de uma célula, a autofagia permite destruir organelas
celulares desgastadas e reaproveitar alguns de seus componentes moleculares.
O processo da autofagia se inicia com a aproximação dos lisossomos da
estrutura a ser eliminada. Esta é cercada e envolvida pelos lisossomos, ficando
contido em uma bolsa repleta de enzimas denominada vacúolo autofágico.
Através da autofagia, uma célula destrói e reconstrói seus constituintes
centenas ou até milhares de vezes. Uma célula nervosa do cérebro, por exemplo,
formada em nossa vida embrionária, tem todos os seus componentes (exceto os
genes) com menos de um mês de idade. Uma célula de nosso fígado, a cada semana,
digere e reconstrói a maioria de seus componentes.
Peroxissomos
Os peroxissomos são organelas membranosas presentes no citoplasma das
células vegetais e animais, formando vesículas arredondadas, cuja função está
relacionada ao armazenamento de enzimas que catalisam o peróxido de hidrogênio (água
oxigenada - H2O2), uma substância tóxica que necessita ser degradada.
Dessa forma, a enzima catalase reage com o peróxido de hidrogênio produzindo água
(H2O) e oxigênio molecular (O2).
Representação da reação de oxidação:
2
H2O2 +
Enzima
Catalase
→
2
H2O
+
O2
Nos vertebrados, os peroxissomos, numerosos principalmente nas células de órgãos
como os rins e fígado, ocupam cerca de 2% do volume celular hepático. Nesses órgãos,
realiza a desintoxicação do organismo, oxidando substâncias absorvidas do sangue.
Mitocôndrias

Função das mitocôndrias
As mitocôndrias estão imersas no citosol, entre as diversas bolsas e filamentos
que preenchem o citoplasma das células eucariontes. Elas são verdadeiras “casas de
força” das células, pois produzem energia para todas as atividades celulares.
As mitocôndrias, cujo número varia de dezenas até centenas, dependendo do
tipo de célula, estão presentes praticamente em todos os seres eucariontes, sejam
animais, plantas, algas, fungos ou protozoários.
No interior das mitocôndrias ocorre a respiração celular, processo em que
moléculas orgânicas de alimento reagem com gás oxigênio (O2), transformando-se em
gás carbônico (CO2) e água (H2O) e liberando energia.
A energia liberada na respiração celular é armazenada em uma substância
chamada ATP (adenosina trifosfato), que se difunde para todas as regiões da célula,
fornecendo energia para as mais diversas atividades celulares.
Estrutura interna das mitocôndrias
As mitocôndrias são delimitadas por duas membranas lipoprotéicas
semelhantes às demais membranas celulares. Enquanto a membrana externa é lisa,
a membrana interna possui inúmeras pregas – as cristas mitocondriais – que se
projetam para o interior da organela.
A cavidade interna das mitocôndrias é preenchida por um fluido denominado
matriz mitocondrial, onde estão presentes diversas enzimas, além de DNA e RNA e
pequenos ribossomos e substâncias necessárias à fabricação de determinadas
proteínas.
O DNA mitocondrial (DNAmit), de todas as células do individuo adulto é de
origem materna, portanto o embrião, formado a partir da fecundação, terá em suas
células mitocôndrias, formadas exclusivamente a partir daquelas presentes no óvulo,
isto é, mitocôndrias idênticas às da mãe.

A origem das mitocôndrias
Toda mitocôndria surge da reprodução de uma outra mitocôndria. Quando a
célula vai se dividir, suas mitocôndrias se separam em dois grupos mais ou menos
equivalentes, que se posicionam em cada um dos lados do citoplasma.
Os
vacúolos
Os vacúolos das células vegetais são interpretados com regiões
expandidas do retículo endoplasmático. Em células vegetais jovens observam-se
algumas dessas regiões, formando pequenos vacúolos isolados um do outro. Mas, à
medida que a célula atinge a fase adulta, esses pequenos vacúolos se fundem,
formando-se um único, grande e central, com ramificações que lembram sua origem
reticular. A expansão do vacúolo leva o restante do citoplasma a ficar comprimido e
restrito à porção periférica da célula. Além disso, a função do vacúolo é regular as
trocas de água que ocorrem na osmose.
Em protozoários de água doce existem vacúolos pulsáteis (também
chamados contráteis), que exercem o papel de reguladores osmóticos. O ingresso
constante de água, do meio para o interior da célula, coloca em risco a integridade
celular. A remoção contínua dessa água mantém constante a concentração dos
líquidos celulares e evita riscos de rompimento da célula. É um trabalho que consome
energia.
Plastos
Classificação
e
estrutura
dos plastos
Plastos são orgânulos citoplasmáticos encontrados nas células de plantas e de
algas. Sua forma e tamanho variam conforme o tipo de organismo. Em algumas algas,
cada célula possui um ou poucos plastos, de grande tamanho e formas características.
Já em outras algas e nas plantas em geral, os plastos são menores e estão presentes
em grande número por célula.
Os plastos podem ser separados em duas categorias:


cromoplastos (do grego chromos, cor), que apresentam pigmentos em seu
interior. O cromoplasto mais frequente nas plantas é o cloroplasto, cujo
principal componente é a clorofila, de cor verde. Há também plastos vermelhos,
os eritroplastos (do grego eritros, vermelho), que se desenvolvem, por
exemplo, em frutos maduros de tomate.
leucoplastos (do grego leukos, branco), que não contêm pigmentos.
Cloroplastos
Os cloroplastos são orgânulos citoplasmáticos discoides que se assemelham a
uma lente biconvexa com cerca de 10 micrometros de diâmetro. Eles apresentam
duas membranas envolventes e inúmeras membranas internas, que formam pequenas
bolsas discoidais e achatadas, os tilacóides (do grego thylakos, bolsa).
Os tilacóides se organizam uns sobre os outros, formando estruturas cilíndricas
que lembram pilhas de moedas. Cada pilha é um granum, que significa grão, em latim
(no plural, grana).
O espaço interno do cloroplasto é preenchido por um fluido viscoso
denominado estroma, que corresponde à matriz das mitocôndrias, e contém, como
estas, DNA, enzimas e ribossomos.
As moléculas de clorofila ficam dispostas organizadamente nas membranas
dos tilacóides, de modo a captarem a luz solar com a máxima eficiência.

Funções do cloroplasto
Se as mitocôndrias são as centrais energéticas das células, os cloroplastos são
as centrais energéticas da própria vida. Eles produzem moléculas orgânicas,
principalmente glicose, que servem de combustível para as mitocôndrias de todos os
organismos que se alimentam, direta ou indiretamente, das plantas.
Os cloroplastos produzem substâncias orgânicas através do processo de
fotossíntese. Nesse processo, a energia luminosa é transformada em energia
química, que fica armazenada nas moléculas das substâncias orgânicas fabricadas.
As matérias-primas empregadas na produção dessas substâncias são, simplesmente,
gás carbônico e água.
Durante a fotossíntese, os cloroplastos também produzem e liberam gás
oxigênio (O2), necessário à respiração tanto de animais quanto de plantas. Os
cientistas acreditam que praticamente todo o gás oxigênio que existe hoje na
atmosfera terrestre tenha se originado através da fotossíntese.
Os centríolos
Os centríolos são organelas NÃO envolvidas por membrana e que participam
do progresso de divisão celular. Nas células de fungos complexos, plantas
superiores (gimnospermas e angiospermas) e nematóides não existem
centríolos. Eles estão presentes na maioria das células de animas, algas e vegetais
inferiores como as briófitas (musgos) e pteridófitas (samambaias).
Estruturalmente, são constituídos por um total de nove trios de microtúbulos
protéicos, que se organizam em cilindro.
São autoduplicáveis no período que precede a divisão celular, migrando, logo a
seguir, para os polos opostos da célula.
Embora esses microtúbulos não sejam originados dos centríolos e sim de uma
região da célula conhecido como centrossomo, é comum a participação deles no
processo de divisão de uma célula animal. Já em células de vegetais superiores,
como não existem centríolos, sua multiplicação se processa sem eles.
Atuam também na formação de cílios e flagelos.
 Os Cílios e Flagelos
São estruturas móveis, encontradas externamente em células de diversos seres
vivos. Os cílios são curtos e podem ser relacionados à locomoção e a remoção
de impurezas. Nas células que revestem a traqueia humana, por exemplo, os
batimentos ciliares empurram impurezas provenientes do ar inspirado, trabalho
facilitado pela mistura com o muco que, produzido pelas células da traqueia, lubrifica e
protege a traqueia. Em alguns protozoários, por exemplo, o paramécio, os cílios são
utilizados para a locomoção.
Os flagelos são longos e também se relacionam a locomoção de certas
células, como a de alguns protozoários (por exemplo, o tripanosssomo causador da
doença de Chagas) e a do espermatozoide.
Em alguns organismos pluricelulares, por exemplo, nas esponjas, o batimento
flagelar cria correntes de água que percorrem canais e cavidades internas, trazendo,
por exemplo, partículas de alimento.
Estruturalmente, cílios e flagelos são idênticos. Ambos são cilíndricos,
exteriores as células e cobertos por membrana plasmática. Internamente, cada cílio ou
flagelo é constituído por um conjunto de nove pares de microtúbulos periféricos de
tubulina, circundando um par de microtúbulos centrais.
Tanto os cílios como flagelos são originados por uma região organizadora no
interior da célula, conhecida como corpúsculo basal. Em cada corpúsculo basal há
um conjunto de nove trios de microtúbulos (ao invés de duplas, como nos cílios e
flagelos), dispostos em círculo. Nesse sentido, a estrutura do corpúsculo basal é
semelhante à de um centríolo.
Ribossomos
Os ribossomos são organelas celulares presentes em todo o citoplasma de
células eucariontes quanto procariontes.
Eles tem 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.
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.
As enzimas são produzidas nos ribossomos que estão colados ao retículo
endoplasmático. De lá, elas vão para dentro do retículo, onde serão agrupadas em
grandes números, depois "enviadas" para o complexo de golgi, onde serão finalmente
expelidas da célula.