CITOLOGIA Professora: Simone Conteúdo da 1° prova Membrana

CITOLOGIA
Professora: Simone
Conteúdo da 1° prova
Membrana plasmática
Os limites da célula viva
Uma célula viva é um compartimento microscópico, isolado do ambiente
por pelo menos uma barreira: a membrana plasmática. Está é uma película
extremamente fina e delicada, que exerce severa “fiscalização” sobre todas as
substâncias e partículas que entram e saem da célula.
Dada a relativa fragilidade da membrana plasmática, a maioria das células
apresenta algum tipo de envoltório que dá proteção e suporte físico à membrana.
Entre esses envoltórios destacam-se o glicocálix, presente na maioria das células
animais, e a parede celulósica, presente em células de plantas e de algumas algas.
Glicocálix
Se isolássemos uma célula de nosso corpo, notaríamos que ela
esta envolta por uma espécie de malha feita de moléculas de
glicídios (carboidratos) frouxamente entrelaçadas. Esta
malha protege a célula como uma vestimenta: trata-se do
glicocálix (do grego glykys, doce, açúcar, e do latim calyx, casca
envoltório).
Diversas funções têm sido sugeridas para o glicocálix. Acredita-se que, além
de ser uma proteção contra agressões físicas e químicas do ambiente externo,
ele funcione como uma malha de retenção de nutrientes e enzimas, mantendo um
microambiente adequado ao redor de cada célula. Confere às células a capacidade
de se reconhecerem, uma vez que células diferentes têm glicocálix formado por
glicídios diferentes e células iguais têm glicocálix formado por glicídios iguais.
Parede celulósica
As células vegetais possuem um envoltório externo, espesso e relativamente
rígido: a parede celulósica, também chamada membrana esquelética celulósica;
Constituição da parede celulósica
A parede das células vegetais é constituída por longas e resistentes
microfibrilas do polissacarídeo celulose. As microfibrilas celulósicas se mantém unidas
por meio de uma matriz formada por glicoproteínas (proteínas ligadas a açucares),
hemicelulose e pectina (polissacarídeos).
A estrutura molecular da parede celulósica aplica o mesmo princípio do
concreto armado, no qual longas e resistentes varetas de ferro estão mergulhadas em
uma argamassa de cimento e pedras.
Na parede celular, as microfibrilas de celulose correspondem às varetas de
ferro do concreto, enquanto as glicoproteínas e os polissacarídeos da matriz
correspondem à argamassa.
Membrana celular
(ou membrana plasmática ou membrana citoplasmática ou plasmalema)
Toda a célula, seja procarionte ou eucarionte, apresenta uma membrana que
isola do meio exterior: a membrana plasmática. A membrana plasmática é tão fina
(entre 6 a 9 nm) que os mais aperfeiçoados microscópios ópticos não conseguiram
torná-la visível. Foi somente após o desenvolvimento da microscopia eletrônica que a
membrana plasmática pode ser observada. Nas grandes ampliações obtidas pelo
microscópio eletrônico, cortes transversais da membrana aparecem como uma linha
mais clara entre duas mais escuras, delimitando o contorno de cada célula.
Constituição química da membrana plasmática
Estudos com membranas plasmáticas isoladas revelam que seus componentes
mais abundantes são fosfolipídios, colesterol e proteínas. É por isso que se costumam
dizer que as membranas plasmáticas têm constituição lipoprotéica.
A organização molecular da membrana plasmática
Uma vez identificados os fosfolipídios e as proteínas como os principais
componentes moleculares da membrana, os cientistas passaram a investigar como
estas substâncias estavam organizadas.
O modelo do mosaico fluído
A disposição das moléculas na membrana plasmática foi elucidada
recentemente, sendo que os lipídios formam uma camada dupla e contínua, no meio
da qual se encaixam moléculas de proteína. A dupla camada de fosfolipídios é fluida,
de consistência oleosa, e as proteínas mudam de posição continuamente, como se
fossem peças de um mosaico. Esse modelo foi sugerido por dois pesquisadores,
Singer e Nicholson, e recebeu o nome de Modelo Mosaico Fluido.
Os fosfolipídios têm a função de manter a estrutura da membrana e as
proteínas têm diversas funções. As membranas plasmáticas de um eucariócitos
contêm quantidades particularmente grande de colesterol. As moléculas de colesterol
aumentam as propriedades da barreira da bicamada lipídica e devido a seus rígidos
anéis planos de esteróides diminuem a mobilidade e torna a bicamada lipídica menos
fluida.
Funções das proteínas na membrana plasmática
As proteínas da membrana plasmática exercem grandes variedades de
funções: atuam preferencialmente nos mecanismos de transporte, organizando
verdadeiros túneis que permitem a passagem de substâncias para dentro e para fora
da célula, funcionam como receptores de membrana, encarregadas de receber sinais
de substâncias que levam alguma mensagem para a célula, favorecem a adesão de
células adjacentes em um tecido, servem como ponto de ancoragem para o
citoesqueleto.

Proteínas de adesão: em células adjacentes, as proteínas da membrana
podem aderir umas às outras.

Proteínas que facilitam o transporte de substâncias entre células.

Proteínas de reconhecimento: determinadas glicoproteínas atuam na
membrana como um verdadeiro “selo marcador”, sendo identificadas
especificamente por outras células.

Proteínas receptoras de membrana.

Proteínas de transporte: podem desempenhar papel na difusão facilitada,
formando um canal por onde passam algumas substâncias, ou no transporte
ativo, em que há gasto de energia fornecida pela substância ATP. O ATP
(adenosina trifosfato) é uma molécula derivada de nucleotídeo que armazena a
energia liberada nos processos bioenergéticos que ocorrem nas células
(respiração aeróbia, por exemplo). Toda vez que é necessária energia para a
realização de uma atividade celular (transporte ativo, por exemplo) ela é
fornecida por moléculas de ATP.

Proteínas de ação enzimática: uma ou mais proteínas podem atuar
isoladamente como enzima na membrana ou em conjunto, como se fossem
parte de uma “linha de montagem” de uma determinada via metabólica.

Proteínas com função de ancoragem para o citoesqueleto.
Transporte pela Membrana Plasmática
A capacidade de uma membrana de ser atravessada por algumas substâncias
e não por outras define sua permeabilidade. Em uma solução, encontram-se o
solvente (meio líquido dispersante) e o soluto (partícula dissolvida). Classificam-se as
membranas como Seletivamente permeável: permite a passagem do solvente e de
alguns tipos
de soluto.
A passagem aleatória de partículas sempre ocorre de um local de maior
concentração para outro de concentração menor (a favor do gradiente de
concentração). Isso se dá até que a distribuição das partículas seja uniforme. A partir
do momento em que o equilíbrio for atingido, as trocas de substâncias entre dois
meios tornam-se proporcionais.
A passagem de substâncias através das membranas celulares envolve vários
mecanismos, entre os quais podemos citar:
Transporte Passivo
Ocorre sempre a favor do gradiente, no sentido de igualar as concentrações
nas duas faces da membrana. Não envolve gasto de energia.
Tipos de transporte passivo:
 Osmose
A água se movimenta livremente através da membrana, sempre do local de
menor concentração de soluto para o de maior concentração. A pressão com a qual a
água é forçada a atravessar a membrana é conhecida por pressão osmótica.
A osmose não é influenciada pela natureza
do soluto, mas pelo número de partículas.
Quando duas soluções contêm a mesma
quantidade de partículas por unidade de
volume, mesmo que não sejam do mesmo
tipo, exercem a mesma pressão osmótica e
são isotônicas. Caso sejam separadas por
uma membrana, haverá fluxo de água nos
dois sentidos de modo proporcional.
Quando se comparam soluções de
concentrações diferentes, a que possui
mais soluto e, portanto, maior pressão
osmótica é chamada hipertônica, e a de
menor concentração de soluto e menor
pressão osmótica é hipotônica. Separadas
por uma membrana, há maior fluxo de água
da solução hipotônica para a hipertônica,
até que as duas soluções se tornem
isotônicas.
A osmose pode provocar alterações de
volume celular. Uma hemácia humana é
isotônica em relação a uma solução de
cloreto de sódio a 0,9% (“solução
fisiológica”). Caso seja colocada em um
meio com maior concentração, perde água
e murcha. Se estiver em um meio mais
diluído (hipotônico), absorve água por
osmose e aumenta de volume, podendo
romper (hemólise).
Osmose na célula vegetal
Como já foi dito anteriormente, se duas soluções se mantêm separadas por
uma membrana semipermeável, ocorre fluxo de água da solução mais diluída para a
mais concentrada. Essa difusão do solvente chama-se osmose.
Quando uma célula vegetal está em meio hipotônico, absorve água. Ao
contrário da célula animal, ela não se rompe, pois é revestida pela parede celular ou
membrana celulósica, que é totalmente permeável, mas tem elasticidade limitada,
restringindo o aumento do volume da célula. Assim, a entrada de água na célula não
depende apenas da diferença de pressão osmótica entre o meio extracelular e o meio
intracelular (principalmente a pressão osmótica do suco vacuolar, líquido presente no
interior do vacúolo da célula vegetal). Depende, também, da pressão contrária
exercida pela parede celular. Essa pressão é conhecida por pressão de
turgescência, ou resistência da membrana celulósica à entrada de água na célula.
A Célula Vegetal em Meio Isotônico
Quando está em meio isotônico, a parede celular
não oferece resistência à entrada de água, pois
não está sendo distendida (PT = zero). Mas,
como as concentrações de partículas dentro e
fora da célula são iguais, a diferença de pressão
de difusão é nula.
A célula está flácida
A Célula Vegetal em Meio Hipotônico
Quando o meio é hipotônico, há diferença de pressão
osmótica entre os meios intra e extra- celular. À medida que a
célula absorve água, distende a membrana celulósica, que passa a
oferecer resistência à entrada de água. Ao mesmo tempo, a entrada
de água na célula dilui o suco vacuolar, cuja pressão osmótica
diminui. Em certo instante, a pressão de turgescência(PT) se iguala à
pressão osmótica(PO), tornando a entrada e a saída de água
proporcionais.
A célula está túrgida.
A Célula Vegetal em Meio Hipertônico
Quando a célula está em meio hipertônico, perde
água e seu citoplasma se retrai, deslocando a
membrana plasmática da parede celular. Como não
há deformação da parede celular, ela não exerce
pressão de turgescência. Diz-se que a célula está
plasmolisada. Se a célula plasmolisada for colocada
em meio hipotônico, absorve água e retorna à
situação inicial. O fenômeno inverso à plasmólise
chama-se deplasmólise ou desplasmolise.
 Difusão
Consiste na passagem das moléculas do soluto, do local de maior para o
local de menor concentração, até estabelecer um equilíbrio. É um processo lento,
exceto quando o gradiente de concentração for muito elevado ou as distâncias
percorridas forem curtas. A passagem de substâncias, através da membrana, se dá
em resposta ao gradiente de concentração.
 Difusão Facilitada
Certas substâncias entram na célula a favor do gradiente de concentração e sem
gasto energético, mas com uma velocidade maior do que a permitida pela difusão
simples. Isto ocorre, por exemplo, com a glicose, com alguns aminoácidos e certas
vitaminas. Estas substãncias atravessam a membrana ajudadas por proteínas chamadas
de transportadoras e que podem ser divididas em dois grupos:
o As proteínas de canais que atuam como canais ou poros através dos quais
determinada substâncias , geralmrnte ions, atravessam a membrana .
o As permeases ou proteínas carregadoras, mudam de formato ao unir-se a
molécula transportadora através da membrana .
Transporte Ativo
Neste processo, as substâncias são transportadas com gasto de energia,
podendo ocorrer do local de menor para o de maior concentração (contra o gradiente
de concentração). Esse gradiente pode ser químico ou elétrico, como no transporte
de íons. O transporte ativo age como uma “porta giratória”. A molécula a ser
transportada liga-se à molécula transportadora (proteína da membrana) como uma
enzima se liga ao substrato. A molécula transportadora gira e libera a molécula
carregada no outro lado da membrana. Gira, novamente, voltando à posição inicial. A
bomba de sódio e potássio liga-se em um íon Na+ na face interna da membrana e o
libera na face externa. Ali, se liga a um íon K+ e o libera na face externa. A energia
para o transporte ativo vem da hidrólise do ATP.
Endocitose e exocitose
Enquanto que a difusão simples e facilitada e o transporte ativo são
mecanismos de entrada ou saída para moléculas e ions de pequenas dimensões, as
grandes moléculas ou até partículas constituídas por agregados moleculares são
transportadas através de outros processos.
Endocitose
Este processo permite o transporte de substâncias do meio extra- para o
intracelular, através de vesículas limitadas por membranas, a que se dá o nome de
vesículas de endocitose ou endocíticas. Estas são formadas por invaginação da
membrana plasmática, seguida de fusão e separação de um segmento da mesma.
Há três tipos de endocitose: pinocitose, fagocitose .
Pinocitose
Neste caso, as vesículas são de pequenas dimensões e a célula ingere
moléculas solúveis que, de outro modo, teriam dificuldades em penetrar a membrana.
O mecanismo pinocítico envolve gasto de energia e é muito seletivo para
certas substâncias, como os sais, aminoácidos e certas proteínas, todas elas solúveis
em água.
Este processo, que ocorre em diversas células, tem uma considerável
importância para a Medicina: o seu estudo mais aprofundado pode permitir o
tratamento de grupos de células com substâncias que geralmente não penetram a
membrana citoplasmática (diluindo-as numa solução que contenha um indutor de
pinocitose como, por exemplo, a albumina, fazendo com que a substância siga a
albumina até ao interior da célula e aí desempenhe a sua função).
Fagocitose
Este processo é muito semelhante à pinocitose, sendo a única diferença o fato
de o material envolvido pela membrana não estar diluído.
Enquanto que a pinocitose é um processo comum a quase todas as células
eucarióticas, muitas das células pertencentes a organismos multicelulares não
efetuam fagocitose, sendo esta efetuada por células específicas. Nos protistas a
fagocitose é freqüentemente uma das formas de ingestão de alimentos.
Os glóbulos brancos utilizam este processo para envolver materiais estranhos
como bactérias ou até células danificadas. Dentro da célula fagocítica, enzimas
citoplasmáticas são secretadas para a vesícula e degradam o material até este ficar
com uma forma inofensiva.
Exocitose
Enquanto que na endocitose as substâncias entram nas células, existe um
processo inverso: a exocitose.
Depois de endocitado, o material sofre transformações sendo os produtos
resultantes absorvidos através da membrana do organito e permanecendo o que resta
na vesícula de onde será posteriormente exocitado.
A exocitose permite, assim, a excreção e secreção de substâncias e dá-se em
três fases: migração, fusão e lançamento. Na primeira, as vesículas de exocitose
deslocam-se através do citoplasma. Na segunda, dá-se a fusão da vesícula com a
membrana celular. Por último, lança-se o conteúdo da vesícula no meio extracelular.
Conteúdo da 2° prova
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 armazenadas.
Na periferia do citoplasma, o citosol é mais viscoso, tendo consistência de
gelatina mole. Essa região é chamada de ectoplasma (do grego, ectos, fora). Na parte
mais central da célula situa-se o endoplasma (do grego, endos, dentro), de
consistência mais fluida.
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 amebóide
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 amebóide.
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 a membrana plasmática. Estamos nos referindo a retículo
endoplasmático, mitocôndrias, sistema golgiense (ou complexo de golgi),
lisossomos, peroxissomos, glioxissomos, 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. Pode-se distinguir dois tipos de
retículo endoplasmático granuloso (REG) e retículo endoplasmático não
granuloso (RENG).
Retículo endoplasmático granuloso (REG)
O retículo endoplasmático granuloso (REG) ou rugosso, 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 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
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 endoplasmático 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 esteróides,
entre os quais estão a testosterona e os 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.
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 co retículo
endoplasmático não granuloso
.
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.
Aparelho de Golgi
A denominação aparelho ou complexo de Golgi é uma homenagem ao
citologista italiano Camilo Golgi, que, em 1898, descobriu essa estrutura
citoplasmática. Ao verificar que certas regiões com citoplasma celular se coravam por
sais de ósmio de prata, Golgi imaginou que ali deveria existir algum tipo de estrutura,
posteriormente confirmada pela microscopia eletrônica.
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 pólos 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, fundem-se 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.
A 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.
Muitas célula eliminam 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.
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
contida 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.
Na silicose (“doença dos mineiros”), que ataca os pulmões ocorre a ruptura
dos lisossomos de células fagocitárias (macrófagos), com conseqüente digestão dos
componentes e morte celular.
Certas doenças degenerativas do organismo humano são creditadas a
liberação de enzimas lisossômicas dentro da célula; isso aconteceria, por exemplo, em
certos casos de artrite, doença das articulações ósseas.
Peroxissomos
Peroxissomos são bolsas membranosas que contêm alguns tipos de enzimas
digestivas. Sua semelhança com os lisossomos fez com que fossem confundidos com
eles até bem pouco tempo. Entretanto, hoje se sabe que os peroxissomos diferem dos
lisossomos principalmente quanto ao tipo de enzimas que possuem.
Os peroxissomos, além de conterem enzimas que degradam gorduras e
aminoácidos, têm também grandes quantidades da enzima catalase.
A catalase converte o peróxido de hidrogênio, popularmente conhecido como
água oxigenada (H2O2), e água e gás oxigênio. A água oxigenada se forma
normalmente durante a degradação de gorduras e de aminoácidos, mas, em grande
quantidade, pode causar lesões à célula.
2 H2O2 + Enzima Catalase → 2 H2O + O2
Apesar das descobertas recentes envolvendo os peroxissomos, a função
dessas organelas no metabolismo celular ainda é pouco conhecida. Entre outras
funções, acredita-se que participem dos processos de desintoxicação da célula.
Mitocôndrias
Estrutura e 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 foram descobertas em meados do século XIX, e, durante
décadas, sua existência foi questionada por alguns citologistas. Somente em 1890 foi
demonstrada, de modo incontestável, a presença de mitocôndrias no citoplasma
celular. O termo “mitocôndria” (do grego, mitos, fio, e condros, cartilagem) surgiu em
1898, possivelmente como referência ao aspecto filamentoso e homogêneo
(cartilaginoso) dessas organelas em alguns tipos de células, quando observadas ao
microscópio óptico.
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.
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.
A respiração celular
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. O processo de
respiração celular será melhor explicado na seção de Metabolismo energético.
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.
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 freqüente 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 discóides 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.
Citoesqueleto
Quando se diz que o hialoplasma é um fluido viscoso, fica-se com a impressão
de que a célula animal tem uma consistência amolecida e que se deforma a todo o
momento. Não é assim.
Um verdadeiro “esqueleto” formado por vários tipos de fibras de proteínas
cruza a célula em diversas direções, dando-lhe consistência e firmeza.
Essa “armação” é importante se lembrarmos que a célula animal é desprovida
de uma membrana rígida, como acontece com a membrana celulósica dos vegetais.
Entre as fibras protéicas componentes desse “citoesqueleto” podem ser
citados os microfilamentos de actina, os microtúbulos e os filamentos intermediários.
Os microfilamentos são os mais abundantes, constituídos da proteína contráctil
actina e encontrados em todas as células eucarióticas. São extremamente finos e
flexíveis, chegando a ter 3 a 6 nm (nanômetros) de diâmetro, cruzando a célula em
diferentes direções , embora concentram-se em maior número na periferia, logo abaixo
da membrana plasmática. Muitos movimentos executados por células animais e
vegetais são possíveis graças aos microfilamentos de actina.
Os microtúbulos, por sua vez, são filamentos mais grossos, de cerca de 20 a
25 nm de diâmetro, que funcionam como verdadeiros andaimes de todas as células
eucarióticas. São, como o nome diz, tubulares, rígidos e constituídos por moléculas de
proteínas conhecidas como tubulinas, dispostas helicoidalmente, formando um
cilindro. Um exemplo, desse tipo de filamento é o que organiza o chamado fuso de
divisão celular. Nesse caso, inúmeros microtúbulos se originam e irradiam a partir de
uma região da célula conhecida como centrossomo (ou centro celular) e
desempenham papel extremamente importante na movimentação dos cromossomos
durante a divisão de uma célula.
Outro papel atribuído aos microtúbulos
é o de servir como verdadeiras
“esteiras” rolantes que permitem o
deslocamento de substâncias, de
vesículas e de organóides como as
mitocôndrias e cloroplastos pelo
interior da célula. Isso é possível a
partir da associação de proteínas
motoras com os microtúbulos.
Essas proteínas motoras ligam-se de
um lado, aos microtúbulos e, do outro,
à substância ou organóide que será
transportado, promovendo o seu
deslocamento.
Por exemplo, ao longo do axônio
(prolongamento) de um neurônio, as
proteínas motoras conduzem, ao
longo da “esteira” formada pelos
microtúbulos, diversas substâncias
para as terminações do axônio e que
terão importante participação no
funcionamento da célula nervosa.
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 pólos opostos da célula.
Uma das providências que a fábrica celular
precisa tomar é a construção de novas
fábricas, isto é, a sua multiplicação. Isso
envolve uma elaboração prévia de uma
serie de “andaimes” protéicos, o chamado
fuso de divisão, formado por inúmeros
filamentos de microtúbulos.
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.
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 traquéia humana, por exemplo, os batimentos
ciliares empurram impurezas provenientes do ar inspirado, trabalho facilitado pela
mistura com o muco que, produzido pelas células da traquéia, lubrifica e protege a
traquéia. 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 espermatozóide.
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. É a chamada estrutura 9 + 2.
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.
DESEJO A
ESTUDO !
TODOS
UM
BOM
RESUMO
PROF SIMONE
Membrana Plasmática.
Definição: é uma membrana que envolve a superfície de toda e qualquer célula, seja ela
animal ou vegetal, eucariótica ou procariótica.
Funções:

Controla a entrada e saída de substâncias na célula;

Recebe informações do ambiente que permite a célula perceber a mudança e
responder os estímulos;

Comunica-se com células vizinhas e com o organismo como todo;

Participa de processos metabólicos e da síntese de substâncias.
Estrutura Molecular:

Bicamada lipídica: fornece a estrutura básica da membrana e serve como barreira de
permeabilidade

Moléculas protéicas: na face externa atua como receptora de substâncias e na face
interna se liga ao citoesqueleto.

Glicocálix

Camada de carboidratos ligados a proteínas ou a lipídios, presente na superfície
externa da membrana plasmática.

Funções: adesão entre as células, reconhecimento celular (células iguais se unem),
reconhecimento de substâncias e transporte de substâncias.
Especializações:

São modificações na membrana plasmática
a) microvilosidades: são projeções da membrana com a forma de dedos de luva que possuem
função absortiva.
b) desmossomos: são projeções da membrana que tem a finalidade de aumentar a ligação
entre as células.
c) interdigitações: são projeções da membrana também em forma de dedos de luva, que se
encaixam em projeções complementares na membrana adjacente
d) zônulas de oclusão: ocorre entre membranas adjacentes, são regiões estreitas que servem
para vedar o espaço intercelular, evitando a passagem de líquido.
Permeabilidade:

Tem permeabilidade seletiva.

É o processo pelo qual as diversas substâncias podem atravessar a membrana
plasmática.

A parte lipídica permite a passagem de substâncias lipossolúveis.

A parte protéica permite a passagem de substâncias hidrossolúveis.
Transporte passivo:

Ocorre sem gasto de energia pela célula e procura estabelecer um equilíbrio na
concentração de dois meios.
o
Difusão simples:

É o movimento de moléculas (soluto) de um meio de maior concentração para um
meio de menor concentração.

Quanto maior a concentração maior será a velocidade de difusão simples.
Exemplo: gases em geral.
o
Osmose:

É um caso especial de difusão, nesse processo ocorre um fluxo espontâneo apenas do
solvente ( água ), do meio menos concentrado em soluto para o meio mais
concentrado.

Quando uma célula é colocada em um meio hipertônico, ela vai perder volume através
de osmose.

Quando se coloca em um meio hipotônico, ela vai aumentar o seu volume através da
osmose.

Quando colocada no meio Isotônico a concentração fica igual.
o

Difusão facilitada:
Ocorre através de poros específicos ou através de moléculas transportadoras
específicas.
Transporte ativo:

É necessário que se transporte substâncias para o interior da célula contra um
gradiente de concentração.

Não é espontâneo, necessitando que a célula gaste energia.

A concentração de potássio é maior dentro do que fora da célula;

A concentração de sódio é maior fora da célula do que dentro da célula;

A proporção de sódio e potássio é diferente. 3 de sódio: 2 de potássio.

Isso altera o equilíbrio osmótico da célula.
Exemplo: Concentração de Sódio (Na) e Potássio (K), (bomba de sódio e potássio).
Bomba de sódio e potássio

Função: reposicionar os íons em seus locais de origem.
Funcionamento:

Para cada molécula de ATP utilizada, dois íons de potássio entram na célula e três íons
de sódio saem da célula.

Como saem 3 moléculas positivas (Na) e entram 2 (K), o meio externo fica carregado
positivamente.
Endocitose:
Fagocitose:

É o englobamento de partículas sólidas pela célula.

Importante na alimentação de alguns organismos, como os protozoários.
Pinocitose:

É a incorporação de material líquido para o interior da célula.