STC723-08-2010 Célula Eucariótica A célula eucariótica possui

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Célula Eucariótica
A célula eucariótica possui verdadeiro núcleo, (núcleo definido e protegido
pelo envoltório nuclear) que contém um ou mais nucléolos. É constituída por
muitas organelos citoplasmáticos, ao contrário das células procarióticas. E
podem ser animais ou vegetais.
As células procarióticas são relativamente simples (comparativamente às
eucarióticas) e são as que se encontram nas bactérias e cianófitas ("algas"
azuis ou cianobactérias). Procariotos são organismos bastante unicelulares.
Célula caracterizada por possuir um núcleo individualizado, delimitado por
um
invólucro
As
células
celular
que
eucarióticas
têm
encerra
uma
o
material
organização
genético.
estrutural complexa.
Apresentam um conjunto de organelos celulares, possuindo um complexo
sistema
membranar
aparelho
interno
de
(retículo
endoplasmático,
Golgi,
cloroplastos,
mitocôndrias,
etc.)
Encontram-se representadas em quase todos os grupos de seres vivos,
desde
as
formas
de
vida
mais
complexas
a
seres
unicelulares.
As células vegetais e as células animais, dois tipos de células eucarióticas,
distinguem-se com base na presença ou ausência de certos organelos. A
parede celular, os plastos e os vacúolos, por exemplo, são organelos que se
encontram nas células vegetais, mas estão ausentes nas células animais. Os
centríolos surgem apenas nas células animais.
Mitocôndria
Mitocôndria Animal.
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
Organelos longos e globosos, com pouco mais de 1 m de diâmetro.
Presente na maioria dos eucariontes, excepto num grupo de protistas
, os Archeoza, contudo segundo analises genómicas realizadas
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sugerem que estes podem ter perdido a mitocôndria ao longo da sua
evolução.
O número de mitocôndrias nas células varia consoante a actividade
metabólica da célula . Este organelo encontra-se em maior quantidade
nas células do Sistema Nervoso e do coração uma vez que são células
que necessitam de uma grande quantidade de energia.
Formada por uma dupla membrana fosfolipídica , sendo a camada
externa lisa e a interna invagina-se formando cristas mitocondriais.
Ao conjunto destas cristas dá-se o nome de matriz mitocondrial ,
onde se encontram as proteínas , ribossomas e ADN (responsável pela
codificação das proteínas necessárias para a respiração celular ). No
seio destas camadas ocorre a última fase da oxidação, a respiração
celular , o ciclo de Krebs, a fosforilação oxidativa, etc.
A função principal deste organelo é a obtenção de energia para a
célula , daí ser considerada a “bateria da célula”, pois em condições
aeróbicas este organelo é responsável pela obtenção de maior parte
da energia necessária para a célula .
A energia obtida pelas mitocôndrias é armazenada em moléculas de
ATP (adenosina trifosfato), estas fornecem a energia necessária para
as reacções celulares. Contudo para a realização destes processos é
necessário que a célula “dê” à mitocôndria substâncias, como, o
oxigénio e a glicose . E são estas que posteriormente são convertidas
nas moléculas de ATP .
Tal como acontece nos cloroplastos , as mitocôndrias possuem um
genoma próprio que é constituído por uma molécula circular de ADN
em cadeia dupla, esta está localizada na matriz mitocondrial. Ás
vezes esta molécula de ADN encontra-se ligada membrana interna da
mitocôndria.
Ao contrário do que se passa nos cloroplastos , que sintetizam os seus
próprios lípidos, a mitocôndria depende da transferência destes,
como por exemplo, os lípidos sintetizados no retículo endoplasmático
são importados para as mitocôndrias através de proteínas específicas
para esta transferência.
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Lisossoma
Ao contrário da maioria dos organelos citoplasmáticos, os lisossomas não
foram descobertos pela observação, mas pela dedução. Nos anos 50, De
Duve (Prémio Nobel) estudava as hidrolases celulares e descobriu que todas
elas, apresentavam um pH óptimo, aproximadamente de 5. De Duve e
colaboradores concluíram que as hidrolases deveriam encontrar-se
agrupadas num organelo desconhecido, limitado por uma membrana, a qual
deveria romper-se para que as enzimas fossem activas nas suspensões.
Denominaram lisossoma esse organelo hipotético. Mais tarde atrves da
microscopia electrónica confirmaram a existência deste organelo.
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Organelos pequenos, com 0,5 m de diâmetro, aproximadamente, que
contêm abundantes enzimas hidrolíticas capazes de digerir um grande
número e tipo de polímeros biológicos, como por exemplo, proteínas ,
lípidos, polissacarídeos, etc. Estas enzimas estão rodeadas por uma
membrana que encontra-se protegida interiormente por uma camada
de glicoproteinas.
Foram identificadas mais de 70 hidrolases diferentes nos lisossomas.
Entre estas, figuram enzimas específicas para diferentes substratos:
lipases
(triglicerídeos
lipase,
fosfolipases);
proteinases
(exopeptidases e endopeptidases), glucosidases (exoglucosidades e
endoglucosidases); nucleases (desoxirribonucleases e ribonucleases),
etc.
Têm como função a degradação de materiais provenientes do meio
extracelular por fagocitose ou pinocitose e a digestão de partes da
célula (autofagia) que posteriormente serão substituídas por outras
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mais novas. Daí serem tão importantes nas células dos glóbulos
brancos.
Ribossoma
Ribossoma.
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Partículas sub esféricas com cerca de 25 mm de diâmetro.
São constituídos essencialmente por RNA ribosssómico e por cerca
de 50 proteínas estruturais diferentes (ribonucleoproteínas) e não
têm nenhuma membrana a envolve-los.
É constituído por duas subunidades independentes, pequena
subunidade ribossomal e grande subunidade ribossomal, mas que
funcionalmente apresentam-se ligadas entre si.
Estão presentes tanto nas células procarióticas como nas células
eucarióticas.
São maiores nas células eucarióticas do que nas células procarióticas.
Originam-se através do nucléolo.
Intervêm na síntese de proteínas.
Estes encontram-se dispersos no citoplasma podendo estar presos
uns aos outros por um RNAm dando origem aos polissacarídeos ou
presos ás cisternas do retículo endoplasmático, formando o retículo
endoplasmático rugoso.
Os polirribossomas produzem proteínas que permanecem no interior
da célula e são utilizadas por esta. No entanto, as enzimas produzidas
pelos ribossomas presos ao retículo endoplasmático rugoso são
expulsas.
Os ribossomas livres sintetizam as proteínas dos peroxissomas ou a
cromatina do núcleo.
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Peroxissomas
Peroxissoma.
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Os peroxissomas foram descritos, pela primeira vez, por Rodhin
(1954), em células de rato, sendo então designados por "microbodies".
Contudo a sua caracterização bioquímica ficou a dever-se a De Duve e
colaboradores. Em 1966, De Duve propôs a designação de
peroxissoma em substituição da de "microbodies", então
generalizada, salientando a existência simultânea, nestes organitos,
de duas classes de enzimas: oxidases produtoras de peróxido de
hidrogénio (água oxigenada) e catalases. Posteriormente, os
peroxissomas foram identificados em diversas células animais e
vegetais.
Organelos de pequenas dimensões, no máximo 0,5 µm, rodeadas por
uma membrana simples e muito permeável a moléculas de pequenas
dimensões, como por exemplo, sacarose, iões inorgânicos, etc.
Contêm abundantes enzimas oxidativas, nomeadamente, as catalases,
oxidades, etc.
Intervêm em vários processos, entre os quais, a respiração, a
oxidação de ácidos gordos, a biossíntese do colesterol e ainda a nível
da regulação.
A síntese das proteínas da membrana e das proteínas enzimáticas da
sua matriz ocorre nos ribossomas livres, sendo posteriormente
incorporadas nos peroxissomas existentes, estes vão dar origem a
novos peroxissomas.
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Retículo Endoplasmático
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É uma rede de túbulos e sáculos (cisternas) rodeada de membrana,
que vai desde a membrana nuclear até ao citoplasma. Todo o retículo
endoplasmático é envolvido por uma membrana contínua e é o maior
organelo nas células eucarióticas .
As membranas presentes no Retículo Endoplasmático são constituídas
por lípidos e proteínas.
A presença ou ausência de ribossomas permitem considerar dois tipos
de retículo endoplasmático:
o Retículo endoplasmático rugoso – coberto por ribossomas na
sua superfície externa, participa na síntese e armazenamento
de proteínas que posteriormente são enviadas para o meio
extracelular. A sintese proteica inicia-se no citosol por
ribossomas livres. As proteínas devem transitar pelo retículo e
possuem uma sequência específica de aminoácidos (N-terminal)
que funciona como um sinal que é reconhecido por um complexo
de reconhecimento do sinal – SRP (constituído por seis cadeias
polipeptidicas e um RNA ). Quando ocorre a ligação do SRP à
cadeia nascente pára a tradução do RNAm. Esta só recomeça
quando um receptor específico do retículo endoplasmástico
rugoso reconhece o conjunto ribossoma – RNAm – cadeia
nascente – SRP e promove a ligação deste conjunto ao retículo
endoplasmático rugoso o que faz com que ocorra a saída do
SRP.
o
Retículo endoplasmático liso – não possui ribossomas e é
constituído por um conjunto de túbulos cilíndricos. Este contêm
muitas enzimas na sua membrana. Está envolvido no
metabolismo lipídico e no transporte.
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Vacúolos
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Derivado do retículo endoplasmático.
Estruturas particularmente características das células vegetais .
Numa célula vegetal definitiva, a maior parte do volume celular é
geralmente ocupado por um único vacúolo de grande tamanho. O
mesmo não acontece mas células animais uma vez que são raros e
nestas células são apenas pequenas vesículas.
O vacúolo é uma espécie de saco delimitado por uma membrana,
designada por tonoplasto.
A pressão osmótica do líquido dos vacúolos, combinada com a contrapressão parietal exercida pela parede celular, determina os
movimentos de água entre o meio exterior e interior da célula .
Designa-se por potencial hídrico da célula a diferença entre essa
contra-pressão devida à deformação elástica da parede, e a pressão
osmótica do vacúolo. O potencial hídrico, habitualmente, situa-se
entre -10 e -15 bars, em diversos tecidos vegetais. A água migra
sempre dos meios com potenciais hídricos elevados para os de
potencial hídrico mais baixo. Assim, a água penetra na célula vegetal
(endosmose) e incha o vacúolo, o que provoca a turgidez. O fenómeno
inverso, de saída da água (exosmose ou transpiração), provoca a
plasmólise da célula : a diminuição do volume do vacúolo tem como
consequência o afastamento da membrana plasmática da parede.
No interior podem acumular solutos e outras substâncias, como por
exemplo, glícidos , aminoácidos , ácidos orgânicos , açucares ,
pigmentos hidrossolúveis e ainda materiais insolúveis sob a forma de
cristais. Além destas substâncias, o vacúolo contém enzimas , tais
como hidrolases, catalases, fosfatases, etc.
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
O vacúolo desempenha diversas funções importantes, entre as quais
referiremos as mais importantes:
o O
vacúolo constitui um reservatório de substâncias
metabolicamente activas, como açucares , aminoácidos e outras
moléculas, ou de subprodutos do metabolismo. Algumas destas
substâncias desempenham, pela sua elevada toxicidade, um
papel importante na defesa contra animais herbívoros . Entre
os produtos acumulados no vacúolo, encontram-se alguns de
utilização metabólica imediata. Tal é o caso das plantas que
fixam o dióxido de carbono durante a noite e o convertem em
malato , que é acumulado no vacúolo até ser mobilizado para a
síntese de açucares , em presença da luz. Outros, como os
aminoácidos , constituem formas de armazenamento do
excesso de azoto , obtido por fixação do azoto atmosférico.
o No vacúolo localizam-se pigmentos responsáveis pela cor
vermelha (antocianinas) de pétalas e outros órgãos, ou pela cor
amarela (flavonas) de pétalas, e que desempenham um papel
importante nas relações planta/animal, em particular na
atracção dos polinizadores.
o Devido à elevada concentração de substâncias dissolvidas, no
vacúolo, este é responsável pela turgidez da célula , na medida
em que a diferença de concentrações entre o interior e o
exterior provoca um apelo de água do exterior. A pressão
osmótica assim gerada, contrapondo-se à elasticidade da
parece celular, confere turgidez à célula vegetal .
o O aumento do volume do vacúolo conduz ao alongamento da
célula , processo que decorre enquanto a parede celular não
adquirir a sua composição final. Contrariamente às células
animais , as células vegetais podem crescer à velocidade de 2075 µm/h.
Citoplasma

Encontra-se no interior da membrana plasmática .
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
É um meio fundamentalmente aquoso, designado por hialoplasma ,
dinâmico com abundantes substâncias dissolvidas, como por exemplo,
glícidos , lípidos , aminoácidos , iões , proteínas , etc.
Dependendo da fase de actividade da célula e das condições do meio
o hialoplasma pode ser mais aquoso ou mais viscoso deste modo
quando é mais aquoso denomina-se citosol e quando é mais viscoso
designa-se por citogel.
É no hialoplasma que se encontram, em suspensão, os organelos
celulares.
Nas células animais o citoplasma ocupa quase metade do volume da
célula ao contrário das célula vegetais em que ocupa uma parte muito
pequena do volume da célula devido há existência de grandes vacuolos
neste tipo de células .
É frequente a presença, no citoplasma das células animais , de
grânulos de cologénio , de microtubos e de filamentos, estruturas
proteicas longas (de 5 a 25 nm) que formam uma espécie de esqueleto
celular ou citoesqueleto , as quais podem ter funções contrácteis e
formam a parte estrutural de alguns organelos e de estruturas
celulares, como os cílios, centriolos , etc.
Tem um papel importante a nível do armazenamento de substâncias
químicas importantes para a célula .
Ocorre, também, no citoplasma a síntese proteica e a glicólise
anaeróbia.

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Centríolos

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As células animais e algumas das células vegetais mais primitivas têm
dois centríolos perto do núcleo
São estruturas pequenas (com 0,2 µm x 0,6µm, aproximadamente) de
forma cilíndrica formada por duas peças em posição perpendicular:
diplossoma.
Cada cilindro é constituído por nove grupos de três microtúbulos,
ligados entre si. À sua volta é típico a presença de uma zona
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refringente – a centrosfera – e uma cerca de microtúbulos – o aster.
Ao conjunto denomina-se centrossoma.
É responsável pela formação do fuso acromático durante a divisão
celular, uma vez que durante a mitose e meiose os feixes de
microtúbulos e micro fibrilas são sintetizados no citoplasmae uma das
suas extremidades fica ligada ao centríolo e a outra a uma estrutura
celular. Nesta fase o centríolo é duplicado e cada um, com os
microtúbulos associados, migra para uma extremidade da célula
ajudando na organização das estruturas celulares formadas durante a
reprodução celular.
Do centríolo derivam os cílios (0,2µm de diâmetro e 5 a 10 µm de
comprimento) e os flagelos (0,2 µm por 50 a 100 µm) geralmente em
número de um a quatro, estruturas moveis de algumas células.
Microtúbulos



Filamentos com diâmetro de aproximadamente 24 nm e comprimento
variável.
Estruturas proteicas que formam o citoesqueleto na célula , um
andaime que a sustenta e lhe dá a forma. Alem da função estrutural
tem um papel importante na formação de um substrato onde as
proteínas motoras celulares podem interagir.
Os microtúbulos são cilíndricos e ocos e são formados pela
polimerização da proteínas tubulina .
Núcleo Celular
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
Encontra-se apenas nas células eucarióticas .
Nas células eucarióticas o ADN encontra-se separado do citoplasma
por uma dupla membrana que delimita um organelo de tamanho
considerável, o chamado núcleo celular. Este foi descoberto por
Robert Brown em 1833.
O núcleo apresenta uma forma variável, contudo geralmente
apresenta uma forma arredondada, lobulada ou oval.
É o organelo mais volumoso e nas células animais encontra-se
normalmente no centro da célula enquanto nas células vegetais este é
empurrado para a periferia para junto dos outros organelos devido ao
tamanho dos seus vacúolos.
Tem como principais funções: armazenar as informações genéticas,
sintetizar os ácidos nucleicos necessários para o funcionamento e
para a respiração celular e sintetizar ribossomas.





É constituído por:

Invólucro nuclear
- Separa o meio
interior do núcleo
do citoplasma. - É
constituído por
uma dupla camada de membrana unitária onde existem numerosos poros (de
25 a 100 nm de diâmetro) que permitem a comunicação com o citoplasma.
Estes resultam da fusão entre a membrana interna e a externa do invólucro
nuclear. - A membrana externa tem continuidade no lúmen de Retículo
Endoplasmático e em algumas fracções contém ribossomas.

Nucléolos
- São corpúsculos
refrigentes
que
costumam
encontrar-se
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normalmente num número constante em cada tipo de célula (1 ou 2). - Tem
uma forma arredondada, basófila e rica em moléculas de RNA e proteínas . Tem uma estrutura reticular formada por uma rede de RNA que apresenta
massas de ADN . - Apresenta um aspecto esponjoso e encontra-se
mergulhado no nucleoplasma uma vez que não tem uma membrana para
separa. - Tem como função a síntese e amadurecimento do RNA a partir do
ADN a ele associado. As moléculas de RNA antes de chegarem ao citoplasma
sofrem complexas modificações. - Actualmente, os nucléolos, são
considerados constrições secundárias de determinados cromossomas. Quanto maior este for e em maior número se encontrar, maior será a
síntese proteica da célula.

Cromatina
Formada
por massas
densas,
os
electrões e
constituída
pela associação das macromoléculas de ADN com um tipo de proteínas
denominadas de histonas. Estas associações encontra-se espalhadas pelo
núcleo mas, maioritariamente, localizam-se junto dos nucléolos e do
invólucro nuclear. - Quando o núcleo não está durante a fase de divisão
estes filamentos encontram-se bastante enrolados, só assim é que cabem
dentro do núcleo. - A cromatina pode encontrar-se sob duas formas, ou
seja: - cromatina condensada (Heterocromatina) – quando a célula está em
divisão e os cromossomas está curta e espessa. - Cromatina dispersa
(Eucromatina) – quando a célula não está em divisão e a cromatina encontrase espalhada pelo núcleo, e os filamentos tornam-se finos e longos.
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Nucleoplasma

O ADN
presente no núcleo encontra-se sob a forma de cromatina durante o
período da interfase contudo durante a divisão celular este encontrase organizado na forma de cromossomas.

O primeiro a observar os cromossomas foi Karl Wilhelm van Nägeli
em 1842 mas o seu comportamento apenas foi descrito em 1882 pelo
cientista Walther Flemming . Em 1910, Thomas Hunt Morgan provou
que os cromossomas são formados por genes.
Quando a célula está em divisão celular o material genético troca de
aspecto e aparecem os cromossomas. Estes são filamentos que
resultam da condensação da cromatina.
São longas sequências de ADN que contêm vários genes e outras
sequências de nucleótidos com funções específicas.


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
Cada cromossoma tem uma determinada constrição, o centrómero,
que divide o filamento dos braços, iguais ou não. Longitudinalmente os
cromossomas estão divididos em cromatídeos, excepto imediatamente
depois da divisão celular .
Através da observação ao microscópio electrónico podemos verificar
que os cromossomas são formados por um longíssimo filamento de 10
nm de diâmetro, que se designa por nucleofilamento. Este filamento
encontra-se enrolado de acordo com uma estrutura complexa.
Os cromossomas podem ser classificados de acordo com a posição do
centrómero, nomeadamente;


- metacêntricos – com um dos braços de longitude sensivelmente igual. submetacêntricos – com o centrómero um pouco deslocado. - aciocêtricos –
quando um dos braços é sensivelmente mais curto.
- telocêntricos – se o centrómero parece terminal.

Os cromossomas contêm o ADN da célula e o seu número é constante
em todas as células dos organismos da mesma espécie, excepto nas
células reprodutoras ( óvulo e espermatozóide). Por exemplo, no
Homem são 46 cromossomas distribuídos de cada célula sexual. Ao
conjunto dos cromossomas de uma espécie ou de um indivíduo dá-se o
nome de cariótipo .
Plasmodesmos
Presentes apenas nas células vegetais .




Durante a formação da parede celular, após a mitose , formam-se
canais entre as células filhas, os quais se designam por plasmodesmos.
São estes canais que estabelecem uma circulação molecular selectiva
entre as células vegetais .
Têm diâmetros entre 20 e 40 nm.
Os plasmodesmos são atravessados por uma cisterna do retículo
endoplasmático, designado por desmotúbulo.
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Cloroplastos
Organelo característico da célula vegetal.

Medem cerca de 5 milésimas de milímetro e têm entre 0,5 a 1
milésima de milímetro de espessura.
Fazem parte de um conjunto mais vasto de organelos, os chamados
plastos. Neste conjunto estão incluídos além dos cloroplastos, os
leucoplastos, os cromoplastos e os amiloplastos.

Leucoplastos

- Pequenos organelos que
surgem em tecidos de
reserva
que
estão
associados à síntese de
alguns tipos de lípidos.
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Cromoplastos
- São organelos que se
encontram
sobretudo
nas flores e nos frutos
amarelos, cor – de –
laranja e vermelhos, pois
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contêm outros pigmentos, que não a clorofila, os chamados carotenoides que
dão estas cores.

Amiloplastos
- Organelos que contêm reservas de amido.
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