Pouco de citologia
26/09/2014 21:59Biologia Celular
O que é
A Biologia Celular, também conhecida como Citologia, é um ramo da Biologia que estuda as células no tocante às propriedades, funções, estruturas e organelas. A Biologia Celular possui uma importante ligação com a Biologia Molecular.
A Biologia Celular tem como foco principal o entendimento do funcionamento dos sistemas celulares, funcionamento de suas estruturas e como as células se regulam.
A disciplina acadêmica Biologia Celular é estudada em cursos das áreas de Ciências Biológicas e Saúde.
A importância da tecnologia para a Biologia Celular
Com o avanço da tecnologia dos microscópios nas últimas décadas, os biólogos que atuam nesta área puderam fazer inúmeras descobertas importantes para o entendimento das características celulares. Com o avanço da Citoquímica (estudo da composição química celular), também foram possíveis várias descobertas sobre as células e suas estruturas.
Importantes biólogos celulares:
- Peter Agre (Prêmio Nobel de Química em 2003)
- Günter Blobel (Prêmio Nobel de Fisiologia em 1999)
- Christian de Duve (Prêmio Nobel de Fisiologia em 1974)
- H. Robert Horvitz (Prêmio Nobel de Fisiologia em 2002)
- Peter Dennis Mitchell (Prêmio Nobel de Química em 1978)
Célula animal (visão geral)
Introdução
Todos os seres vivos são formados por células. Eles podem ser unicelulares (formados por apenas uma célula) ou pluricelulares (formados por várias células).
Informações sobre a célula animal
A célula é a menor unidade do ser vivo. No corpo humano há diferentes tipos de células, e cada tipo, desempenha uma função específica visando a manutenção da vida no organismo.
Quase todas as células possuem características comuns em relação a sua forma, tais como: membrana plasmática, citoplasma e núcleo. Vale lembrar que estas características estão presentes tanto na célula animal quanto na vegetal.
A membrana plasmática é o envoltório da célula, é através dela que a célula ganha sua forma e seleciona as substâncias que entrarão ou sairão de seu interior (tudo que entra ou saí da célula tem que atravessar esta membrana).
O citoplasma é composto por uma parte fluida onde ocorrem muitas reações químicas necessárias à vida da célula, ele engloba tudo o que há na célula desde a membrana plasmática até o núcleo, incluindo as organelas (órgãos das células).
As organelas presentes no citoplasma de uma célula animal são:
- Lisossomos: atuam na digestão de substâncias orgânicas.
- Vacúolos: participam da digestão intracelular.
- Retículo endoplasmático liso: tem as funções de fazer a síntese de lipídios, além de transportar e armazenar substâncias.
- Retículo endoplasmático rugoso: faz a síntese de proteínas.
- Centríolos: atuam no processo de divisão celular além de originar flagelos e cílios.
- Complexo de Golgi: executa a secreção celular, além de formar o acrossoma e o lisossomo.
- Ribossomos: fazem a síntese de proteínas;
- Peroxissomos: processam reações oxidativas, atuando no processo de desintoxicação celular;
- Mitocôndrias: realizam a respiração celular.
O núcleo controla as funções das células, ele possui envoltório duplo e poros nucleares que fazem o controle do que se dirige de dentro dele ao citoplasma ou vice-versa. A grande maioria das células do corpo tem apenas um núcleo; contudo, há células que não o possuem (este é caso dos glóbulos vermelhos) e há ainda aquelas que possuem vários (células musculoesqueléticas).
Curiosidade:
- Aproximadamente 75 trilhões de células formam um ser humano adulto.
Centríolos
O que são
Os centríolos são estruturas presentes no citoplasma das células eucariontes da grande maioria das espécies animais (inclusive nas dos seres humanos).
Características principais:
- Possuem formato cilíndrico;
- Os centríolos são constituídos por nove microtúbulos triplos;
- Os centríolos estão localizados no centro das células;
- Estão dispostos aos pares;
- Possuem a capacidade de autoduplicação.
Funções dos centríolos:
- Tem grande importância no processo de divisão celular;
- Participam da organização do fuso miótico (estrutura do citoesqueleto envolvida na meiose e mitose)
- Atuam na formação dos cílios e flagelos (apêndices das células em forma de filamentos).
Citoplasma
O que é Citoplasma
Nas células dos seres eucariontes há um espaço entre a membrana plasmática e a membrana nuclear. Este espaço é denominado Citoplasma.
O Citoplasma é composto pelo hialoplasma, uma matéria coloidal (viscosa). No Citoplasma, encontramos as organelas celulares (componentes de uma célula animal).
Funções do Citoplasma das células animais:
- Favorece a estrutura da célula, mantendo sua consistência e forma.
- Armazenamento de substâncias químicas essenciais para a manutenção da vida.
Organelas citoplasmáticas das células animais:
- Lisossomos: participam da digestão de substâncias orgânicas.
- Vacúolos: participam da digestão intracelular.
- Retículo endoplasmático liso: tem as funções de realizar a síntese de lipídios, além de transportar e armazenar substâncias.
- Retículo endoplasmático rugoso: realiza a síntese de proteínas.
- Centríolos: participam da divisão celular além de originar flagelos e cílios.
- Complexo de Golgi: realiza a secreção celular, formam o acrossoma e o lisossomo.
- Ribossomos: realizam a síntese de proteínas.
- Peroxissomos: processam reações oxidativas, atuando na desintoxicação das células.
- Mitocôndrias: fazem a respiração celular.
Libossomos
O que são
Lisossomos são organelas presentes no citoplasma da grande maioria das células eucariontes. No interior dos lisossomos podemos encontrar grande quantidade de enzimas digestivas.
Onde são formados
Os lisossomos são formados no Complexo de Golgi (outra importante organela presente no citoplasma).
Funções dos lisossomos:
- Fazer a degradação e digestão de partículas originárias do meio exterior às células;
- Reciclar (função de renovação celular) outras organelas celulares que estão envelhecidas. Este processo é conhecido como autofagia.
Enzimas digestivas dos lisossomos
As enzimas digestivas presentes em grande quantidade no interior dos lisossomos, são originadas no retículo endoplasmático rugoso (outra organela presente no citoplasma).
Ribossomos
O que são
Os ribossomos são pequenas granulações presentes no citoplasma da célula e também na parte superficial do retículo endoplasmático, formando o retículo endoplasmático rugoso (granular).
Origem e composição
Os ribossomos são formados a partir das células procarióticas e eucarióticas do núcleo celular. É composto por diversas proteínas e também pelo flagelo ribossomático. Os ribossomos são ricos em ácido ribonucleico.
Quando atuam no processo de síntese celular, os ribossomos ficam juntos ao filamento de RNA, formando os polissomos.
Funções
Uma das principais funções dos ribossomos é atuar na síntese das proteínas. Como a célula necessita de muita proteína para se desenvolver, ela possui milhares de ribossomos em seu citoplasma.
Os ribossomos atuam também na síntese das cadeias polipeptídicas.
Retículo endoplasmático
O que é
O Retículo Endoplasmático é uma organela presente no interior das células dos seres eucariontes (presença de núcleo celular e diversas organelas).
Características principais:
- Formado a partir da invaginação da membrana plasmática;
- Formado por túbulos e vesículas achatadas;
- Possui conexão com a carioteca (envoltório nuclear);
- As membranas do RE circundam espaços que estão separados do resto da célula.
Funções
- Atua no processo de síntese e transporte de proteínas;
- Participa do metabolismo de lipídios;
- Atua também no transporte intracelular (dentro da célula).
Retículo Endoplásmatico Rugoso
- Os ribossomos estão aderidos à membrana, atuando na produção de proteínas.
Retículo Endoplasmático Liso
- Não possuem ribossomos aderidos à membrana;
- Composto por um sistema de túbulos cilíndricos;
- Atuam na produção de hormônios e lipídios.
Curiosidade:
- O retículo endoplasmático foi visualizado pela primeira vez, em 1945, pelo biólogo belga Albert Claude.
Respiração celular
Indrodução
Toda a atividade da célula requer energia, e esta, é obtida através da mitocôndria. Esta organela é a responsável pela produção de energia através de um processo conhecido como respiração celular.
Como ocorre
Para obter energia, a célula obrigatoriamente precisa de glicose. Isto ocorre da seguinte forma: a mitocôndria quebra a molécula de glicose introduzindo oxigênio no carbono, capturando, assim, sua energia. Após este processo, sobrará apenas o gás carbônico, que sairá na expiração.
No caso das plantas, a glicose é produzida através da fotossíntese. Neste processo, a planta recebe gás carbônico do ar e energia do sol para fazer esta composição química. A medida que ela produz glicose, elimina oxigênio.
A mitocôndria faz exatamente o contrário do que ocorre na fotossíntese, ou seja, ela retira sua energia através da quebra da glicose e libera gás carbônico.
Em química orgânica sabemos que a ligação de carbono com carbono é energética, assim, em busca deste combustível indispensável às suas atividades, a mitocôndria o retirará dos átomos de carbono.
É importante sabermos que para se extrair energia das substâncias, é necessária a presença de oxigênio, e é desta forma (introduzindo oxigênio no carbono) que a mitocôndria retira a ligação energética dos átomos de carbono.
Curiosidade:
Você sabia que 93 a 97% de nosso corpo é composto por oxigênio, hidrogênio, nitrogênio e carbono?
Centríolos
O que são
Os centríolos são estruturas presentes no citoplasma das células eucariontes da grande maioria das espécies animais (inclusive nas dos seres humanos).
Características principais:
- Possuem formato cilíndrico;
- Os centríolos são constituídos por nove microtúbulos triplos;
- Os centríolos estão localizados no centro das células;
- Estão dispostos aos pares;
- Possuem a capacidade de autoduplicação.
Funções dos centríolos:
- Tem grande importância no processo de divisão celular;
- Participam da organização do fuso miótico (estrutura do citoesqueleto envolvida na meiose e mitose)
- Atuam na formação dos cílios e flagelos (apêndices das células em forma de filamentos).
Membrana plasmática
O que é e funções
De forma simples, podemos definir a membrana plasmática como envoltório celular. Este envoltório será o responsável pela forma da célula e pelas substâncias que entram e saem dela.
Composição e outras características
Sua composição química é lipoprotéica (gordura + proteína), porém, esta não se dá de forma homogênea.
Há dois tipos de substância que atravessam a membrana plasmática: as hidrossolúveis e as lipossolúveis.
As substâncias hidrossolúveis chegam ao interior das células somente após atravessarem os poros contidos nas proteínas transportadoras. Contudo, este transporte somente ocorrerá se estas substâncias forem menor do que o tamanho do poro desta proteína.
No caso das substâncias lipossolúveis, estas atravessam a membrana plasmática bem mais facilmente, pois a maior parte da membrana plasmática é formada por lipídeo. Aqui, as substâncias não necessitam ser pequenas, necessariamente, para chegarem ao interior da célula.
Este processo de entrada e saída de substâncias através da membrana plasmática são conhecidos como transporte passivo (difusão e osmose) e transporte ativo (endocitose, fagocitose, exocitose).
Curiosidade:
- As substâncias hidrossolúveis que atravessam a membrana plasmática são: água (H2O), oxigênio (O2), gás carbônico (CO2), uréia, vitamina C, glicose, ácido salicílico, ácido láctico, proteínas pequenas (menores que o tamanho dos poros das proteínas transportadoras), aminoácidos e sais minerais.
Carioteca
Um dos componentes fundamentais do núcleo das células eucariontes é a carioteca, também conhecida comoenvoltório nuclear , envelope nuclear, invólucro nuclear ou, ainda, cariomemebrana. Trata-se de uma complexa estrutura, constituída por duas membranas lipoproteicas justapostas e revestidas internamente por uma lâmina de filamentos proteicos.
A membrana mais externa da carioteca tem continuidade com as membranas do retículo endoplasmático e apresenta ribossomosaderidos à superfície em contato com o citoplasma
Na parte interna, encontra-se aderida à carioteca a lâmina nuclear, formada por uma rede de filamentos de proteinas de aproximadamente 10nm de espessura, cuja função é conferir sustentação e manter a forma do envoltório nuclear. Durante a divisão celular, a carioteca é desintegrada e as proteínas que compõem a lâmina nuclear são fosforiladas; no final do processo (telófase), ela é novamente formada nos núcleos resultantes.
A carioteca permite que o conteúdo nuclear seja quimicamente diferenciado do meio citoplasmático, assim, somente as moléculas apolares menores têm livre passagem, por difusão, pelas membranas lipoproteicas da carioteca. Substâncias maiores, como proteínas, RNA e moléculas polares, só podem entrar ou sair do núcleo por meio dos poros nucleares.
Em cada poro nuclear existe uma espécie de válvula denominada complexo do poro, estrutura protéica que se abre permitindo a passagem de algumas moléculas (especialmente as hidrossolúveis) e fecha-se em seguida. Estima-se que exista cerca de 2000 poros nucleares na carioteca de uma célula de um vertebrado, no entanto, essa quantidade pode variar de acordo com a função da célula.
Complexo de golgi
O que é Complexo de Golgi
O Complexo de Golgi é a parte diferenciada do sistema de membranas no interior celular, que se encontra tanto nas células animais quanto nas células vegetais. Esta organela celular se localiza entre o retículo endoplasmático (RE) e a membrana plasmática.
Localização e composição do complexo de golgi
O complexo de Golgi situa-se próximo do núcleo celular e é formado por unidades, os dictiossomas, que estão ligados entre si. Cada dictiossoma é composto por um conjunto de sacos ou cisternas discóides e aplanadas, cercadas de vesículas secretoras de diversos tamanhos. Cada dictiossoma agrupa, em média, seis cisternas, entretanto, em alguns casos, esta quantidade pode atingir cinco vezes mais. O número de dictiossomas pode variar desde poucas unidades até algumas centenas, isto ocorrerá de acordo com a função realizada pelas células eucariotas.
Função
A função mais importante do Complexo de Golgi é a secreção das proteínas produzidas no retículo endoplasmático rugoso. Durante este processo, as membranas das vesículas se juntam com a membrana plasmática de tal maneira, que esta se regenera.
Núcleo celular
O que é
O núcleo é o responsável pelo controle de todas as funções celulares. A maior parte das células de nosso corpo possui um único núcleo. Contudo, há células que não possuem nenhum (glóbulos vermelhos maduros) e outras que possuem vários, como, por exemplo, às células musculares esqueléticas.
Entendendo mais sobre o núcleo celular
Como nem todas as células possuem um núcleo definido, a biologia as dividiu em dois grupos: as eucariontes (células com núcleo definido) e as procariontes (células sem núcleo definido).
Dentro destes dois grupos, é importante sabermos que mesmo as células procariontes possuem DNA. Neste caso, ao invés de concentrar-se no núcleo, como ocorre com as células eucariontes, o DNA geralmente se encontra no nucleóide.
O nucleóide não é um verdadeiro núcleo, uma vez que não se encontra separado do resto da célula por membrana própria. Este consiste em uma única grande molécula de DNA com proteínas associadas.
No caso das células eucariontes, o núcleo encontra-se separado pelo envoltório nuclear, que, além de ter a função de separar o núcleo do citoplasma, comunica-se com o citoplasma através dos poros nucleares. Estes poros, são os responsáveis pelo controle da troca de substâncias entre o núcleo e o citoplasma.
Dento do núcleo, encontram-se corpos em formatos esféricos denominados nucléolos, compostos protéicos, DNA e RNA e os genes nucleares, também conhecidos como código genético. Estes genes são os responsáveis não só pelas características hereditárias, como também, pelo controle da maioria das atividades realizadas pelas células.
De forma geral podemos dizer que o núcleo possui duas funções básicas: regular as reações químicas que ocorrem dentro da célula e armazenar suas informações genéticas.
Célula vegetal
O que é
A célula vegetal é muito parecida com a célula animal, ela só se difere da segunda pelo fato de possuir algumas organelas a mais como, por exemplo, a parede celular e os cloroplastos.
Componentes e funções
A célula vegetal é formada por componentes protoplasmáticos (núcleo, retículo endoplasmático, citoplasma, ribossomos, complexo de golgi, mitocôndrias, lisossomos e plastos.) e por componentes não protoplasmáticos (vacúolos, parede celular e substâncias ergástricas).
A parede celular é uma característica exclusiva de células vegetais, ela tem por função proteger e da forma às células adultas. É formada principalmente por celulose.
Os cloroplastos são plastos de clorofila, são eles que são os responsáveis pela fotossíntese. Eles estão presentes somente em células expostas à luz.
Assim como na célula animal, a célula vegetal realiza vários tipos de funções com o propósito de manter seu equilíbrio e vida.
Organelas da célula vegetal e suas funções
Introdução
A célula vegetal é possui em seu interior várias organelas. Cada uma destas organelas pode executar uma ou mais funções, sendo todas elas de fundamental importância para o funcionamento celular.
Organelas e suas funções
- Retículo Endoplasmático Liso e Rugoso - ampliar a superfície interna da célula; favorecer a troca de substâncias entre a parte interna e externa da célula; favorecer a circulação dentro da célula; armazenar substâncias retiradas do hialoplasma e síntese de lipídios.
- Núcleo celular - controlar e regular as reações químicas que ocorrem no interior da célula; guardar as informações genéticas da célula.
- Complexo de Golgi - participar do processo de secreção celular.
- Ribossomos - atuam na formação das cadeias proteicas.
- Plastos - acumular substâncias usadas na nutrição dos vegetais (leucoplastos); realizar a fotossíntese (cloroplastos).
- Mitocôndrias - fornecer energia para o metabolismo celular.
- Vacúolos - atuam na regulação osmótica e armazenamento de diversas substâncias.
- Peroxissomos - atuam no metabolismo dos lipídios e no processo de fotorespiração.
Vacúolo vegetal
O que é vacúolo vegetal
O vacúolo é um espaço grande presente na célula vegetal. Neste espaço, que é uma espécie de bolsa, há um fluido aquoso conhecido como suco celular.
Os vacúolos estão localizados no citoplasma da célula.
Função
Assim como as outras organelas celulares, os vacúolos também possuem uma importante função para o funcionamento da célula. Além de atuarem como reservatório de substâncias, também fazem a regulação das trocas de água que ocorrem no processo de osmose.
O vacúolo também é responsável por manter a pressão hidrostática no interior da célula vegetal.
Curiosidade:
- O vacúolo também está presente em algumas células animais, porém possuem tamanho bem inferior do que o da célula vegetal. Um exemplo comum são as células adiposas que possuem vacúolos com presença de gordura.
Tipos de Células
Introdução
As células dos seres vivos podem ser procariontes ou eucariontes. O que diferencia um tipo do outro é a complexidade da estrutura celular e funcionamento. Cada ser vivo é composto de uma ou mais células de apenas um tipo, ou seja, ou o ser vivo é procarionte ou eucarionte.
Os tipos e principais características:
Células Procariontes
- Surgiram há bilhões de anos, portanto são primitivas e possuem estrutura mais simples em relação às eucariontes.
- Estas células, ao contrário das eucariontes, não possuem núcleo separado. Desta forma, o DNA (ácido desoxirribonucleico) fica solto no citoplasma.
- Apresentam apenas uma organela no citoplasma que é o ribossomo, responsável pela síntese de proteínas.
- A troca de substâncias com o ambiente externo e a proteção são realizadas pela parede celular.
- Tem funcionamento simples.
Exemplos de seres vivos procariontes:
- Bactérias
- Cianobactérias (algas azuis)
Células Eucariontes
- Possuem estrutura celular mais complexa do que as procariontes.
- Apresentam membrana plasmática, responsável pela troca de substâncias com o meio externo e proteção.
- Apresentam várias organelas no citoplasma, responsáveis por realizar diversas funções na célula. As organelas são: Mitocôndria, Complexo de Golgi, Centríolos, Ribossomos, Lisossomos e Retículo Endoplasmático Liso e Rugoso.
- O material genético (material cromossômico) fica dentro do núcleo (envolvido por uma membrana), portanto, separado do citoplasma.
Exemplos de seres vivos eucariontes:
- Animais
- Vegetais
- Protozoários
- Fungos
- Algas (exceto as algas azuis)
Você sabia?
- Os vírus não podem ser classificados como seres eucariontes ou procariontes, pois não possuem células. Este tipo de classificação depende da presença de células no organismo.
Células Eucariontes
O que são
As células eucariontes, também chamadas de eucarióticas, são aquelas que possuem um núcleo definido (núcleo verdadeiro), através de uma membrana nuclear.
Características principais:
- Possuem organelas em seu interior com funções bem definidas;
- Possuem núcleo individualizado (carioteca), envolvido por uma membrana nuclear;
- Presença do material genético dentro do núcleo.
As células eucariontes estão presentes nos:
- Animais (inclusive seres humanos)
- Vegetais
- Fungos
- Protozoários
Você sabia?
A principal diferença entre uma célula eucarionte e uma procarionte é que o primeiro tipo possui um núcleo verdadeiro e delimitado com presença de material genético, enquanto no segundo tipo este material genético encontra-se espalhado pelo citoplasma.
Células Procarióticas
O que são
As células procarióticas, também conhecidas como células procariontes, são aquelas que possuem uma organização muito simples. Nelas, o material do núcleo celular fica espalhado pelo citoplasma.
Exemplos
Podemos citar como exemplos de seres que são formados por células procarióticas: bactérias e cianobactérias.
Características
As células procarióticas não possuem algumas organelas como, por exemplo, Complexo de Golgi e Mitocôndrias.
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