Capítulo 2: ESTRUTURA CELULAR. Biologia I Prof. João

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1 Capítulo 2: ESTRUTURA CELULAR Biologia I Prof. João

2 Citologia ou Biologia Celular: Ramo da biologia responsável pelo estudo das células. Teoria celular: todos os seres vivos são formados por células, e toda célula se origina de outra célula já existente. Uma célula é formada por: água, proteínas, lipídios, carboidratos, ácidos nucléicos e, em menores quantidades, sais minerais e outras substâncias. Estruturas básicas de uma célula: membrana plasmática, citoplasma, organelas e material genético. Diferenças entra a célula eucariótica e a procariótica.

3 Membrana celular (Membrana plasmática) Funções: demilitar o conteúdo celular, barreira entre o meio extra e intracelular, comunicação e reconhecimento celular, reconhecimento de substâncias do meio externo. Organização da membrana: Duas camadas de fosfolipídios (bicamada lipídica) que podem mudar de posição namembrana (mosaico fluido); Cada camada é formada por moléculas anfílicas apresentam uma região polar e outra apolar, ou seja, uma porção hidrofílica e outra hidrofóbica); Colesterol associado aos fosfolipídios, que auxilia na manutenção da integridade da membrana (quanto mais colesterol, mais rígida a membrana) e também a mantê-la impermeável; Proteínas integrais e periféricas, que podem se mover pela membrana; Carboidratos localizados na superfície externa das células, que formam uma camada denominada glicocálix, que protege a célula contra agressões químicas e físicas, faz o reconhecimento celular e retém substâncias.

4 Transporte de substâncias através da membrana O transporte de substâncias entre o interior e o exterior das células não ocorre livremente. Pelo fato da membrana ter a capacidade de controlar ou selecionar o movimento das substâncias diz-se que a mesma é semi-permeável ou apresenta permeabilidade seletiva. O transporte de substâncias pode ocorrer de duas formas: Transporte passivo: ocorre sem gasto de energia, onde uma substância move-se de uma região onde está mais concentrada para outra onde está menos concentrada. Tipos de transporte passivo: difusão simples, difusão facilitada e osmose. Transporte ativo: ocorre com gasto energético, já que atua contra o gradiente de concentração, onde a substância irá do meio de menor concentração para o de maior concentração. Ocorre através de proteínas que bombeiam íons.

5 Difusão simples Difusão facilitada Osmose Consiste no movimento de substâncias a favor do gradiente de concentração e sem gasto de energia; As substâncias passam diretamente pela bicamada lipídica sem a ajuda de proteínas. Moléculas grandes como a glicose e os aminoácidos não são capazes de atravessar a bicamada sem a ajuda de proteínas presentes na membrana plasmática. Essas proteínas podem ser encontradas na forma de canais e na forma de permeáses (transportadoras), que apresentam especificidade. Consiste na passagem de água através da membrana. O deslocamento da água ocorre principalmente por porteínas canais chamadas aquaporinas. O movimento da água depende da concentração entre os meios.

6 Osmose Um meio com maior quantidade de soluto em relação ao interior de uma célula é chamado de hipertônico (a água saíra dacélula, reduzindo seuvolume e deixando ela enrugada, causando a crenação); Um meio com menor quantidade de soluto em relação ao interior de uma célula é chamado de hipotônico (a água entrará na célula, aumentando seu volume e podendo romper sua membrana, causando a plasmóptise); Um meio com quantidade igual de soluto em relação ao interior de uma célula é chamado de isotônico (não há entrada ou saída deágua da célula). Nas células vegetais, a parede celular impede a plasmóptise. No meio hipotônico ela fica túrgida e no hipotônico plasmolisada.

7 Transporte ativo Ocorre contra o gradiente de concentração, por isso o gasto energético. As proteínas responsáveis pelo transporte ativo são comumente chamadas de bombas, pois bombeiam íons para dentro e para fora da célula.

8 Endocitose e Exocitose Na endocitose, a célula engloba substâncias ou micro-organismos do meio extracelular. Existem dois tipos de endocitose: fagocitose e pinocitose. Fagocitose: ocorre quando a célula forma expansões do seu citoplasma, chamadas de pseudópodes, e engloba microrganismos ou fragmentos celulares. As estruturas fagocitadas ficam contidas em vacúolos denominados fagossomos, e são digeridos em seguida. Pinocitose: é o englobamento de líquidos ou moléculas dissolvidas em água. A célula produz invaginações na membrana plasmática, envolvem o líquido e formam pequenas vesículas chamadas pinossomos.

9 Endocitose e Exocitose Na exocitose, vesículas intracelulares fundem-se com a membrana plasmática, resultando na eliminação de materiais para o meio extracelular. Ocorre em células que secretam substâncias e também como consequência do processo de digestão celular, para eliminação de substâncias que não serão usadas pela célula, fenômeno denominado clasmocitose.

10 Especializações da membrana Microvilosidades: expansões citoplasmáticas semelhantes a dedos de luva, que aumentam a superfície de contato com os alimentos para auxiliar na absorção de nutrientes. São encontradas em células epiteliais do intestino delgado, por exemplo. Desmossomos: estruturas formadas por proteínas que tem como função manter as células unidas entre si. Permitem que alguns órgãos, como a pele, estiquem-se, sem desprender as células umas das outras.

11 Parede celular Encontrada em bactérias, fungos e plantas, sobre a membrana plasmática. Plantas possuem substâncias que endurecem suas paredes celulares, como a suberina e a lignina.

12 Citoplasma, Organelas e outras estruturas Citoplasma: todo o material que se encontra envolvido pela membrana plasmática. É composto por um líquido viscoso chamado citosol e por diversas estruturas, como as organelas. Quando o material genético de uma célula for disperso no citoplasma, ela é dita procariótica. Quando o material genético é envolvido por uma membrana, a carioteca, formando um núcleo, ela é dita eucariótica. Ribossomos: organelas responsáveis por promover a síntese proteica, são formadas por duas subunidades. Retículo endoplasmático: rede de tudos membranosos responsáveis pela síntese, armazenamento e distribuição de substâncias. Existem dois tipos de retículo endoplasmático: liso (não granuloso), responsável pela síntese de lipídios, hormônios e armazenamento de íons de cálcio, e rugoso (granuloso), que possui ribossomos aderidos à sua membrana e é responsável pelo armazenamento e distribuição de proteínas

13 Complexo de Golgi: conjunto de bolsas membranosas achatadas e empilhadas, cuja principal função é o armazenamento de substâncias. Recebe lipídios e proteínas produzidos pelos retículos e os modifica para que possam exercer suas funções, isso é chamado processamento. É responsável pela formação do acrossomo nos espermatozoides. Peroxissomo: organelas membranosas responsáveis pela degradação de moléculas de peróxido de hidrogênio, que é tóxico para as células. Possui enzimas responsáveis por processos de oxidação. Mitocôndria: organela membranosa responsável pela síntese de ATP (energia). É responsável também pela respiração celular. Lisossomo: vesículas membranosas formadas pelo complexo de Golgi, responsáveis pela digestão intracelular. Funde-se com o fagossomo ou pinossomo, formando o vacúolo digestivo. Responsável também pela autólise, processo de autodigestão da célula. Cloroplastos: organelas presentes em vegetais, cuja principal função é realização da fotossíntese.

14 Vacúolo: estrutura típica das células vegetais. É fundamental para regulação osmótica (quantidade de água na célula). Pode atuar na digestão de substâncias, função semelhante à dos lisossomos. Centríolos: participam da divisão celular, organizando as fibras do citoesqueleto que separam o material genético. Constituem os cílios e flagelos, responsáveis pela mobilidade de alguns organismos e células. Citoesqueleto: rede de proteínas que se estende por todo o citoplasma. Possui diversas funções, como sustentação das células, movimento de vesículas no citoplasma, separação do material genético durante a divisão celular, entre outras.

15 Capítulo 3: NÚCLEO E DIVISÃO CELULAR Biologia I Prof. João

16 Núcleo celular O núcleo celular tem como funções armazenar o material genético e controlar as atividades celulares. Carioteca: membrana que envolve as estruturas nucleares. Poros: permitem comunicação com o citoplasma. Nucleoplasma: líquido que preenche o núcleo. Cromatina: DNA ligado a proteínas (histonas) para que possa se enovelar e caber dentro do núcleo. Eucromatina: Descondensada (ativa) Heterocromatina: Codensada (inativa) Cromossomo: maior grau deespiralização do DNA. Núcleolo: estrutura composta principalmente por RNA, onde é iniciada a produção de ribossomos.

17 Divisão celular