Estrutura Morfológica dos Organelos

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1 Estrutura Morfológica dos Organelos BCM I T.02 Todas as células eucariotas são limitadas pela membrana plasmática Para além destas características gerais as células variam, consideravelmente, em contêm ribossomas tamanho, forma, tipo de constituintes, papel fisiológico não existe uma célula típica que sirva de modelo existem várias estruturas celulares comuns à maioria das células que evidenciam estrutura e funcionamento semelhantes

2 As células eucariotas são complexas contêm organelos, incluindo um verdadeiro núcleo possuem uma trama (rede) organizada de filamentos proteicos - o citosqueleto

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4 Célula Eucariota - Membrana A membrana plasmática (membrana celular) separa o conteúdo celular do exterior composta por lípidos, proteínas e carbo-hidratos controla a passagem de materiais entre a célula e o meio envolvente envolvida na comunicação intercelular responsável pela adesão celular - tecidos pode apresentar modificações de modo a aumentar a capacidade de trocas com o exterior microvilosidades

5 Célula Eucariota - Núcleo A estrutura mais evidente, em geral, com Ø superior a 5 µm contém cromatina, material filamentar formado por DNA, proteínas e RNA a cromatina enovela-se em cromossomas antes da divisão nuclear

6 a cromatina está mergulhada no nucleoplasma -o meio semi-fluido do núcleo, com ph diferente do citosol o núcleo pode conter corpos granulares - nucléolos onde o rrna se associa a proteínas para formar ribossomas o conteúdo nuclear está separado do citosol por uma membrana dupla - invólucro nuclear a membrana externa pode ter ribossomas associados e ser contígua com o retículo endoplásmico (i.e., o espaço perinuclear é luminal)

7 as duas membranas do invólucro nuclear têm pontos de fusão - poros nucleares (100 nm) - que asseguram continuidade do fluido celular entrada das nucleoproteínas saída das sub-unidades dos ribossomas o núcleo é o repositório da informação genética (DNA) através da codificação das proteínas determina as características da célula

8 Célula Eucariota - Ribossomas As células com intensa actividade metabólica apresentam numerosas estruturas granulares citoplásmicas - ribossomas nas células eucariotas têm 20x30 nm; nas procariotas são um pouco menores são compostos por uma sub-unidade maior e uma menor cada sub-unidade tem a sua própria mistura de proteínas (até 82 no total) e rrna (16/18)S + (5+23/5+5,8+28)S

9 Os ribossomas coordenam a ligação de aminoácidos em cadeias polipeptídicas - síntese de proteínas vários ribossomas podem associar-se a um mrna, sintetizando a mesma proteína polissoma os polissomas podem encontrar-se livres no citosol ou estar ligados ao RE

10 Os ribossomas associados ao RE dependem de uma sequência sinal para poder ligar-se a uma proteína receptora no RE

11 Célula Eucariota - Sistema endomembranar O sistema endomembranar é o conjunto de numerosos sacos membranares citoplasmáticos inter-relacionados, responsáveis pela compartimentação celular

12 O sistema endomembranar inclui uma grande variedade de organelos relacionados, estrutural e funcionalmente retículo endoplasmático RE rugoso e liso aparelho de Golgi lisossomas microcorpos peroxissomas e glioxissomas vesículas transportadoras endocíticas exocíticas secretoras,...

13 Célula Eucariota - Retículo endoplasmático Conjunto de sacos (cisternas), tubos e canais membranares interligados contíguos com a membrana exterior do invólucro nuclear o RE rugoso tem ribossomas associados à face citosólica da membrana local de síntese de proteínas as proteínas integram-se na membrana do RE ou passam para o lúmen, podendo ser posteriormente modificadas

14 as proteínas sintetizada no RER passam, em vesículas transportadoras para o aparelho de Golgi, onde são direccionadas e modificadas, para secreção incorporação noutros organelos do sistema endomembranar integração na membrana celular o RE liso não tem ribossomas local de vários processos de síntese (e.g., membranas, esteróis), desintoxicação e armazenamento (e.g., Ca++) forma vesículas transportadoras

15 Célula Eucariota - Aparelho de Golgi É constituído por numerosos empilhamentos de 3 a 20 sacos achatados, ligeiramente curvos -os dictiossomas os dictiossomas recebem as vesículas cheias de proteínas provenientes do RE as vesículas fundem-se com o saco da face proximal (cis) do dictiossoma e movem-se para a face distal (trans)

16 Muitas proteínas diferentes são sintetizadas no RER e transportadas para o aparelho de Golgi no ap. de Golgi, são diferenciadas e direccionadas para o seu destino apropriado, em vesículas formadas na face distal dos dictiossomas as proteínas membranares são integradas no plasmalema ou noutras membranas celulares as proteínas secretoras (e.g., hormonas peptídicas, enzimas digestivos) são incorporadas em vesículas secretoras as enzimas hidrolíticas são incluídas em lisossomas

17 Célula Eucariota - Lisossomas São vesículas originadas nos dictiossomas que contêm enzimas digestivas (hidrolases ácidas) as hidrolases lisossomais decompõem nucleótidos, proteínas, lípidos, fosfofolípidos, carbohidratos; e removem grupos sulfato e fosfato das moléculas

18 Os lisossomas promovem a digestão intracelular de partículas ingeridas por endocitose ou fagocitose - heterofagia de territórios (organelos) celulares usados ou com deficiências - autofagia em geral, a acção hidrolítica está confinada no organelo a ruptura da membrana do lisossoma pode provocar a libertação das enzimas e a degradação da célula a morfologia lisossomal varia de célula para célula e (sobretudo) com o grau de actividade digestiva podem conter pedaços de membranas, vesículas, grânulos, organelos, ou células e microrganismos ingeridos

19 Célula Eucariota - Microcorpos São vesículas originadas nos dictiossomas que contêm oxidases (e.g., aminoácido oxidases, ureato oxidases, catalase) assemelham-se a vesículas de armazenamento e a lisossomas estão envolvidos nas oxidações de ácidos gordos e aminoácidos (alternativas às mitocondriais), de que resulta a produção de peróxido de hidrogénio H 2 O 2

20 Célula Eucariota - Mitocôndria Todos os organismos efectuam a respiração celular conversão da energia redutora dos hidratos de carbono em energia de ligação química sob a forma de ATP carbohidratos + O 2 CO 2 + H 2 O + energia Nos eucariotas, as mitocôndria são a sede deste processo o seu tamanho (0,5-10 µm) e o número por célula (1 a milhares) são profundamente variáveis

21 independentemente do tipo de célula, tamanho ou número, têm estrutura similar duas membranas limitantes membrana externa membrana interna um espaço entre as duas membranas espaço intermembranar um espaço limitado pela membrana interna matriz a membrana interna apresenta invaginações que se projetam para o espaço interno cristas a quantidade de cristas varia com o tipo de célula

22 a composição química (proteínas e fosfolípidos) das 2 membranas mitocondriais é muito diferente as oxidações mitocondriais dos compostos de carbono estão a cargo das enzimas contidas na matriz a produção de ATP ocorre nas cristas (ATPsintetase)

23 As mitocôndria contém ribossomas e DNA próprios (ambos análogos aos dos procariotas) o DNA mitocondrial só codifica uma parte das proteínas envolvidas no metabolismo do organelo as restantes proteínas são codificadas pelo DNA nuclear as mitocôndria são semi-autónomas

24 Célula Eucariota - Citosqueleto O citosqueleto é exclusivo das células eucariotas rede de filamentos e de túbulos proteicos interligados (identificáveis em microscopia de imunofluorescência) estende-se do núcleo ao plasmalema contribui para a organização do citosol

25 os elementos do citosqueleto mantêm a forma da célula e permitem a mobilidade dos organelos os elementos do citosqueleto dissociam-se e reassociam-se ao longo da vida da célula

26 são elementos do citosqueleto filamentos de actina filamentos intermédios microtúbulos centríolos flagelos cílios