ORGANIZAÇÃO CELULAR. A célula é a unidade básica formadora dos seres

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1 ORGANIZAÇÃO CELULAR 1. INTRODUÇÃO A célula é a unidade básica formadora dos seres vivos. De acordo com a estrutura celular, os seres vivos classificam-se em procariontes e eucariontes. Os primeiros caracterizam-se por não apresentarem carioteca (membrana nuclear) e não possuem organelas citoplasmáticas membranosas. Os eucariontes têm carioteca, que individualiza o material genético (ácidos nucléicos), além de organelas revestidas de membranas. Observe, nos esquemas a seguir, os elementos (estruturais e funcionais) que evidenciam os modelos citados. 2. CÉLULA PROCARIÓTICA As células procarióticas são as primeiras formas de vida, provavelmente surgiram há 3,5 bilhões de anos atrás e atualmente são representadas por bactérias e algas cianofíceas (algas azuis). Perceba, para a distribuição interna de suas estruturas, que são carentes de membranas. Citoplasma DNA Parede bacteriana Célula bacteriana Ribossomos 3. CÉLULA EUCARIÓTICA 2µ m Célula eucariótica vegetal As células eucarióticas vegetais apresentam como estrutura típica a parede celular, composta basicamente de celulose, e também os plastos, cujo principal tipo é o cloroplasto, que se incumbe do processo de fotossíntese. Mitocôndria Citoplasma celular Ribossomos endoplasmático Parede celular Cloroplasto Complexo de Golgi As células eucarióticas animais apresentam os centríolos como estruturas típicas, e estes se incumbem do processo de divisão celular. ribossomo núcleo complexo de golgi centríolo Esquema de célula animal vacúolo lisossomos mitocôndrias nucléolo membrana haloplasma retículo endoplasmático Célula eucariótica animal A célula animal é como um pequenino saco cheio de material gelatinoso. Ela é envolvida por uma membrana plasmática flexível, que não lhe dá a forma rígida da célula vegetal. A célula animal precisa receber alimento, do qual obtém energia para sobreviver. Muitas células animais são microscópicas, mas algumas como, por exemplo, a gema do ovo, podem medir dez centímetros. As células nervosas, por e- xemplo, chegam a ter cerca de um metro. 4. ENVOLTÓRIOS CELULARES Existem três envoltórios celulares: 1. Parede celular: envoltório semi-rígido, inerte, de composição química variada, que circunda a célula externamente à membrana celular. A parede celular dos vegetais, ou parede celulósica, é composta principalmente de uma substância que lhe confere resistência, a celulose. 2. Plasmática (Plasmalema): envoltório delgado(75aº), elástico, lipoprotéico. A membrana plasmática possui a função de controlar a entrada e saída de substâncias, de a- cordo com as necessidades celulares (permeabilidade seletiva). O modelo aceito para a organização da membrana é o de Singer e Nicholson. Segundo estes, existe uma película bimolecular de fosfolípidios e moléculas dispersas de proteínas globulares. Esse modelo, que explica a disposição de lipídios e proteínas na molécula, é denominado modelo do mosaico fluido. Esquema de célula vegetal Editora Exato 11

2 Modificações (especializações) da membrana Microvilosidades aumento da superfície celular por pregueamento da membrana; ocorre em células secretoras e células de absorção. Desmossomos - espaçamentos em pontos de contato entre membranas de células justapostas. Aumentam, substancialmente, a adesão entre as células. Plasmodesmos pontes citoplasmáticas entre células vegetais. 3. Glicocálix: envoltório presente em células a- nimais, forma uma rede frouxa de carboidratos que recobre a membrana plasmática. Protege a célula contra agressões físicas e químicas, a- lém de reter nutrientes e enzimas. 5. CITOPLASMA: ORGANELAS CITOPLAS- MÁTICAS Mitocôndria Ribossomas e Polissomas Aparelho de Golgi Endoplasmático Liso Nuclear Nucléolo Celular Endoplasmático Rugoso Centrossomas Subunidades mrna Os ribossomos Ribossomo Poliribossomo endoplasmático: sistema de canais e túbulos que formam uma verdadeira rede intracitoplasmática. O retículo endoplasmático pode ser denominado liso (agranular) ou rugoso (ergastoplasma), quando a suas membranas asssociam-se os ribossomos. O endoplasmático liso relaciona-se com funções importantes para a célula, como desintoxicação celular, transporte de substâncias e síntese de esteróides. O ergastoplasma é a sede de intensa síntese protéica. Polirribossomo Hialoplasma Lisossomas Microtúbulos Célula Animal O citoplasma é a região celular compreendida entre a membrana plasmática e o material nuclear. O citoplasma é preenchido por um fluido gelatinoso, o hialoplasma, no interior da célula, na qual se encontram as organelas. A célula, como unidade básica morfofisiológica dos seres vivos, apresenta diversas estruturas citoplasmáticas que desempenham funções importantes para a manutenção da vitalidade da célula. A seguir, estão listadas as principais organelas com suas respectivas funções: Ribossomos: estruturas granulares sintetizadas no núcleo, formadas por RNAr associado às proteínas. Os ribossomos podem ser encontrados livres no hialoplasma ou associados ao retículo endoplasmático rugoso. Os ribossomos relacionam-se com a síntese protéica. endoplasmático Cavidade do retículo endoplasmático Complexo de Golgi: é uma estrutura citoplasmática formada por um conjunto de membranas que reúne e empacota diferentes substâncias, como as enzimas e os hormônios. Sua principal função é, portanto, a secreção celular. Além disso, ainda sintetiza mucopolissacarídeos e atua na formação do acrossomo do espermatozóide. O acrossomo é uma bolsa cheia de enzimas capazes de dissolver as camadas externas do gameta feminino, permitindo a fecundação. Vesículas Complexo de Golgi Editora Exato 12

3 Mitocôndria: organela cilíndrica de extremidades arredondadas, com uma membrana externa lisa e outra interna com dobras (cristas mitocondriais). No interior das mitocôndrias, existe a matriz mitocondrial. Essas estruturas relacionam-se com a produção de energia (ATP), através da respiração celular, que será vista em detalhes mais adiante. Cristas mitocondriais Matriz externa mitocôndria Lisossomos: são organelas com formato variável, delimitadas por uma membrana, e que possuem em seu interior várias enzimas hidrolíticas. A função dessas organelas é, portanto, a digestão intracelular. A destruição de organelas celulares é um processo fisiológico importante para o bom funcionamento da célula. Esse mecanismo é denominado autofagia. No entanto, em algumas situações, há o rompimento dos lisossomos e seu conteúdo enzimático digere a própria célula. Esse mecanismo é denominado autólise e leva à morte celular. Na doença silicose, que acomete mineradores, a sílica aspirada leva à liberação das enzimas lisossômicas, com conseqüente autólise de células pulmonares. Peroxissomos: são organelas que possuem grande quantidade da enzima catalase. Essa enzima é importante para a desintoxicação celular, pois degrada o peróxido de hidrogênio (H 2 O 2 ), a água e o oxigênio. O peróxido de hidrogênio forma-se naturalmente no metabolismo celular e é prejudicial à célula por se tratar de um forte oxidante. Vacúolos: bolsas encontradas em diversos tipos celulares, atuam no armazenamento de substâncias dentro da célula. A maioria das células vegetais contém o vacúolo, espaço preenchido por um fluido aquoso, chamado suco celular. Em protozoários dulcícolas, como a ameba, existe o vacúolo pulsátil, ou contráctil, que se relaciona com a eliminação do excesso de água da célula, evitando que a mesma sofra citólise. Plastos: estruturas presentes nas células vegetais. Existem dois tipos de plastos: Leucoplastos: são plastos incolores que atuam no armazenamento de substâncias nutritivas (amiloplastos, oleoplastos, proteoplastos). Cromoplastos: são plastos pigmentados. Os cloroplastos contêm clorofila, um pigmento verde que retém parte da energia da luz solar. A clorofila se encontra disposta no interior de sacos achatados, chamados tilacóides. Os cloroplastos são encontrados em quase todas as células vegetais, exceto nas raízes e no interior dos caules. Tilacóide Estroma Lamelas Cloroplasto Granum Centríolos: organelas tubulares, formadas por túbulos protéicos. Essas organelas citoplasmáticas participam dos fenômenos de divisão celular e atuam na formação de cílios e flagelos. Os centríolos não são encontrados em células de vegetais superiores Quadro comparativo dos componentes da célula bacteriana, célula animal e célula vegetal Componente Bactéria Célula animal Célula vegetal Parede celular Sim Não Sim plasmática Sim Sim Sim Citoesqueleto Não Sim Sim Envoltório nuclear Não Sim Sim DNA Sim Sim Sim Cromossomo Único e circular (apenas DNA) Múltiplos (DNA e proteínas) Múltiplos (DNA e proteínas) Editora Exato 13

4 Mitocôndria Não Sim Sim Cloroplastos Não Não Sim Ribossomos Sim (pequenos) Sim Sim endoplasmático Não Sim Sim Complexo de Golgi Não Sim Sim Vacúolo central Não Não Sim Lisossomos Não Sim Raramente Centríolos Não Sim Ausentes na maioria das fanerógamas E o vírus?! É considerado uma organização acelular: estruturalmente é formado por: Capsídeo (envoltório de proteínas) Nucleocapsídeo + núcleo (material genético; DNA ou RNA) Não possui metabolismo: sobrevive às custas do metabolismo da célula hospedeira. É parasita intracelular obrigatório. Possui apenas um ácido nucléico: DNA ou RNA. ESTUDO DIRIGIDO 1 O que é membrana plasmática? d) A célula A é típica de um parasita, enquanto a B, mais complexa, é de um ser de vida livre. e) A célula A é de um procarionte, tal como uma bactéria; a B é de um eucarionte, podendo representar uma célula humana. 2 (PUC-PR) Associe os números das estruturas celulares, assinaladas no desenho, com os respectivos nomes da coluna a seguir. Depois assinale a opção em que a seqüência coincida com o que foi marcado na coluna O que são ribossomos? 5 3 O que é mitocôndria? 4 Qual a estrutura do vírus? EXERCÍCIOS 1 (FMU/Fiam-SP) Observe os desenhos das células A e B e assinale a alternativa correta. 4 ( ) centríolo a) 2, 1, 3, 5, 6, 4 ( ) retículo endoplasmático b) 2, 1, 3, 5, 4 6 ( ) complexo de Golgi c) 1, 6, 5, 3, 2, 4 ( ) vacúolo d) 6, 4, 3, 5, 1, 2 ( ) carioteca e) 1, 2, 3, 4, 5, 6 ( ) mitocôndria A a) A célula A é de um protista, tal como uma bactéria, e a B é de um organismo incluído no reino monera, tal como um vírus. b) A célula A é de um vegetal, enquanto a B é de um animal. c) A célula A é de uma alga; a B é de uma planta superior, tal como um milho. B 3 (MOJI-SP) A membrana plasmática, apesar de invisível ao microscópio óptico, está presente: a) em todas as células, seja ela procariótica ou eucariótica. b) apenas nas células animais. c) apenas nas células vegetais. d) apenas nas células dos eucariontes. e) apenas nas células dos procariontes. Editora Exato 14

5 4 (FCC-SP) Numa célula vegetal, a parede celular tem por principal função: a) proteger o citoplasma e regular a absorção de água pela célula. b) proteger o citoplasma e agir como uma membrana semipermeável à entrada dos nutrientes minerais. c) impermeabilizar a célula contra solutos óxidos. d) regular a absorção de água e sais minerais pela célula. e) impedir a saída da clorofila. 5 A membrana celular é uma película sensível, na qual ocorrem 2 tipos de transporte, passivo e ativo. Dentre esses grupos está o fenômeno da Osmose. Este, por sua vez, se resume da seguinte maneira: a) O solvente move-se do meio hipertônico para o hipotônico. b) O soluto move-se do meio hipotônico para o meio hipertônico. c) O solvente move-se do meio hipotônico para o meio hipertônico. d) O soluto move-se do meio hipotônico para o meio hipotônico. 4 Capsídeo (envoltório de proteínas) Nucleocapsídeo + núcleo (material genético; DNA ou RNA) Exercícios 1 E 2 B 3 A 4 A 5 B 6 A 6 O citoplasma celular está envolvido por uma membrana chamada plasmalema ou membrana plasmática, que desenvolveu, talvez através da evolução, capacidades específicas. Uma delas, a permeabilidade, que é entendida como: a) O controle da entrada e saída de substâncias. b) A passagem de qualquer substância através da membrana. c) A entrada e a saída de substâncias. d) O englobamento de partículas sólidas pela membrana plasmática. Estudo Dirigido GABARITO 1 Envoltório delgado(75aº), elástico, lipoprotéico. A membrana plasmática possui a função de controlar a entrada e saída de substâncias, de acordo com as necessidades celulares (permeabilidade seletiva). 2 Estruturas granulares sintetizadas no núcleo, formadas por RNAr, associado às proteínas. 3 Organela cilíndrica de extremidades arredondadas, com uma membrana externa lisa e outra interna com dobras (cristas mitocondriais). Editora Exato 15