CITOPLASMA Editado por Profº Moisés Myra Araújo Profª Ana Luisa Miranda Vilela www.bioloja.com
CITOPLASMA - COMPONENTES Hialoplasma, citosol ou citoplasma fundamental Citoesqueleto Organelas citoplasmáticas Vacúolos Inclusões citoplasmáticas
HIALOPLASMA OU CITOSOL Matriz amorfa gelatinosa na qual estão mergulhadas as organelas e inclusões citoplasmáticas. Sistema coloidal: fase dispersante: representada pela água fase dispersa: representada por moléculas de proteínas que formam partículas denominadas micelas
HIALOPLASMA OU CITOSOL Estado sol: quando as micelas dispõem-se desordenadamente no meio líquido, dando aspecto mais fluido ao sistema. Estado gel: quando as micelas apresentam estado mais organizado dentro do líquido, dando aspecto viscoso ao sistema. Tixotropia ou tixotropismo: Sol Gel: gelação Gel Sol: solação Mudanças de estado coloidal: dependentes do citoesqueleto (principalmente) e de fatores como ph e temperatura. responsáveis pelos movimentos citoplasmáticos: ciclose e movimento amebóide.
CITOESQUELETO Liga-se às proteínas do citosol e às organelas membranosas. Responsável por alterações na viscosidade do citoplasma, pela organização integrada das organelas citoplasmáticas e pelo deslocamento de determinadas organelas citoplasmáticas (ex.: mitocôndrias e lisossomos). Componentes: microfilamentos: proteína actina. microtúbulos: proteína tubulina. filamentos intermediários: proteínas fibrosas.
CITOESQUELETO- COMPONENTES
CITOESQUELETO- COMPONENTES Microfilamentos: os filamentos de actina atuam no citoplasma na forma de redes ou feixes. Se distribuem logo abaixo da membrana plasmática, estão ligados entre si por várias proteínas, formando uma rede chamada córtex celular.
CITOESQUELETO- COMPONENTES Microtúbulos: estão em constante reorganização crescendo em uma extremidade graças à polimerização local de tubulina, e diminuindo na outra extremidade graças à despolimerização local.
Papeis biológicos ou funções dos microtúbulos; Sustentação ou suporte de orgânulos e manutenção do formato celular;
Papeis biológicos ou funções dos microtúbulos: Formação de estruturas tubulares celulares: centríolos (centro celular ou centrossomo), cílios e flagelos.
Microtúbulos e divisão celular: centríolos, áster e fuso.
Aneuploidias: erros : erros(mutações numéricas) da divisão celular meiótica SÍNDROMES / ANEUPLOIDIAS: DOWN: 45A + XX / 45A + XY KLINEFELTER: 44A + X XY TURNER: 44A + XO TRIPLO X ou SUPERFÊMEA: 44A + XXX DUPLO Y ou SUPERMACHO: 44A + XYY
CITOESQUELETO- COMPONENTES MICROFILAMENTOS DE ACTINA E MIOSINA Contrações e movimentos
MOVIMENTOS CITOPLASMÁTICOSTICOS Movimentos amebóides: a região do citoplasma mais externa da célula, que se localiza abaixo da membrana plasmática, é chamada ectoplasma, sendo um colóide no estado de gel. Já a maior parte do citoplasma, interna ao ectoplasma, é chamada endoplasma e é um colóide no estado sol. Células vivas, como amebas e leucócitos, têm a capacidade de transformar, em certas circunstâncias, partes do hialoplasma geleificadas em sol, e vice-versa. Essas transformações estão na base do famoso movimento amebóide, através do qual amebas e leucócitos "derramam" seu citoplasma para a frente, formando pseudópodes.
MOVIMENTOS CITOPLASMÁTICOSTICOS Ciclose: corrente citoplasmática orientada em um certo sentido, sendo bem visível especialmente no endoplasma de muitas células vegetais. A velocidade da ciclose é aumentada pela elevação da luz e da temperatura.
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Célula procariótica Ribossomos: síntese de proteínas
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Célula eucariótica animal
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Célula eucariótica animal Ergastoplasma ou retículo endoplasmático rugoso (granular ou granuloso): síntese de proteínas; transporte de material dentro da célula. Retículo endoplasmático liso (agranular ou não granuloso): transporte de substâncias; síntese de lipídeos esteróides; inativação de certos hormônios; inativação de substâncias nocivas ao organismo; condução intracelular do impulso nervoso nas células do músculo estriado.
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Célula eucariótica animal Complexo golgiense: constituído por várias unidades menores, os dictiossomos. Cada dictiossomo é composto por uma pilha de cinco ou mais sacos achatados, feitos de membrana dupla lipoprotéica, e dispostos de forma regular. Nas bordas dos sacos podem ser observadas vesículas em processo de brotamento. Possui uma face cis (convexa), voltada para o núcleo, e uma face trans (côncava), voltada para a membrana plasmática( polarização do aparelho de Golgi). Entre elas estão as cisternas medianas. Funções: acúmulo e eliminação de secreções; síntese de glicídios. Grãos de zimogênio
PAPÉIS BIOLÓGICOS: Armazenamento intracelular de diversas substâncias produzidas ou absorvidas pela célula; Modificação / inativação de diversas substâncias, por meio de reações enzimáticas; Formação do acrossomo dos espermatozoides; Formação da lamela média das células vegetais, durante a divisão; Formação dos lisossomos e dos peroxissomos; Secreção e excreção celular.
FORMAÇÃO DO ACROSSOMO
FORMAÇÃO DA LAMELA MÉDIA
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Célula eucariótica animal Mitocôndria ou grânulo de altmann: produção de energia pela respiração celular.
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Célula eucariótica animal Ribossomos: síntese protéica TRADUÇÃO DO CÓDIGO GENÉTICO
Diferença funcional da tradução em procariontes e eucariontes
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Célula eucariótica animal Peroxissomos: processamento das reações oxidativas utilizando oxigênio molecular (detoxicação). Degradação da água oxigenada e do álcool. Contêm enzimas oxidativas, como catalase e urato oxidase. Usam oxigênio molecular para remover átomos de hidrogênio de substratos orgânicos (R) em reações oxidativas, que produzem peróxido de hidrogênio (H 2 O 2 ): RH 2 + O 2 R + H 2 O 2 A principal função das reações oxidativas nos peroxissomos é a quebra de moléculas de ácidos graxos, em um processo denominado -oxidação.
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Célula eucariótica animal Lisossomos: digestão intracelular. Heterofagia, autofagia, autólise e histólise.
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Célula eucariótica animal Origem e tipos de Lisossomos Cr: corpo residual; D: dictiossoma; E: endossoma; L.p: lisossoma primário; L.s : lisossoma secundário; V.s : vesícula de secreção.
DOENÇAS LISOSSÔMICAS A Doença de Tay-Sachs (pronúncia: tei sax ou tei secs ) é uma desordem autossômica recessiva resultante de uma deficiência da enzima hexosaminidase A. Também é denominada de Degeneração cerebromacular, Gangliosidose GM2 tipo I, Gangliosidose tipo I, Deficiência em hexosaminidase, unidade alfa, variante B, Idiotia amaurótica familial, Idiotia amaurótica infantil e Lipidose por deposição de gangliosídios. Na ausência da enzima hexosaminidase A, a GM2 gangliosidase não é hidrolisada e acumula principalmente no tecido neuronal. Isto resulta em uma degeneração neuronal progressiva. Genética: O gene Hexa, situado em 15q23-q24, codifica a subunidade alfa da hexosaminidase A.
SINTOMAS: uma criança com Doença de Tay-Sachs desenvolve-se normalmente até os 3 ou 6 meses de idade. Uma mancha na mácula dos olhos em forma de "cerejavermelha". Os sintomas da doença aparecem lentamente, ocorrendo perda da visão periférica e surgimento de uma resposta anormal ao medo. A criança apresenta uma regressão gradual das funções neurológicas e eventualmente se torna incapaz de engatinhar, de se virar, sentar ou segurar coisas. Outros sintomas incluem aumento da perda da coordenação progressiva, incapacidade para engolir e dificuldades respiratórias. Eventualmente, a criança fica cega, com atraso mental, paralisia, e não responde aos estímulos do ambiente que a rodeia. Pacientes com Tay-Sachs infantil vêm a óbito geralmente antes dos cinco anos de idade.
DOENÇAS LISOSSÔMICAS SILICOSE: A é uma forma de pneumoconiose causada pela inalação de finas partículas de sílica cristalina e caracterizada por inflamação e cicatrização em forma de lesões nodulares nos lóbulos superiores do pulmão. Provoca, na sua forma aguda, dificuldades respiratórias, febre e cianose. Foi identificada pela primeira vez por Bernardino Ramazzini, em 1705. A silicose comumente afeta os mineiros, após anos de inalação da sílica presente no ar dos túneis e galerias. A sílica se deposita nos alvéolos pulmonares furando células e rompendo os lisossomos que derramam suas enzimas que destroem as células, a silicose causa dificuldade respiratória e baixa oxigenação do sangue, provocando tontura, fraqueza e náuseas, incapacitando o trabalhador. No Brasil, a Portaria n.º 99, de 19 de outubro de 2004(Publicada no DOU de 21/10/04, Seção 1) proibiu o processo de trabalho de jateamento que utilize areia seca ou úmida como abrasivo, visando evitar que trabalhadores contraíssem a Silicose ocasionada pelo pó de tais aparelhos.
ARTRITE REUMATÓIDE; Conhecida como artrite degenerativa, poliartrite crônica evolutiva, devido o lisossomos liberam enzimas para fora da célula, seu meio extracelular, causando deterioração dos materiais que formam a articulação. É uma doença autoimunesistêmica, caracterizada pela inflamação das articulações e que pode levar a incapacitação funcional dos pacientes, apresentando fadiga, perda de peso e rigidez matinal de pelo menos uma hora. Existe uma predisposição genética e alguns genes foram identificados. Não se conhece a causa da Artrite Reumatoide (AR) e pensa-se que haja vários estímulos diferentes, quando em contato com indivíduos que têm defeitos de origem genética no sistema imune, desencadeiem resposta inflamatória. A persistência dos estímulos ou a incapacidade do sistema imune em controlar a inflamação levam à cronicidade da doença.
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Célula eucariótica animal Centríolos: formação do fuso na divisão celular; formação de cílios e flagelos. Compostos por 9 tríades de microtúbulos dispostos de maneira a formar um cilindro.
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Célula eucariótica animal Cílios e flagelos: prolongamentos finíssimos que crescem a partir da superfície da célula. Funções: locomoção celular (algas, protozoários, espermatozóides), captura de alimentos (esponjas), limpeza do organismo (epitélio traqueal nas vias respiratórias), etc. Estrutura interna: axonema formado por 9 pares de microtúbulos dispostos de forma cilíndrica e um par central (haste). Cílios são curtos e numerosos, flagelos são longos e pouco numerosos. Cinetossomo ou corpo basal: na base de cada cílio e flagelo. No corpo basal, diferentemente da haste, há 9 túbulos triplos e não apresenta o par central (centríolo).
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Célula eucariótica animal Cílios: esquema e movimento ciliar
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Célula eucariótica vegetal
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Presentes apenas em célula eucariótica vegetal Plastos: armazenamento de amido, pigmentos e outros produtos celulares. Cloroplastos: fotossíntese
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Presentes apenas em célula eucariótica vegetal Glioxissomos: organela similar aos peroxissomos de células animais. Contém enzimas para conversão de lipídios em açúcares ( -oxidação de ácidos graxos), úteis no metabolismo celular.
Vacúolos Célula eucariótica vegetal Participação no controle osmótico da célula e armazenamento de substâncias, excesso de água, pigmentos solúveis e diversos produtos a serem eliminados.
Vacúolo pulsátil (contrátil) Protistas Participação no controle osmótico da célula elimina o excesso de água que entra por osmose.
INCLUSÕES CITOPLASMÁTICASTICAS Glicogênio - abundante em hepatócitos e células musculares. Lipídios adipócitos Pigmentos - hemoglobina, melanina Cristais - células de Sértoli, células instersticiais, macrófagos; células vegetais Figura: inclusões citoplasmáticas do hepatócito sob a forma de grânulos vermelho-púrpura, contendo glicogênio.
Quadro Comparativo entre células de organismos procariontes e eucariontes Organela Monera Protista Fungos Vegetais Animais Retículo endoplasmático Ausente Presente Presente Presente Presente Ribossomo Presente Presente Presente Presente Presente Complexo de Golgi Ausente Presente Presente Presente Presente Lisossomo Ausente Presente Presente Presente Presente Mitocôndria Ausente Presente Presente Presente Presente Centríolo Ausente Presente Presente Ausente nos vegetais superiores Plastos Ausentes Presentes em algumas formas Presente Ausentes Presente Ausentes Vacúolo Ausente Presente Ausente Presente Ausente Peroxissomo Ausente Presente Presente Ausente Presente Glioxissomo Ausente Presente Presente Presente Ausente