CITOPLASMA O citoplasma corresponde a todo material compreendido entre a membrana plasmática e a carioteca. O citoplasma é formado por um material gelatinoso (hialoplasma) onde se encontram mergulhadas as organelas. Hialoplasma ou Citoplasma Fundamental ou Matriz Citoplasmática O hialoplasma é um material viscoso, amorfo, constituído principalmente de água e de proteínas, formando um coloide. Com suas propriedades de elasticidade, contratibilidade, coesão, rigidez e mobilidade interna - contribui de maneira decisiva para a adaptação da célula às diferentes condições ambientais. b) Ribossomos: são estruturas compostas por RNA e proteínas, distribuídas em duas subunidades sobrepostas. Os ribossomos podem se apresentar livres no citoplasma, isolados ou então presos uns aos outros por uma fita de RNA. Nesse caso, são chamados polissomos ou polirribossomos. É nos ribossomos que ocorre a síntese proteica. O Ribossomo é uma organela não membranosa. A síntese de proteínas dentro da célula ocorre devido à interação do núcleo com o citoplasma. No núcleo, a partir do DNA sintetizado o RNAm (mensageiro) de uma das suas cadeias, transcrevendo o código de uma proteína específica. ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS São estruturas responsáveis pelas reações de metabolismo celular, embora algumas dessas reações ocorram também no hialoplasma. Todas as organelas membranosas da célula são formadas por membrana lipoprotéica, com estrutura semelhante à da membrana plasmática. a) Retículo Endoplasmático: é uma complexa rede de canais e vesículas membranosas, formando um verdadeiro labirinto. O RE é responsável pela circulação das substâncias dentro da célula. Em algumas regiões do retículo, observam-se ribossomos aderidos à membrana externa. Essas regiões são conhecidas como retículo endoplasmático rugoso ou granular e são responsáveis pela produção de proteínas. As regiões que não apresentam ribossomos são denominadas retículo endoplasmático liso ou agranular e são responsáveis pela produção de lipídios. Tradução: a síntese de proteínas Depois de produzido, o RNAm desloca-se para o citoplasma e liga-se aos ribossomos que passam agora a ler a sequência de bases nitrogenadas do RNAm. A leitura do código é feita por trincas de bases nitrogenadas; cada trinca do RNA corresponde a um códon que irá determinar a colocação de um aminoácido específico na cadeia proteica. Isso caracteriza a tradução do código genético. c) Complexo Golgiense ou de Golgi: é um conjunto de bolsas e vesículas achatadas e empilhadas, que desempenham várias funções na célula: Estruturas dos R.E. Liso e Rugoso Armazenamento de substâncias: muitas das proteínas e demais substâncias sintetizadas na célula, migram até o complexo de Golgi e são armazenados no interior de suas vesículas. Organização do acrossomo nos espermatozoides: o acrossomo contém enzimas que têm a função de promover a perfuração do invólucro do óvulo por ocasião da fecundação. Situa-se na cabeça do espermatozoide.
Síntese de moléculas complexas: os monossacarídeos obtidos dos alimentos são transformados em polissacarídeos e esses se combinam com determinadas proteínas dando origem a glicoproteínas. Complexo de Golgi iniciando a decomposição cadavérica num processo denominado autólise. Este processo pode ser benéfico ou prejudicial. Esse fenômeno é verificado também em algumas doenças como, por exemplo, a silicose pulmonar, também chamada de doença dos mineiros. Ela ocorre quando o mineiro inspira grandes quantidades de pó de sílica, que acabam se acumulando nos alvéolos pulmonares. Como uma reação de defesa, células do sistema imune fagocitam estas partículas mas não as digerem, provocando a morte das células alveolares. De forma benéfica, podemos verificar ocorrência de autólise na regressão da cauda no girino durante sua metamorfose e na regressão do útero durante o período pós-parto, reaproveitando os nutrientes resultantes da digestão autofágica. d) Lisossomos: o termo lisossomo significa corpo que quebra (lise = quebra, soma = corpo). Formados pelo Complexo Golgiensi, são pequenas vesículas que contêm enzimas digestivas de todos os tipos, cuja função é digerir material que a célula engloba (digestão intracelular) e, ocasionalmente, elementos da própria célula (autofagia). Regressão da cauda do girino, exemplo de autólise e) Vacúolos: correspondem genericamente a qualquer espaço no citoplasma delimitado por um pedaço de membrana lipoprotéica. As variedades mais comuns de vacúolo são: Vacúolos Digestivos: o vacúolo digestivo, nada mais é do que um fagossomo ao qual se funde um lisossomo; o vacúolo autofágico, uma variação de vacúolo digestivo; e finalmente o corpo residual, que muitas vezes executa a clasmocitose. A formação destes vacúolos pode ser observada na imagem ao lado. Vacúolos Contráteis (ou Pulsáveis): em protozoários de água doce ocorrem vacúolos que se comunicam com o exterior por meio de um poro, expulsam o excesso de água da célula, exercendo um controle osmótico no organismo. Lisossomos participando da digestão intracelular Em condições normais a membrana do lisossomo, apesar de lipoprotéica, não permite que as enzimas entrem em contato com o citoplasma celular (esse mecanismo de controle ainda não está bem explicado). Sabe-se, no entanto, que certos fatores podem desestabilizar a membrana lisossômica. Por exemplo, sabe-se que, assim que a célula morre, os lisossomos se rompem aos poucos libertando suas enzimas que irão digerir todo o material celular, Protozoário de água doce com vacúolos contráteis
Vacúolos Vegetais: em qualquer célula vegetal ou animal, regiões do retículo endoplasmático, quando armazenam substâncias, formam vacúolos pelo afastamento de suas membranas. Nas células vegetais esses vacúolos são particularmente desenvolvidos. corte transversal de um cílio g) Peroxissomos: são vesículas, semelhantes aos lisossomos, contendo enzimas relacionadas a reações que envolvem oxigênio. Uma das enzimas é a catalase que facilita a decomposição da água oxigenada, produzida durante o metabolismo celular, em água e oxigênio. catalase 2 H 2O 2 2 H 2O + O 2 Célula vegetal com vacúolo de suco celular f) Centríolos: têm a forma de bastonetes e ocupam, normalmente, uma posição próxima ao núcleo celular, chamada de centrossomo. Ao microscópio eletrônico cada centríolo aparece formado por nove trincas de microtúbulos de proteína, ligados entre si e dispostos de maneira a formar um cilindro. Em geral há dois centríolos por célula, dispostos perpendicularmente. Os centríolos atuam na formação de cílios e flagelos e, durante a divisão celular, orientam os cromossomos e formam o fuso acromático. EXERCÍCIOS 1. (UNIOESTE) Considerando as diversas estruturas celulares relacionadas no Quadro abaixo, escolha a alternativa cuja estrutura corresponde corretamente à função e à distribuição. 2. (UPE) A figura a seguir ilustra o processo de digestão intracelular, no qual estão envolvidas várias organelas celulares. Identifique as estruturas e/ou processos enumerados na figura a seguir: Centríolos
Estão corretas: a) I - Endocitose; II - Peroxissomo; III - Retículo endoplasmático rugoso; IV - Vacúolo digestivo; V - Fagossomo; VI - Exocitose. b) I - Fagocitose; II - Lisossomo; III - Complexo de Golgi; IV - Vacúolo autofágico; V - Corpo residual; VI - Clasmocitose. c) I - Pinocitose; II - Vacúolo; III - Retículo endoplasmático liso; IV - Mitocôndria; V - Fagossomo; VI -Autofagia. d) I - Heterofagia; II - Ribossomo; III - Complexo de Golgi; IV - Vacúolo; V - Exocitose; VI - Excreção celular. e) I - Fagossomo; II - Grânulo de inclusão; III - Retículo endoplasmático liso; IV - Mitocôndria; V - Heterofagia; VI - Clasmocitose. 3. (UNISC) A falta de uma enzima lisossômica nos lisossomos das células de um indivíduo leva ao acúmulo, no citoplasma celular: a) do produto da ação dessa enzima. b) do produto e substrato da ação dessa. c) do substrato dessa enzima. d) dessa enzima. e) Nenhuma das alternativas anteriores está correta. 4. (UERJ) É possível marcar determinadas proteínas com um isótopo radioativo, a fim de rastrear sua passagem através da célula, desde a síntese até a excreção. O gráfico abaixo ilustra o rastreamento da passagem de uma proteína marcada radioativamente por três compartimentos celulares. Indique a sequência do percurso seguido por essa proteína através dos três compartimentos celulares citados e a função de cada um dos compartimentos durante o percurso. 5. (UEPG) Mergulhado no hialoplasma existe um sistema de finas membranas duplas, lipoproteicas, que formam uma complexa rede espalhada por toda a célula. A organização dessas membranas varia bastante dentro de uma mesma célula. Às vezes, formam cisternas; outras vezes, vacúolos; veem-se também túbulos membranosos, que comunicam as cisternas entre si e, por fim, existem vesículas, pequenas bolsas independentes. Quanto ao conjunto desses elementos e a sua respectiva nomenclatura, assinale o que for correto. 01) O sistema descrito refere-se ao complexo Golgiense e é um sistema em constante mudança. De uma cisterna destacam-se ocasionalmente vesículas; o material acumulado entre as membranas da cisterna pode distender suas paredes, resultando num vacúolo. 02) Todos esses elementos, em conjunto, fazem parte do retículo endoplasmático. Além de se comunicarem entre si, as membranas do retículo também estão ligadas à membrana plasmática e à carioteca. 04) A descrição trata-se dos centríolos cuja função é o transporte de substâncias no interior da célula, desta para o meio e vice-versa. 08) Os vacúolos mencionados no enunciado, no caso das células vegetais, são regiões hipertrofiadas do sistema que armazenam água, sais, açúcares e pigmentos. 16) O enunciado descreve a constituição dos lisossomos que participam da neutralização de substâncias tóxicas, como drogas e venenos. 6. (UEM) Sobre a estrutura, composição química e função dos componentes celulares, assinale o que for correto.
01) A membrana plasmática é de fundamental importância para a vida. Delimita o espaço interno da célula, impedindo totalmente a entrada de qualquer substância. 02) As células procarióticas são constituídas por citosol, uma região entre a membrana plasmática e o núcleo. 04) A síntese de ácidos graxos, de fosfolipídios e de esteroides ocorre nas bolsas e nos tubos do retículo endoplasmático não granuloso. 08) Em células animais e vegetais, as cisternas do complexo golgiense concentram-se próximas às paredes do retículo endoplasmático não granuloso. 16) Uma diferença marcante entre células procarióticas e eucarióticas é que as últimas apresentam citoesqueleto. 7. (UFU) Considere as atividades celulares e as organelas apresentadas nas colunas abaixo. I - Digestão intracelular II - Síntese de proteínas III - Acúmulo e eliminação de secreções IV - Participação na divisão celular V - Respiração celular a) Retículo endoplasmático granular b) Centríolos c) Mitocôndrias d) Lisossomos e) Complexo de Golgi Assinale a alternativa que corresponde à associação correta entre as duas colunas. a) I-C; II-B; III-A; IV-E; V-D b) I-E; II-A; III-C; IV-D; V-B c) I-D; II-A; III-E; IV-B; V-C d) I-D; II-E; III-A; IV-B; V-C 8. (UEPG) No que se refere às organelas citoplasmáticas, assinale o que for correto. 01) Os plastos são organelas membranosas, e arredondadas que ocorrem em células animais, cuja função é a oxidação de substâncias orgânicas. 02) O citoesqueleto é composto principalmente de dois tipos de filamentos proteicos: os microtúbulos e os microfilamentos. 04) O glicocálix e a parede celular são considerados envoltórios externos à membrana plasmática. 08) As mitocôndrias levam as proteínas produzidas no retículo endoplasmático por meio de vesículas que se destacam do retículo. 9. (CFTSC) As organelas ou orgânulos celulares são estruturas citoplasmáticas especializadas na realização de determinadas funções que permitem a manutenção da vida na célula. Com relação às organelas e suas funções, numere corretamente a coluna da direita de acordo com a da esquerda. A ordem correta de associação, de cima para baixo, é: a) 3, 5, 2, 1, 4 b) 3, 4, 1, 5, 2 c) 3, 4, 2, 1, 5 d) 2, 4, 3, 1, 5 e) 2, 5, 3, 4, 1 10. (UFF) Quando se coloca água oxigenada em um ferimento na pele, uma enzima localizada no interior de uma determinada organela das células do tecido ferido cliva essa água, provocando um borbulhamento sobre o ferimento. a)em que organela a enzima em questão se localiza? b)explique por que ocorre o borbulhamento sobre o ferimento, descrevendo a reação e a enzima envolvida. c)um animal geneticamente modificado apresenta uma redução significativa da síntese das enzimas da organela identificada na resposta do item a. Nesse caso, o processo de detoxificação do etanol seria afetado? Justifique. d)cite o nome e a função específica da organela identificada no item a, nas células vegetais. 11. (CFTMG) Durante a metamorfose, o girino emite sinais químicos para as células de sua cauda, destruindo-a. A organela responsável por esse processo destrutivo é o: a) ribossomo.
b) lisossomo. c) condrioma. d) ergastoplasma. 12. (PUCRS) Na pesquisa 1, um biólogo introduziu no citoplasma de amebas certa droga capaz de despolimerizar as proteínas do citoesqueleto. Em suas observações, ele notou que amebas desprovidas de citoesqueleto íntegro ficavam impedidas de realizar muitas funções, exceto: a) locomoção. b) divisão. c) fagocitose. d) exocitose. e) osmose. 13. (FGV) O uso constante de drogas psicotrópicas, como o álcool, pode fazer com que seus usuários desenvolvam certa tolerância à droga, de tal modo que passam a ser necessárias doses cada vez maiores para que o efeito seja obtido. Nesses casos, é correto dizer que, nas células do fígado desses usuários: a) o retículo endoplasmático liso se apresenta pouco desenvolvido. Esse processo pode contribuir para diminuir a eficácia de alguns medicamentos, como os antibióticos. b) o retículo endoplasmático liso se apresenta bastante desenvolvido. Esse processo pode contribuir para diminuir a eficácia de alguns medicamentos, como os antibióticos. c) o retículo endoplasmático rugoso se apresenta pouco desenvolvido. Esse processo pode contribuir para aumentar a eficácia de alguns medicamentos, como os antibióticos. d) o retículo endoplasmático rugoso se apresenta bastante desenvolvido. Esse processo pode contribuir para aumentar a eficácia de alguns medicamentos, como os antibióticos. e) o complexo golgiense se apresenta bastante desenvolvido. Esse processo pode contribuir para aumentar a eficácia de alguns medicamentos, como os antibióticos. Com base no esquema, analise as afirmativas. I. O complexo golgiense, indicado pelo número 4, recebe vesículas cheias de proteínas do retículo endoplasmático liso. II. O número 6 indica os polirribossomos, que são grupos de ribossomos unidos por uma molécula de RNA mensageiro. III. O retículo endoplasmático liso, indicado pelo número 1, é responsável pela síntese de proteínas. IV. O número 5 indica a mitocôndria, que tem como função a respiração celular. V. O número 3 indica a membrana plasmática, que é composta por vários fosfolipídios que se organizam em uma dupla camada constituída pelas proteínas mergulhadas (proteínas integrais) e pelas proteínas aderidas (proteínas periféricas) nessas camadas. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas II, IV e V são verdadeiras. b) Somente as afirmativas IV e V são verdadeiras. c) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I, III e V são verdadeiras. e) Somente as afirmativas I, II, IV e V são verdadeiras. 15. (UFPI) A figura a seguir mostra uma visão geral (Adaptada de Lodish et al., 2005) das estruturas celulares envolvidas na liberação de materiais para os lisossomos. As três vias pelas quais os materiais são liberados dos lisossomos são: as endocísticas (1); as fagocísticas (2); e as autofágicas (3). Identifique essas estruturas e seus mecanismos de ação e assinale V, para as verdadeiras, ou F, para as falsas. 14. (UDESC) No esquema a seguir, as setas 1, 2, 3, 4, 5 e 6 indicam as estruturas de uma célula eucarionte. ( ) Na via endocística (1), as macromoléculas são capturadas por invaginação das vesículas da membrana plasmática, formando o endossomo precoce (5), que se transforma em endossomo tardio (6), e, após fusão com o lisossomo primário (7), aquelas são digeridas no lisossomo secundário (8).
( ) Na fagocitose (2), as células inteiras (9) e outras partículas grandes insolúveis movem-se da superfície celular com a formação do fagossomo (10) que, após fusão com o peroxissomo (11), formam o lisossomo secundário (8), no qual são digeridas pelas peroxidases. ( ) Na autofagia (3), o retículo endoplasmático (12) engloba organelas envelhecidas (13), as quais, após fusão com o lisossomo primário (14), formam o lisossomo secundário (8) para a digestão. ( ) Na autofagia (3), sobras de membrana plasmática englobam organelas jovens, a exemplo das mitocôndrias (13), que são encaminhadas para os lisossomos secundários (8), nos quais são digeridas somente pelas proteases. 16. (UFC) Células animais com função secretora apresentam abundância de 'retículo endoplasmático granuloso' (rugoso) e 'complexo golgiense', estruturas que se localizam próximas uma à outra e que trabalham em conjunto. Nesse trabalho em parceria, o retículo endoplasmático granuloso: a) libera proteínas digestivas em vesículas denominadas lisossomos, que atuarão em conjunto com os tilacoides do complexo golgiense. b) produz fosfolipídios de membrana que serão processados no complexo golgiense e liberados no citoplasma para formação de novos ribossomos. c) sintetiza proteínas e as transfere para o complexo golgiense, que as concentra e as libera em vesículas, que terão diferentes destinos na célula. d) funde-se ao complexo golgiense para formar o acrossomo dos espermatozoides, responsável pela digestão da parede do óvulo e pela penetração nesse. e) acumula os polissacarídeos de parede celular, produzidos no complexo golgiense, e os processa, antes de liberar as vesículas que se fundirão com a membrana plasmática. 17. (UECE) As células eucariontes têm como característica a presença de organelas que delimitam compartimentos onde são desempenhadas funções específicas do metabolismo celular. Podemos comparar esta organização a uma fábrica que, em seu complexo processo produtivo, possui estoque, montagem, embalagem, disposição e limpeza, dentre outras atividades. Com base nesta analogia considere as afirmações a seguir: I. O nucléolo pode representar uma das seções de montagem, uma vez que produz ribossomos que vão atuar na síntese proteica. II. O complexo golgiense funciona como a seção de embalagem, pois empacota as glicoproteínas formando grânulos de secreção. III. Os vacúolos são comparáveis ao setor de limpeza,pois são responsáveis pela excreção de resíduos em células animais. IV. O retículo endoplasmático liso pode representar o estoque de material, pois armazena o código genético. Assinale o correto. a) Apenas as afirmações I, II e IV são verdadeiras. b) Apenas as afirmações II e III são verdadeiras. c) Apenas as afirmações III e IV são verdadeiras. d) Apenas as afirmações I, II e III são verdadeiras. 18. (CFTMG) Nos mamíferos, cada espermatozoide apresenta uma região denominada acrossomo, repleto de enzimas que perfurarão os revestimentos do óvulo na fecundação. Essas enzimas serão produzidas no(a) e transferidas para o(a), que se transformará no acrossomo. Os termos que preenchem, correta e respectivamente, as lacunas do texto são: a) lisossomo, ergastoplasma. b) ergastoplasma, lisossomo. c) lisossomo, complexo golgiense. d) ergastoplasma, complexo golgiense. 19. (UFPA) Os organismos multicelulares exibem uma variedade de especializações celulares com funções e morfologia distintas. O citoplasma dessas células apresenta várias organelas ou estruturas, e, dependendo da especialização celular, irá predominar uma organela sobre as demais. A respeito das características típicas das organelas, é correto afirmar: a) Ribossomos são grânulos constituídos por uma fita de DNA e proteínas; participam na síntese de proteínas. b) O complexo de Golgi é composto por cisternas e vesículas; participa no processamento das proteínas e secreção celular. c) Mitocôndrias são formadas por lamelas e preenchidas pelo estroma; participam no processo da fotossíntese. d) Peroxissomos são lisossomos; participam no armazenamento de substâncias como proteínas e lipídios. e) Retículo endoplasmático liso é formado por cristas e preenchido por uma matriz; participa na produção e liberação de energia. 20. (CFTSC) Considerando o estudo da célula, assinale a alternativa CORRETA: a) As mitocôndrias servem para realizar fotossíntese em células vegetais. b) As células animais apresentam plastos na sua estrutura c) Ribossomos são grânulos responsáveis pela síntese de proteínas. d) A função do núcleo é apenas armazenar informações genéticas.
e) A difusão é a passagem de substâncias através da membrana da célula, com gasto de energia. GABARITO 1:[E] O Complexo Golgiense é a organela responsável pela secreção celular, armazenamento e modificação de algumas proteínas produzidas pelo retículo endoplasmático rugoso. Presente em células eucarióticas como, por exemplo, animais e vegetais, e ausente em células procarióticas como bactérias. 2:[B] Os fenômenos envolvidos no processo de digestão intracelular estão corretamente relacionados na alternativa [B]. 3:[C] A ausência das enzimas lisossômicas impede a digestão intracelular e, consequentemente, os substratos dessas enzimas ficam acumuladas no citoplasma celular. 4: Retículo endoplasmático granular (REG), complexo golgiense (CG) e vesículas de secreção (VS) REG: síntese das proteínas; CG: envolvimento das proteínas por suas membranas; VS: fusão com a membrana plasmática, liberando as proteínas para fora da célula. 5:02 + 08 = 10. O sistema descrito refere-se ao retículo endoplasmático. Os centríolos são formados por conjuntos de microtúbulos de tubulina, uma proteína, e estão relacionados com a formação do fuso de divisão, além de participarem da estrutura dos cílios e flagelos. Os lisossomos são vesículas membranosas que contém enzimas digestórias que atuam na hidrólise de macromoléculas orgânicas. 6:04 + 16 = 20. A membrana plasmática ocorre em todas as células e apresenta permeabilidade seletiva. As células procarióticas são constituídas pela parede celular, citosol, ribossomos e nucleoide, onde se encontra o DNA circular. As cisternas do sistema golgiense são observadas próximas às paredes do retículo endoplasmático granuloso. 7:[C] A correlação correta entre as funções celulares e as organelas correspondentes está relacionada na alternativa C. 8:02 + 04 = 06. Os plastídeos (plastos) são organelas responsáveis pela produção de substâncias orgânicas e ausentes em células animais. As mitocôndrias presentes em células eucariotas oxidam substâncias orgânicas, gerando energia que é armazenada em forma de ATP (trifosfato de adenosina). O transporte de proteínas e outras substâncias celulares é realizado por vesículas do retículo endoplasmático e do sistema golgiense. 9:[C] A associação correta entre as organelas celulares e suas respectivas funções está relacionada na alternativa C. 10: a) A enzima em questão (catalase) localiza-se no peroxissomo. b) O borbulhamento ocorre devido à liberação do gás oxigênio gerado pela ação da enzima catalase que quebra a água oxigenada (2H 2O 2) em água (2H 2O) e oxigênio (O 2). c) Sim, o processo de detoxificação do etanol seria prejudicado porque as enzimas peroxissomais são importantes no processo de metabolização do etanol. d) Nas células vegetais, os peroxissomos são denominados de Glioxissomo e a sua função específica nessas células é a conversão das reservas de lipídios em glicídios. 11:[B] Os lisossomos contêm enzimas digestivas que atuam na autofagia da cauda do girino durante sua metamorfose. 12:[E] O citoesqueleto constitui uma complexa rede de tubos (microtúbulos) e filamentos (microfilamentos e filamentos intermediários) de proteína e é responsável, entre outras coisas, pelos movimentos ameboides (locomoção, fagocitose e exocitose) e pela movimentação dos cromossomos durante as divisões celulares. 13:[B] O retículo endoplasmático liso das células hepáticas tem a função de eliminar substâncias tóxicas (como álcool e drogas psicotrópicas), desintoxicando o organismo. O uso contínuo de álcool ou drogas psicotrópicas pode provocar um maior desenvolvimento dessas organelas e, consequentemente, diminuir a eficácia de alguns medicamentos, como os antibióticos. 14:[A] O número 1 (sistema golgiense) armazena proteínas provenientes do número 2 e o número 4 sintetiza lipídeos. 15:V F V F.
Na fagocitose (2), o material englobado forma o fagossomo (10) que se funde com lisossomos primários (11), formando o lisossomo secundário (8). Na autofagia são renovadas as estruturas celulares velhas e em desuso. 16:[C] 17:[D] 18:[D] 19:[B] 20:[C]