PARTES DA CÉLULA Parte II Prof. Claudio Pozzatti
CITOPLASMA O Citoplasma abrange toda a região da célula situada entre a Membrana e o Núcleo da célula. Nas células vivas, o Citoplasma é um líquido gelatinoso denominado de Hialoplasma ou Citoplasma Fundamental ou ainda Matriz Citoplasmática. Imersos no Hialoplasma encontram-se as organelas celulares e as inclusões sólidas.
PARTES DO CITOPLASMA: HIALOPLASMA: ECTOPLASMA Estado de gel, parte mais periférica. ENDOPLASMA Estado de sol, parte mais central. CITOESQUELETO - Microtúbulos e Microfilamentos. INCLUSÕES SÓLIDAS. ORGANÓIDES ou ORGÂNULOS: São responsáveis pelas funções vitais da célula. São eles (12): - Retículo Endoplasmático Rugoso. - Ribossomos. - Reticulo Endoplasmático Liso. - Lisossomos. - Complexo de Golgi. - Mitocôndrias. - Plastos ou Plastídeos. - Vacúolos. - Centríolos ou Centro Celular. - Peroxissomos. - Cílios e Flagelos. - Esferossomos.
HIALOPLASMA O Hialoplasma (ou Citosol) é constituído basicamente de água e proteínas. Distingue-se duas partes: - ECTOPLASMA: Hialoplasma mais externo, mais denso e em estado de gel; - ENDOPLASMA: Hialoplasma mais interno, próximo ao núcleo, é mais fluído e está em estado de sol. As regiões do Hialoplasma que estão em estado de Gel e de Sol podem sofrer mudanças, um se transformar em outro temporariamente, principalmente durante os movimentos citoplasmáticos.
MOVIMENTOS DO HIALOPLASMA CICLOSE Movimento de circulação permanente do Hialoplasma, principalmente em estado de Sol, em que se forma uma corrente que carrega os diversos organóides e distribui substâncias ao longo do Citoplasma. Este movimento de Ciclose se verifica mais intensamente em células de vegetais. Ele ocorre ao redor de Vacúolos. MOVIMENTO AMEBÓIDE Movimento que acontece devido a correntes energéticas de deslocamento do Hialoplasma em uma determinada direção. Neste tipo de movimento ocorre a formação de Pseudópodes (falsos pés). Este movimento Amebóide se verifica em protozoários chamados de Amebas e em Glóbulos Brancos do sangue.
CITOESQUELETO Relacionado com a forma e a motilidade celular, o Citoesqueleto é formado por dois elementos: MICROTÚBULOS São delgados cilindros com 25 nm de diâmetro, constituído de Tubulina, uma proteína de estrutura helicoidal. Eles formam uma complexa rede junto à membrana celular, Funções: Realizar movimentos intracelulares; formar os Microfilamentos para a ascensão cromossômica durante a divisão celular; participam dos movimentos de endocitoses; atuam na manutenção da forma da célula. MICROFILAMENTOS São filamentos de 4 a 6 nm, formados por duas proteínas, Actina e Miosina, que atuam na motilidade celular, que ocorre, por exemplo, na contração muscular.
INCLUSÕES SÓLIDAS São acúmulos de diversas substâncias, as quais não têm função intracelular pois não têm vida. As Inclusões Sólidas resultam da atividade celular, mas não são expelidas pela célula pois a mesma não têm esta capacidade. Elas são mais abundantes em células de vegetais e podem se apresentar sob as formas de cristais, agulhas ou pequenas formações globóides. São exemplos de Inclusões Sólidas: Glicogênio, gotas Lipídicas e pigmentos diversos.
ORGANÓIDES ou ORGÂNULOS CELULARES São estruturas citoplasmáticas especializadas na realização de determinadas funções vitais, tais como: circulação, respiração, digestão, excreção e reprodução. Organóides da Célula Animal:
Organóides da Célula Vegetal:
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO São formados por um conjunto de Membranas Lipoprotéicas constituindo um sistema de canalículos (túbulos) e sáculos ou vesículas achatadas que formam um verdadeiro labirinto no Citoplasma. As Membranas do Retículo Endoplasmático podem exibir Ribossomos (Retículo Endoplasmático Rugoso ou Granular) ou não (Retículo Endoplasmático Liso ou Agranular), aderidos em sua superfície externa. Funções do RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO ou AGRANULAR: - Aumentar a superfície interna da célula, o que amplia o campo de atividade das enzimas; - Facilitar o intercâmbio de substâncias entre a célula e o meio externo; - Auxiliar a circulação intracelular, por permitir um maior deslocamento de partículas de uma região para outra; - Armazenar substâncias diversas; - Produzir Lipídios, principalmente Esteróides.
Funções do RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO ou GRANULAR: - Aumentar a superfície interna da célula, o que amplia o campo de atividade das enzimas; - Facilitar o intercâmbio de substâncias entre a célula e o meio externo; - Auxiliar a circulação intracelular, por permitir um maior deslocamento de partículas de uma região para outra; - Armazenar substâncias diversas; - Produzir Lipídios, principalmente Esteróides. - Promover a síntese de Proteínas, por isso, este Retículo é também denominado de ERGASTOPLASMA. Obs: A síntese de Proteínas ocorre devido a presença de inúmeros Ribossomos aderidos a sua membrana.
RIBOSSOMOS São grânulos não membranosos e submicroscópios (só visíveis ao Microscópio Eletrônico). Estes grânulos são constituídos de Ribonucleoproteínas, ou seja, RNAr e Proteínas. Função: Realizar a síntese das proteínas.
COMPLEXO DE GOLGI É um sistema de membranas lisas que formam vesículas e sáculos achatados, dispostos paralelamente um sobre o outro. Estas vesículas se desprendem por brotamento dos sáculos achatados. Nas células de vegetais e invertebrados, o Complexo de Golgi aparece geralmente fragmentado e se mostra disperso pelo Hialoplasma. Esses fragmentos são chamados de DICTIOSSOMOS ou GOLGIOSSOMOS. Funções: - Armazenamento de proteínas para exportação; - Organização do Acrossomo nos espermatozóides. O Acrossomo tem a função de desfazer o envólucro do Óvulo permitindo a fecundação do espermatozóide; - Realizar a síntese de Glicoproteínas (Proteínas complexas). Ex: Muco das fossas nasais.
LISOSSOMOS São pequenos corpúsculos ou vesículas ricas em enzimas digestivas, as quais se originam do Complexo de Golgi. Função: Promover a digestão de substâncias. Tipos: Lisossomos Primários São Lisossomos recém-formados a partir do Complexo de Golgi e que ainda não intervieram nos processos digestivos. Lisossomos Secundários São os Lisossomos em atividade que, além das enzimas, contêm o material a ser digerido. São o resultado da união dos Lisossomos Primários com os Fagossomos ou com os Pinossomos. Corpos Residuais São os Lisossomos que contêm substâncias não digeridas e que são eliminadas por Clasmocitose, um processo inverso ao da Fagocitose.
Lisossomos e a digestão intracelular
FENÔMENOS PROVOCADOS PELOS LISOSSOMOS AUTOFAGIA - Os Lisossomos promovem a digestão de organelas inativas. Parte delas é aproveitada como fonte de energia pela célula e parte é eliminada da célula por Clasmocitose. AUTÓLISE ou CITÓLISE Quando os Lisossomos destroem a sua própria membrana envoltora, espalhando suas enzimas digestivas no Citoplasma, destruindo assim toda a célula causando-lhe a morte. Esse fenômeno pode ter algum valor no processo de remoção de células mortas. Ex: DOENÇA DE SILICOSE: A inspiração de Sílica leva à formação de um tecido fibroso nos Pulmões, com a conseqüente redução da superfície respiratória, o acúmulo de Sílica nos Lisossomos afeta a estabilidade da membrana Lisossômica. Isso pode levar os Lisossomos a agirem como bolsas suicidas.
PLASTOS ou PLASTÍDEOS Órganóides típicos de células vegetais. Estão classificados de acordo com a sua função em: LEUCOPLASTOS São Plastos incolores, desprovidos de pigmentos, que se caracterizam por acumular substâncias nutritivas. Ex: Amiloplastos reservam amido. Proteoplastos reservam proteínas. CROMOPLASTOS São Plastos responsáveis pela realização da Fotossíntese. Os Cromoplastos mais abundantes são os Cloroplastos (verde), mas existem também os Xantoplastos ( amarelo ), Eritroplastos ( vermelho ) e os Feoplastos ( pardo ).
CLOROPLASTOS Os Cloroplastos são ricos em clorofila alfa(verdeazulada) e clorofila Beta (verde-amarelada). A maior quantidade de Cloroplastos são encontrados nas folhas dos vegetais. Vistos ao microscópio eletrônico, o Cloroplasto revela a presença de: Membrana Dupla uma externa e uma interna que possui dobras para seu interior, chamadas de Lamelas. Estroma Matriz interna e incolor, basicamente protéica. No Estroma encontra-se RNA, DNA e Ribossomos dando-lhe a capacidade de auto-duplicação. Lamelas Lipoprotéicas São placas achatadas, formadas pelas dobras da membrana interna e situadas no Estroma. Sobre estas placas encontram-se os Grana. Grana É formado por um conjunto de Granum.
Granum É formado por um conjunto de discos achatados chamados de Tilacóides. Tilacóides São discos achatados e empilhados, onde encontra-se os pigmentos fotossintetizantes responsáveis pela realização da Fotossíntese. O pigmento mais comum é a Clorofila (cor verde).
MITOCÔNDRIAS São organóides altamente especializados, responsáveis pela realização do processo da respiração celular. A respiração celular é o fenômeno bioquímico pelo qual as células retiram a energia acumulada nas substâncias orgânicas. Nas Mitocôndrias ocorre a produção de ATP (Adenosina Trifosfato) que é a energia necessária para o funcionamento de toda a célula e em conseqüência de todo o organismo dos seres vivos.
Cada Mitocôndria é constituída de: Membrana Envoltora dupla - Uma Membrana externa e outra interna. A Membrana interna é toda pregueada aumentando assim a sua superfície. Cristas Mitocondriais São as dobras (pregas) da Membrana interna, as quais estão em contato com a Matriz Mitocondrial. Matriz Mitocondrial É um coloide gelatinoso que contêm DNA, RNA e Ribossomos proporcionando a autoduplicação da Mitocôndria. Corpos Elementares Estruturas encontradas nas Cristas Mitocondriais, pequenas granulações onde ocorre as reações químicas da Cadeia Respiratória ( 3ª etapa do processo respiratório).
TIPOS DE RESPIRAÇÃO QUE OCORREM NOS SERES VIVOS Respiração Aeróbia ou Aeróbica Realizada pelos seres vivos que utilizam o Oxigênio no processo respiratório. A degradação de moléculas orgânicas (glicose) ocorre em três etapas: 1º) GLICÓLISE Ocorre no Hialoplasma e sem a participação do Oxigênio. 2º e 3º) CICLO DE KREBS e CADEIA RESPIRATÓRIA Ocorre no interior das Mitocôndrias com a participação do Oxigênio. A maioria dos seres vivos realizam este tipo e respiração Aeróbica. Respiração Anaeróbia ou Anaeróbica Este tipo de respiração é realizada pelos seres vivos que retiram a energia de compostos orgânicos sem a utilização do Oxigênio. Esta respiração Anaeróbica é realizada por algumas Bactérias: Bacilo do Tétano, bactérias Desnitrificantes, etc, e também pelo Levedo de cerveja.
VACÚOLOS São organóides saculiformes ou vesiculares que contêm em seu interior metabólicos. Os Vacúolos são revestidos por uma membrana lipoprotéica denominada TONOPLASTO. Ao conjunto de vacúolos de uma célula dá-se o nome de VACUOMA. Os Vacúolos são bem mais freqüentes e maiores em tamanho nas células vegetais do que nas células de animais.
Classificação dos Vacúolos de acordo com a sua função em: Vacúolos do Suco Celular Em células vegetais jovens eles são numerosos e pequenos. Mas, à medida que a célula vai crescendo, esses Vacúolos vão se fundindo de maneira a originar, nas células adultas, um único e volumoso Vacúolo que ocupa uma posição central, deslocando o núcleo para a periferia da célula. Em seu interior encontra-se o Suco Vacuolar, solução aquosa que pode conter açucares, óleos, sais, pigmentos e outras substâncias. Suas funções são: - Promover o armazenamento de substâncias; - Participar da regulação Osmótica. Vacúolos Digestivos Relacionados com a digestão intracelular. Vacúolos que armazenam gorduras Encontrados nas células adiposas, sob a pele. Vacúolos Residuais Resultam da digestão Fagocitária ou Pinocitária, contêm resíduos diversos, que devem ser eliminados para o meio externo da célula através do processo de Clasmocitose.
Vacúolos Pulsáteis ou Contráteis - Este tipo de vacúolo é encontrado nos Protozoários de água doce. Nesses organismos, o fluído citoplasmático é hipertônico em relação ao meio em que vivem. Assim, ocorre um contínuo fluxo de água, por Osmose, do meio ambiente para o interior da célula, o quepoderia provocar sua ruptura, não fosse a atividade reguladora do Vacúolo Pulsátil. Esse vacúolo atuarecolhendo o excesso de água que penetrou na célula e, através de movimentos de pulsação, elimina essa água para o meio externo.
CENTRÍOLOS ou CENTRO CELULAR Organelas fibrilares, não membranosas, constituídos por 27 túbulos de natureza protéica, organizados em 9 grupos de 3 Microtúbulos. Em geral, a célula apresenta um par de Centríolos dispostos perpen-dicularmente um em relação ao outro. Ao conjunto (par) dá-se o nome de DIPLOSSOMO. Os Centríolos não aparecem em células de vegetais superiores (Gymnospermae e Angiospermae). Funções: - Orientar o fuso Mitótico e Meiótico; - Formar os corpúsculos basais de Cílios e de Flagelos; - Coordenar os movimentos dos Cílios e dos Flagelos.
CÍLIOS e FLAGELOS Os Cílios e Flagelos são estruturas encontradas em diversas células e promovem a movimentação celular. A diferença entre eles deve-se basicamente a três fatores: - Os cílios são mais curtos que os flagelos: os cílios têm comprimento de 2 a 10 microns e os Flagelos, de 100 a 200 microns; - Os Cílios são mais numerosos do que os Flagelos, por célula: células ciliadas têm um grande número de cílios, enquanto células flageladas têm, em geral, poucos flagelos ou apenas um; - O movimento ciliar é diferente do movimento flagelar, como mostra a figura a seguir.
Os Cílios e Flagelos são Centríolos modificados e muito alongados. A parte basal, que lhes dá origem, é chamada de Cinetossomo ou Corpúsculo Basal e tem a mesma estrutura do Centríolo. Desse Cinetossomo, dois Microtúbulos protéicos de cada grupo de três alongam-se, empurrando a Membrana Plasmática. São formados, ainda, dois Microtúbulos centrais. Os Cílios e os Flagelos, então, são formados por nove grupos de dois Microtúbulos centrais.
Os Cílios e os Flagelos ocorrem em células de muitos Protistas, como é o caso dos Ciliados (Paramecium) e dos Flagelados (Euglena). Nos organismos multicelulares eles são encontrados nos Espermatozóides (flagelo), nas células que revestem a cavidade da Traquéia (cílios), nas células que revestem as Tubas Uterinas (cílios),etc.
PEROXISSOMOS São pequenas organelas vesiculares repletas de enzimas Oxidantes, as quais promovem a oxidação de diversas moléculas orgânicas. Os Peroxissomos acumulam enzimas produzidas pelo Retículo Endoplasmático Rugoso. E, são encontrados somente em células de animais. Exemplos de enzimas oxidantes: Catalase Enzima capaz de decompor o Peróxido de Hidrogênio (H 2 O 2 ), mais conhecido como água oxigenada, em água comum e oxigênio, conforme a seguinte equação: 2H 2 O 2 catalase 2H 2 O + O 2 A água oxigenada é comumente aplicada em ferimentos, para combater microrganismos anaeróbios estritos, que morrem em presença de gás oxigênio, como é o caso da bactéria causadora do Tétano. Células do Fígado As enzimas oxidantes dos Peroxissomos no Fígado convertem o Álcool Etílico, ingerido através de bebidas alcoólicas em Aldeído Acético, contribuindo assim para o processo de desintoxicação do organismo.
ESFEROSSOMOS Pequenas organelas vesiculares que contêm enzimas Hidrolizantes, as quais participam das reações de Hidrólise, portanto, atuam na digestão celular. Os Esferossomos são encontrados apenas em células de vegetais.
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