Biologia Citoplasma e Organelas Professor Enrico Blota www.acasadoconcurseiro.com.br
Biologia CITOPLASMA E ORGANELAS O citoplasma é um espaço entre a membrana e o núcleo preenchido por um material conhecido como citosol ou hialoplasma onde estão mergulhadas as organelas citoplasmáticas. Pode ser dividido da seguinte forma: Principais organelas citoplasmáticas Ribossomos livres São organelas com função de produção de proteínas que atuam no citosol e no núcleo celular e das proteínas que formam o citoesqueleto. Inicialmente são produzidas no interior do núcleo (nucleolo) e são formados por duas subunidades (uma maior e outra menor) que unem-se durante o processo de síntese protéica. Vão atuar livremente no citoplasma ou fazer parte do Retículo Endoplasmático Rugoso. núcleo celular. Retículo Endoplasmático (Liso ou agranular e Rugoso ou granular ou ainda ergastoplasma) São tubos e bolsas membranosas que podem apresentar ribossomos aderidos (granular ou rugoso) ou não (agranular ou liso). O Retículo Rugoso faz produção de proteínas para exportação, incluindo hormônios de origem protéica; produção de enzimas lisossômicas; www.acasadoconcurseiro.com.br 3
produção de proteínas que compõem as membranas celulares; transporte e armazenamento de substâncias. Já o Retículo Liso faz produção de ácidos graxos, de fosfolipídios e de esteróides, que ocorre no interior de suas bolsas e tubos membranosos; transporte e armazenamento de substâncias. Nas células do fígado é bem desenvolvido. Complexo Golgiense Constituído por bolsas membranosas achatadas, denominadas cisternas ou vesículas, empilhadas umas sobre as outras. Nas células vegetais há conjuntos dessas cisternas dispersos pelo citoplasma (dictiossomo ou golgiossomo). O Golgi é responsável por fazer glicosilação de proteínas (adição de glicídios às proteínas); síntese de carboidratos; secreção celular; armazenamento de proteínas; forma os lisossomos e o acrossoma do espermatozoide. Lisossomos São bolsas membranosas que contém dezenas de tipos de enzimas digestivas, capazes de digerir diversas substâncias. Algumas enzimas são as nucleases (digerem DNA e RNA), proteases, fosfatases, além de enzimas que digerem polissacarídeos e lipídios. As células animais podem conter centenas de lisossomos. Podem digerir material capturado do exterior por fagocitose ou por pinocitose (heterofagia) ou digerir partes desgastadas da própria 4 www.acasadoconcurseiro.com.br
Biologia Citoplasma e Organelas Prof. Enrico Blota célula (autofagia). Os lisossomos são também responsáveis pela autólise celular, onde há rompimento dos lisossomos e posterior morte da célula e do tecido. Um caso de autólise é o que ocorre na doença Silicose, onde ocorre rompimento dos lisossomos de células pulmonares em trabalhadores das minas devido ao contato com o pó de sílica. Outros problemas são a artrite reumatoide e a doença de Tay-Sachs. Peroxissomos São organelas presentes nas células animais e em muitas células vegetais. Elas contém diversos tipos de oxidases, enzimas que utilizam gás oxigênio para oxidar substâncias orgânicas. Por exemplo, a água oxigenada (H 2 O 2 - peróxido de hidrogênio) é uma substância tóxica para as células, mas os peroxissomos apropriadamente contêm a enzima catalase, que transforma o peróxido de hidrogênio (em água e gás oxigênio. São organelas abundantes no fígado e nos rins. Os peroxissomos são responsáveis por oxidação de ácidos graxos para serem utilizados na respiração celular e na síntese de compostos importantes, como o colesterol. Também participam na produção dos ácidos biliares. As enzimas peroxissômicas são produzidas por ribossomos livres no citosol. Certas sementes dos vegetais, principalmente as oleaginosas, possuem um tipo especial de peroxissomo, o glioxissomo, cuja função é fazer com que os lipídios armazenados na semente se transformem em açúcares, consumidos durante o processo de germinação. www.acasadoconcurseiro.com.br 5
Plastos São organelas presentes apenas em células de plantas e algas. Variam conforme o organismo. Há três tipos de plastos: cloroplastos, cromoplastos e leucoplastos. Os cloroplastos são os principais e caracterizam-se pela cor verde pelo pigmento clorofila. Em um cloroplasto há enzimas, DNA, RNA, além de ribossomos semelhantes aos das células bacterianas. É nos cloroplastos que ocorre a fotossíntese, processo no qual moléculas de gás carbônico (CO 2 ) e de água (H 2 O) reagem formando glicídios e gás oxigênio (O 2 ). A energia necessária para tal processo é a energia luminosa e, por meio da fotossíntese, algas e plantas produzem açúcares utilizados em suas próprias mitocôndrias para a produção de ATP. Como produzem sua própria energia química dizemos que são organismos autotróficos. Alguns plastos não têm clorofila, e sim pigmentos vermelhos ou amarelos, sendo por isso chamados de cromoplastos. Essas organelas são responsáveis pelas cores de certos frutos e flores, de algumas raízes, como a cenoura, e de folhas que se tornam amareladas ou avermelhadas no outono. A função dos cromoplastos nas plantas ainda não é pouco conhecida. Outros plastos não possuem pigmentos e são chamados de leucoplastos. Estão presentes em certas raízes e caules, e sua função é o armazenamento de amido. Esse polissacarídio é fabricado a partir de glicídios produzidos na fotossíntese e acumula-se no leucoplasto, podendo ocupar totalmente o interior da organela, que cresce e se transforma em um amiloplasto (ou grão de amido). Esse amido pode ser convertido em glicose e ser usado na respiração celular. Vacúolos São pequenos em células vegetais jovens e vão aumentando gradativamente de tamanho e fundindo-se uns aos outros até constituir o grande vacúolo vegetal. É delimitado por uma membrana, o tonoplasto. O vacúolo de célula vegetal contém uma solução aquosa ácida composta de íons orgânicos, açúcares, aminoácidos, ácidos orgânicos e, em alguns casos, proteínas, como ocorre nas células das sementes. Esses sais podem cristalizar assumindo formas geométricas espaciais em forma de estrelas (drusas) ou em forma de agulhas (ráfides). Pode desempenhar função dos lisossomos nas células, já que também apresenta algumas enzimas digestivas. Há nos protistas um vacúolo de regulação osmótica chamado vacúolo contráctil ou pulsátil. 6 www.acasadoconcurseiro.com.br
Biologia Citoplasma e Organelas Prof. Enrico Blota Centríolos Com exceção dos fungos e das plantas superiores as células eucariotas apresentam um par de centríolos orientados perpendicularmente na região do centrossomo. Pouco antes de uma célula dividir-se eles se autoduplicam. Ao lado de cada centríolo do par original formase um novo, pela agregação de moléculas de tubulina presentes no citosol. Quando a célula inicia a divisão propriamente dita o centrossomo divide-se em dois, cada um com um par de centríolos. Participam da divisão celular e são responsáveis pela cinética celular; originam os cílios e os flagelos. Mitocôndrias Seu número varia de dezenas a centenas, dependendo do tipo celular. As mitocôndrias são delimitadas por duas membranas lipoprotéicas. A mais externa é lisa e semelhante às demais membranas celulares, enquanto a membrana interna é diferente e apresenta dobras chamadas cristas mitocondriais, que se projetam para o interior da organela. O interior é preenchido por um líquido viscoso a matriz mitocondrial que contém diversas enzimas, DNA, RNA e ribossomos menores que os citoplasmáticos (mitorribossomos) e muito semelhantes aos ribossomos bacterianos. Nelas ocorre a respiração aeróbia, processo em que moléculas orgânicas reagem com o gás oxigênio, formando gás carbônico e água e liberando www.acasadoconcurseiro.com.br 7
energia, que é armazenada em moléculas de ATP (trifosfato de adenosina). O ATP produzido nas mitocôndrias difunde-se para outras regiões da célula e fornece energia para as mais diversas atividades celulares. O conjunto de mitocôndrias em uma célula é conhecido pelo nome de condrioma. 8 www.acasadoconcurseiro.com.br