Células Procarióticas e eucarióticas Estrutura As células são envolvidas por uma membrana celular e preenchidas com um tipo de solução aquosa concentrada formada por substâncias químicas e físicas. Dependendo da organização estrutural de uma célula está poderá ser eucariótica, ou, procariótica, podese dizer que a grande diferença entre as duas é a seguinte: uma célula procariótica geralmente é independente, enquanto que as eucarióticas são encontradas em organismos do tipo multicelular. Vamos a cada uma delas: Células procarióticas Também conhecidas como protocélulas são, extremamente diferentes dos eucariontes. Uma de suas características principais é que é pequena e complexa, estruturalmente falando. Observa-se como uma de suas propriedades a inexistência de uma carioteca, responsável por individualizar o chamado núcleo celular também conhecido por nucleoide. O DNA de tais células é em formato de anel associado a proteínas básicas e não a histonas caso das células eucarióticas nas quais o DNA dispõe-se em filamentos em formato espiral e associados a histonas. Também é importante dizer que tais células são desprovidas de plastídeos, mitocôndrias, retículo endoplasmático, Complexo de Golgi, e mesmo cariomembrana responsável por fazer o DNA ficar disperso no citoplasma mas cabe dizer também que possuem ribossomos. Organelas presentes no citoplasma da célula procariótica: - Parede celular: parede esquelética que fica externa à membrana plasmática e tem função de proteção e controle das trocas de substâncias com o meio externo à célula. Pagina: 1
-Membrana plasmática: membrana seletiva que fica na região interna à parede celular e que permite a entrada de elementos necessários à célula, ao mesmo tempo em que permite a saída daquilo que ela não necessita. -Citoplasma (hialoplasta): espaço no interior da membrana plasmática preenchido por uma matéria coloidal e semi-fluida onde se encontram substâncias importantes à célula e as organelas ficam suspensas. O citosol ainda confere consistência à célula. - Plasmídeos: moléculas menores do que o DNA circular que possuem a capacidade de se reproduzir independentemente do DNA cromossômico. - Ribossomos: são organelas não-membranosas que ficam dispersas no citoplasma e atuam na síntese protéica, decodificando os comandos enviados pelo DNA. - Nucleóides: região onde se concentra o material genético da célula. - Material genético (DNA circular): o material genético das células procarióticas constitui o DNA circular, molécula localizada o hialoplasma que é responsável pela reprodução e atua na divisão celular mantendo as informações genéticas da célula. Células eucariontes As células eucariontes, ou, eucarióticas são muito mais complexas se comparadas as procariontes. Vamos a algumas características dessa classe: as eucarióticas possuem Pagina: 2
membrana nuclear individualizada, além de vários tipos de organelas, além disso, cabe dizer que todo animal e planta serão dotados desta célula. No grupo das células eucariontes destacamos a células vegetais, e também, as animais. Cabe dizer que as células animais são formadas por membranas, fosfolipídios, glicoproteínas, retículo endoplasmático, além de apresentarem mitocôndrias, lisossomos, Complexo de Golgi e centríolos. As células vegetais, por sua vez, apresentam: cloroplasto, parede celulósica e vacúolo. As organelas presentes no citoplasma de uma célula eucariótica (animal ou humana)são: - Lisossomos: atuam na digestão de substâncias orgânicas. - Retículo endoplasmático liso: tem as funções de fazer a síntese de lipídios, além de transportar e armazenar substâncias. - Retículo endoplasmático rugoso: faz a síntese de proteínas. - Centríolos: atuam no processo de divisão celular além de originar flagelos e cílios. - Complexo de Golgi: executa a secreção celular, além de formar o acrossoma e o lisossomo. - Ribossomos: fazem a síntese de proteínas. - Peroxissomos: processam reações oxidativas, atuando no processo de desintoxicação celular. - Mitocôndrias: realizam a respiração celular. Estão presentes em quase todos seres eucariontes. Pagina: 3
(Célula Eucariótica animal) Célula Eucariótica vegetal A célula vegetal possui em seu interior várias organelas. Cada uma destas organelas pode executar uma ou mais funções, sendo todas elas de fundamental importância para o funcionamento celular. Organelas e suas funções - Retículo Endoplasmático Liso e Rugoso - ampliar a superfície interna da célula; favorecer a troca de substâncias entre a parte interna e externa da célula; favorecer a circulação dentro da célula; armazenar substâncias retiradas do hialoplasma e síntese de lipídios. - Núcleo celular - controlar e regular as reações químicas que ocorrem no interior da célula; guardar as informações genéticas da célula. - Complexo de Golgi - participar do processo de secreção celular. - Ribossomos - atuam na formação das cadeias proteicas. Pagina: 4
- Plastos - acumular substâncias usadas na nutrição dos vegetais (leucoplastos); realizar a fotossíntese (cloroplastos). - Mitocôndrias - fornecer energia para o metabolismo celular. - Vacúolos - atuam na regulação osmótica e armazenamento de diversas substâncias. - Peroxissomos - atuam no metabolismo dos0 lipídios e no processo de fotorespiração. (Célula Eucariótica vegetal) O núcleo controla as funções das células, ele possui envoltório duplo e poros nucleares que fazem o controle do que se dirige de dentro dele ao citoplasma ou vice-versa. A grande maioria das células do corpo tem apenas um núcleo; contudo, há células que não o possuem (este é caso dos glóbulos vermelhos) e há ainda aquelas que possuem vários (células musculoesqueléticas) https://www.youtube.com/watch?v=kyzyyoanzwa (células) Pagina: 5
2 aula Núcleo da Célula O núcleo da célula é formado pela cromatina, nucléolos e nucleoplasma. Nas células procariontes, o núcleo fica solto no citoplasma. Nas moléculas eucariontes, a cromatina (material genético) é o resultado das moléculas de DNA com proteínas, formando um conjunto de filamentos que ficam distantes do citoplasma devido a uma membrana. A membrana recebe o nome de carioteca ou membrana nuclear e possui diversos poros. Eles são necessários para que ocorra a troca de substâncias entre o citoplasma e o núcleo. Um núcleo pode ter um ou mais nucléolos. Esse é o local onde o RNA é sintetizado e se une a proteínas que vêm do citoplasma e formam unidades precursoras dos ribossomos. As sub-unidades ficam no nucléolo até a divisão celular. A maioria das células possui apenas um núcleo. Cromatina A cromatina (do grego chromatos, que significa cor) é um dos componentes do núcleo da célula. É um conjunto de fios onde cada um é formado por uma molécula de DNA que fica associado a um tipo de proteína. Os fios são os cromossomos. Há uma região mais densa que recebe o nome de heterocromatina e outra menos densa que recebe o nome de eucromatina. A eucromatina se refere a um local do DNA onde os genes estão ativos e auxiliam na síntese de RNA. Ela está desenrolada e o material genético consegue ter muito contato com as enzimas. Já a heterocromatina está ligada a genes inativos, pois o DNA não encontra uma quantidade necessária de superfície para manter contato com as substâncias. Cromossomos O cromossomo é uma fita dupla de DNA que, durante o processo de divisão, aparecem no lugar da cromatina. O cromossomo é formado por pedaços de cromatina que se dobram diversas vezes sobre si e possuem um formato de bastonete. Antes que ocorra a divisão, o cromossomo se duplica e são formadas as cromátides (a cromátide é cada um dos filamentos de DNA que são formadas na duplicação do cromossomo). As cromátides pertencentes ao mesmo cromossomo recebem o nome de cromátidesirmãs e as não irmãs são as que surgiram de cromossomos diferentes. Quando acontece Pagina: 6
a divisão celular, as cromátides-irmãs separam-se e se deslocam para uma célula-filha. Quando a divisão acaba, o cromossomo volta a possuir apenas um fio de cromatina, que recebe o nome de cromonema. Cariótipo O cariótipo é o conjunto de cromossomos de cada espécie, pois cada uma possui um conjunto de cromossomos que podem ser diferenciados com base em sua forma, tamanho e sua quantidade. Para uma análise do cariótipo do ser humano, os cromossomos devem ser numerados com base no tamanho e arrumados conforme a posição do centrômero. Os cromossomos sexuais não recebem uma numeração e não ficam com os demais que recebem o nome de autossomos. Os cromossomos surgem em pares, com exceção do cromossomo sexual masculino (nele, há o cromossomo X e o Y). Essa paridade ocorre porque os organismos se desenvolvem a partir de uma célula-ovo que é o resultado da união do espermatozóide e do óvulo 3 aula Bases Nitrogenadas As bases nitrogenadas são compostos constituídos por anéis, levemente alcalinos, que contêm nitrogênio. Juntamente com uma pentose (molécula de açúcar com cinco carbonos) eu um fosfato compõem o nucleotídeo, subunidade dos ácidos nucléicos DNA e RNA. São classificadas em dois grupos: purinas e pirimidinas. As purinas, adenina (A) e guanina (G), são maiores e contém mais de um anel, ao contrário das pirimidinas, citosina (C), uracila (U) e timina (T), que são menores e compostas apenas por um anel. Ambas se combinam especificamente para formar o nucleotídeo, assim, adenina e timina, citosina e guanina, duas purinas e duas pirimidinas, se ligam por meio de pontes de hidrogênio, para formar o DNA, e, nesse mesmo arranjo, substituindo a timina pela uracila, têm-se o RNA. Os ácidos nucléicos estão sempre associados a proteínas, constituindo uma nucleoproteína. São encontrados em todos os seres vivos, entretanto, os vírus possuem apenas um tipo de ácido nucléico, DNA ou RNA. Eles constituem a base química da hereditariedade. Nas células, o DNA é encontrado quase exclusivamente no núcleo, embora exista também nos cloroplastos e nas mitocôndrias. Tem a função de sintetizar as moléculas de RNA e de transmitir as características genéticas. O DNA se encontra no núcleo celular, compondo o retículo nuclear e os cromossomos; é encontrado também no interior dos plastos e das mitocôndrias. Eles formam os genes, pois no longo código genético de Pagina: 7
cada DNA, registrado na seqüência de suas bases nitrogenadas, está implícita a programação de um ou mais caráter hereditário. Se o DNA encerra no seu código a programação para um certo caráter, é preciso que ele forme um RNA que transcreva o seu código. O RNA é encontrado tanto no núcleo como no citoplasma, embora sua função de controle da síntese de proteínas seja exercida exclusivamente no citoplasma. São encontrados no núcleo, formando os nucléolos e no citoplasma, formando os ribossomos.os RNA são formados modelando-se em moléculas de DNA (transcrição). O RNA, formado no molde do DNA, passa ao citoplasma, levando consigo a mensagem do DNA. No citoplasma ele vai cumprir o seu papel, determinando a síntese de uma proteína (tradução). Essa proteína terá um papel na manifestação do caráter hereditário condicionado pela presença daquele DNA nas células do indivíduo. Logo, o DNA tem uma função eminentemente genética, mas que só é exercida pela atividade dos RNA, que são sintetizadores de proteínas. As unidades estruturais de um ácido nucléico são as mesmas, tanto numa bactéria como em um mamífero. Todos os ácidos nucléicos são constituídos de filamentos longos nos quais se sucedem, por polimerização, unidades chamadas nucleotídeos. No DNA, encontramos sempre duas cadeias paralelas de nucleotídeos. No RNA, só há uma cadeia de nucleotídeos. As cadeias de ácidos nucléicos são longas e encerram muitas centenas de nucleotídeos. Elas se mostram como filamentos enrolados em trajetória helicoidal. No caso do DNA, especificamente, as bases nitrogenadas se comportam como os degraus de uma escada de corda. Verificou-se que no DNA a quantidade de adenina é sempre igual à de timina, e a quantidade de guanina é sempre igual à de citosina. Isso porque a adenina está ligada à timina e a guanina se liga à citosina. Essas ligações são feitas por meio de pontes de hidrogênio, duas pontes nas ligações A-T e três pontes nas ligações C-G. A molécula de DNA tem a forma de uma espiral dupla, assemelhando-se a uma escada retorcida, onde os corrimões seriam formados pelos fosfatos e pentoses e cada degrau seria uma dupla de bases ligadas às pentoses. A seqüência das bases nitrogenadas ao longo da cadeia de polinucleotídeos pode variar, mas a outra cadeia terá de ser complementar. Se numa das cadeias tivermos: A T C G C T G T A C A T Na cadeia complementar teremos: T A G C G A C A T G T A As moléculas de DNA são capazes de se autoduplicar (replicação), originando duas novas moléculas com a mesma seqüência de bases nitrogenadas, onde cada uma delas conserva a metade da cadeia da molécula original. Pagina: 8
Pela ação da enzima DNA-polimerase, as pontes de hidrogênio são rompidas e as cadeias de DNA separam-se. Posteriormente, por meio da ação de outra enzima, a DNA-ligase, novas moléculas de nucleotídeos vão-se ligando às moléculas complementares já existentes na cadeia original, seguindo as ligações A-T e C-G. Dessa forma surgem duas moléculas de DNA, cada uma das quais com uma nova espiral proveniente de uma molécula-mãe desse ácido. Cada uma das duas novas moléculas formadas contém metade do material original. Por esse motivo, o processo recebe o nome de síntese semiconservativa. A autoduplicação do DNA ocorre sempre que uma célula vai iniciar os processos de divisão celular (mitose ou meiose). https://www.youtube.com/watch?v=c26o9-9f7us (composição química das células) Pagina: 9