Introdução à Fisiologia Celular Uma boa compreensão da Fisiologia Humana, acontece paulatinamente com a ampliação da visão de que estuda e pesquisa da maquinaria celular. Decorar tudo é dispensável, entretanto, compreender os mecanismos importantes que levam aos eventos fisiológicos diferencia o saber. Cada órgão possui seu tecido, assim como todo tecido possuem suas células, que a depender do trabalho que realizam expressarão características distintas variando seu formato, tamanho e abundância de organelas. Cada organela na estrutura celular possui um papel, trabalham de forma organizada e sincronizada com as vizinhas e com o ambiente externo. Os componentes principais da célula são o núcleo, o citoplasma e a membrana plasmática como podemos observar na figura 1. A estrutura nuclear encontra-se no citoplasma, contudo, separado deste pelo envoltório nuclear, sua constituição é do DNA, sendo assim, é o mestre no controle das expressões celulares e teciduais através da síntese de proteínas, dos mecanismos de reprodução celular, entre outros. Associado ao núcleo também encontramos o nucléolo, são massas mais escuras que contêm os genes e as proteínas que controlam a síntese de RNA ribossomal (SILVERTHORN,2010). Continuando, citamos o retículo endoplasmático rugoso, recebe este nome por ser uma cadeia de membranas a associada a ribossomos, portanto, se o núcleo é a região onde se encontra o aparato genético para síntese proteica, nesta organela ocorrerá a tradução do RNA mensageiro e, a síntese proteica através dos ribossomos (KOEPPEN; STANTON, 2009).
Esta produção, é encaminhada ao aparelho de Golgi, um amontoado de bolsas que possui a responsabilidade do empacotamento das substâncias recebidas com isso, temos a formação de dois tipos de vesículas, as que irão para a fora da célula por exocitose denominadas vesículas secretoras, e as que permanecem no citoplasma como os lisossomos, os proteossomos, e os peroxissomos que possuem principalmente enzimas de degradação no caso dos dois primeiros e oxidativas no caso dos peroxissomos (KOEPPEN; STANTON, 2009; FOX,2007). Figura 1: Representação das estruturas celulares Fonte: Elaboração da autora Nem todo retículo endoplasmático está em associação com ribossomos por isso, as células possuem retículo endoplasmático liso (membranas com ausência de ribossomos) com funções variadas a depender da célula, como exemplo o armazenamento de íons cálcio, produção de lipídeos de membranas e a modificação do colesterol para síntese hormonal. Já os ribossomos livres também coordenam a síntese proteica principalmente para suprir a demanda do interior da célula (SILVERTHORN,2010; FOX,2007). A energia para a realização das atividades celulares é obtida principalmente da fosforilação oxidativa realizada pelas mitocôndrias. Essa organela possui duas membranas, uma externa e uma interna, e uma 2
particularidade que é a posse de DNA próprio o DNA mitocondrial que é fonte da informação necessária para a síntese de várias enzimas necessárias para a produção de energia (KOEPPEN; STANTON, 2009). Destas observações concluímos que as diversas organelas da célula trabalham em conjunto para exercer sua função, mas como as proteínas que muitas vezes são produto das células são encaminhadas para fora, se o citoplasma tem constituição aquosa, como as organelas não derivam? A resposta é respondida no entendimento do citoesqueleto celular. Fornecer formato a célula, manter a posição das organelas e cromossomos na replicação e servir como ponte de transporte intracelular são as principais funções do citoesqueleto. Esta estrutura é composta de filamentos de actina, filamentos intermediários e microtúbulos, que se estendem por todo o citoplasma como pontes. Esta ponte é o que da passagem às proteínas carregadoras das vesículas secretoras a cinesina que faz caminho à periferia e a dineína que faz o caminho inverso, da periferia ao centro (SILVERTHORN,2010) (Figura 2). Figura 2: Representação do Citoesqueleto e das proteínas de transporte Fonte: Elaboração da autora. Dineína 3
Por fim, descrevemos a membrana celular, na fisiologia, pode também pode ser considerada uma das principais estruturas celulares visto que esta separa a célula do ambiente externo, entretanto, fornece subsídio para a comunicação da célula com o meio através da interação com os solutos, solventes moléculas de comunicação, entre outros. A membrana possui composição lipídica, de Fosfolipídios, esfingolipídios, e o colesterol, além de composição proteica. Os fosfolipídios são os mais abundantes, eles possuem uma cabeça polar (hidrofílica) normalmente uma molécula de glicerol e, uma cauda apolar (hidrofóbica) formada por duas cadeias de ácidos graxos (SILVERTHORN,2010). Como podemos ver na figura 3 os lipídios da membrana se distribuem para forma uma dupla camada assim, a parte hidrofóbica está voltada para dentro, e a parte hidrofílica está voltada para fora. A maioria destas moléculas estão ligadas ao colesterol, um componente estabilizador da membrana celular, em comunhão com as insaturações dos ácidos graxos confere fluidez a membrana (KOEPPEN; STANTON, 2009). Figura 3: Representação esquemática da bicamada lipídica. Fonte: Elaboração da autora As proteínas da membrana podem ser periféricas ao estarem aderidas a uma das faces polares, serem proteínas integrais e estarem dispostas de um 4
lado a outro da membrana ou serem ancoradas a lipídeos estando em ligação com esfingolipídios de membrana (chamadas proteínas transmembrana) (FOX,2007). Estas proteínas podem se movimentar lateralmente e transversalmente na constituição lipídica o que denomina este modelo de Modelo Mosaico Fluido (GARCIA, 2002). Referências FOX, S. I. Fisiologia Humana. Tradução: Marcos Ikeda. 7.ed. Barueri: Manole, 2007. GARCIA, E. A. C. Biofísica. Sarvier: São Paulo, 2002. KOEPPEN, B. M. e STANTON, B. A. Berne & Levy: Fisiologia. Tradução: Adriana Pitella Sudré et al.6. ed. Elsevier: Rio de Janeiro, 2009. SILVERTHORN, Dee Unglaub. Fisiologia: uma abordagem integrada. Tradução: Aline de Souza Pagnussat et al. 5.ed. Porto Alegre: Artmed,2010. 5