CÉLULA É a menor unidade estrutural básica do ser vivo. CÉLULA , foi o nome dado por ROBERT HOOKE, em 1665, ao visualizar no microscópio ótico pequenas cavidades presentes em um pedaço de cortiça.
Quanto ao nº de células: Unicelulares: Formado por uma célula. Ex: Bactérias, algas e protozoários. Pluricelulares: Formados por várias células. Ex: Plantas, os animais e alguns fungos.
CITOLOGIA Existem dois tipos fundamentais de células. As células PROCARIONTES , presentes em bactérias e cianobactérias e as células EUCARIONTES , presentes em todos os outros seres vivos, incluindo algas, fungos , protozoários, plantas e animais.
Quanto a organização estrutural: Procariotos: Possuem organização simples; O material genético se encontra disperso; no citoplasma; Não possui núcleo definido ( nucleóide ); Não possui carioteca .
Quanto a organização estrutural: Eucariotos: Possuem várias organelas citoplasmáticas; Mais complexas; Possuem o núcleo organizado; Possuem carioteca : membrana que delimita o material genético.
CITOLOGIA CÉLULAS PROCARIONTES: As células procariontes se caracterizam pela pobreza de membrana plasmática. Ao contrário dos eucariontes, não possuem uma membrana envolvendo os cromossomos, separando-os do citoplasma. Por sua simplicidade estrutural e rapidez na multiplicação, a célula Escherichia coli , é a célula procarionte mais bem estudada.
As bactérias classificam-se morfologicamente de acordo com a forma da célula e com o grau de agregação: Quanto a forma Coco : De forma esférica ou subesférica (do género Coccus ) Bacilo : Em forma de bastonete (do género Bacillus ) Vibrião : Em forma de vírgula (do género Vibrio ) Espirilo : de forma espiral /ondulada (do género Spirillum ) Espiroqueta : Em forma acentuada de espiral . Quanto ao grau de agregação Apenas os Bacilos e os cocos formam colônias . Diplococo : De forma esférica ou subesférica e agrupadas aos pares (do género Diplococcus ) Estreptococos : formam cadeia semelhante a um "colar" Estafilococos : Uma forma desorganizada de agrupamento,formando cachos Sarcina : De forma cúbica, formado por 4 ou 8 cocos simetricamente postos. Diplobacilos : Bacilos reunidos dois a dois. Estreptobacilos : Bacilos alinhados em cadeia....
A célula vegetal é semelhante a célula animal mas contém algumas peculiaridades como a parede celular e os cloroplastos
CITOLOGIA CÉLULAS EUCARIONTES: Estas células possuem uma membrana plasmática externa, que envolve o corpo celular ou citoplasma, no qual se encontra mergulhado, mas protegido por uma membrana, a região de controle ou material genético, formando o núcleo.
Eucariontes DNA contido em um compartimento separado, o núcleo , delimitado por uma membrana de dupla camada. Possuir um núcleo significa possuir uma variedade de outras organelas Membrana plasmática Ribossomos Mitocôndrias Retículo endoplasmático Aparelho de Golgi Citoesqueleto Núcleo
COMPONENTES CELULARES Membrana plasmática: A membrana celular é a parte que delimita todas as células vivas , tanto as procariontes como as eucariontes . Ela estabelece a fronteira entre o meio intra-celular e o meio extracelular .
MEMBRANA PLASMÁTICA A membrana celular não é estanque, mas uma “porta” seletiva que a célula usa para captar os elementos do meio exterior que lhe são necessários para o seu metabolismo e para libertar as substâncias que a célula produz e que devem ser enviadas para o exterior (sejam elas produtos de excreção , portanto, das quais deve se libertar, ou secreções que a célula utiliza para várias funções relacionadas com o meio).
MEMBRANA PLASMÁTICA
MEMBRANA PLASMÁTICA Apresenta uma bicamada lípídica entre as quais se acham mergulhadas proteínas. Semipermeabilidade seletiva. Manutenção do meio interno constante.
MEMBRANA PLASMÁTICA Manutenção da integridade da estrutura da célula . Controle da movimentação de substâncias para dentro e fora da célula ( permeabilidade seletiva ). Reconhecimento através de receptores de antígenos de células estranhas e células alteradas Interface entre o citoplasma e o meio externo Estabelecimento de sistemas de transporte para moléculas específicas . FUNÇÕES :
ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA SUPERFICIAL Cílios: dotados de movimentos dependentes da proteína dineína (traquéia, fossas nasais e tubas uterinas). Flagelos: prolongamentos longos e únicos dotados de movimentos (espermatozóides). Microvilos: projeções observadas ao ME. Aumentam a superfície de absorção. (intestino delgado e tubos contorcidos proximais dos rins).
Membrana Plasmática Plasmalema, membrana celular, membrana citoplasmática. Envoltório presente em todos os tipos de células. Constituição: Lipoproteica (Principalmente fosfolipídio).
Modelo mosaico fluido proposto em 1972 pelos cientistas S. J. Singer e G. Nicolson. Membrana Plasmática Bicamada de Lipídeos Proteínas
Modelo mosaico fluido
Desenho da estrutura da membrana plasmática segundo o modelo do Mosaico Fluído de Singer e Nicholson Membrana Plasmática
Membrana Plasmática Composição Química das Membranas Componente lipídico (bicamada de lipídeos) Principalmente Fosfolipídeos Componente protéico (proteínas inseridas na bicamada) Proteínas Periféricas Proteínas Integrais Componente glicídico (carbohidratos) Porção de carbohidratos dos glicolipídeos e glicoproteínas, constituindo o glicocálix
Composição Química das Membranas Lipídios Cabeça: POLAR Cauda: APOLAR
Disposição dos lipídeos em meio aquoso
Composição Química das Membranas Componente protéico (proteínas inseridas na bicamada) Proteínas Periféricas ou Extrínsecas Interagem de forma fraca com a bicamada de lipídeos, podendo ser facilmente extraídas das membranas Proteínas Integrais, Intrínsecas, ou Transmembrana Interagem de forma bastante forte com a membrana, sendo de difícil extração Podem atravessar a bicamada mais de uma vez, chegando a formar canais de passagem através dela
Proteínas na Membrana
Envoltórios externos a membrana plasmática Glicocálix ou glicocálice Formada por uma camada de glicídios, associados aos lipídios e às proteínas da membrana.
Glicocálix ou glicocálice FUNÇÕES : Proteção Resistência Cada célula tem o seu glicocálice característico como uma espécie de "impressão digital da célula". Esta característica permite que as células de um determinado tecido reconheçam-se entre si, limitando o seu crescimento por inibição de contato.
Glicocálix ou glicocálice
Glicocálix ou glicocálice
Parede celular Estrutura semi-rígida. Permeável, não exercendo controle sobre substâncias que penetram na célula ou que dela saem.
Bactérias ou cianobactérias : Parede celular formada por peptídeoglicano . Protistas: Parede celular formada por sílica ou celulose. Fungos: Parede celular formada por quitina ou celulose. Plantas: Parede celular formada por celulose. Parede celular
Parede celular bacteriana
Célula vegetal jovem: PAREDE CELULAR PRIMÁRIA Célula vegetal adulta PAREDE CELULAR SECUNDÁRIA Compostos de lignina e a suberina também ocorre na parede celular, dando-lhe maior resistência. Presença de pontos de contato entre células vizinhas, pontes citoplasmáticas denominadas plasmodesmos : Intercâmbio de material entre as células. Parede celular
TRANSPORTES MEMBRANA PLASMÁTICA NÃO GASTA ENERGIA GASTA ENERGIA GRANDES MOLÉCULAS
Processos de troca entre as células e o meio externo Processos passivos – Ocorrem sem o gasto de energia: Difusão, difusão facilitada e osmose. Processos ativos – Ocorrem com o gasto de energia: Bombas de sódio e potássio. Processos mediados por vesículas – Ocorrem quando vesículas são utilizadas para a entrada de partículas ou microorganismos na célula ou para a eliminação de substâncias da célula. Processo de entrada: Endocitose Processo de saída: Exocitose
Quando o transporte se dá do meio mais concentrado para o menos concentrado, dizemos que ele ocorre à favor de um gradiente de concentrações. Esse tipo de transporte não gasta energia. É portanto TRANSPORTE PASSIVO. Quando o transporte se dá do meio menos concentrado para o mais concentrado, dizemos que ele ocorre contra um gradiente de concentrações. Esse tipo de transporte gasta energia. É portanto TRANSPORTE ATIVO. Processos de troca entre as células e o meio externo
Processos passivos Difusão Movimento de partículas de onde elas estão mais concentradas para onde estão menos concentradas, a fim de igualar a concentração. Membrana plasmática: Difusão de pequenas moléculas como oxigênio, gás carbônico e de certos íons. Processos de troca entre as células e o meio externo
Difusão Neste processo não há consumo de energia. Ocorre a favor do gradiente.
Difusão simples
Osmose Processo de difusão de moléculas de água através de membrana semipermeável. Água SOLUÇÃO HIPOTÔNICA SOLUÇÃO HIPERTÔNICA Processos de troca entre as células e o meio externo
Hemólise
Na célula vegetal: A entrada e saída de água é controlada pelo VACÚOLO No interior do vacúolo há o SUCO VACUOLAR, que gera uma PRESSÃO OSMÓTICA DO VACÚOLO (P.O.)
Osmose Hipotônico Hipertônico A célula vegetal é vulnerável aos ambientes hipertônicos. A saída da água contida no seu vacúolo, provoca uma diminuição do volume celular e, consequentemente, o afastamento da membrana plasmática relativamente à parece celular. Este fenómeno designa-se comumente por Plasmólise.
Difusão facilitada Processo passivo que ocorre através das membranas lipoproteicas. Permeases : São proteínas da membrana que facilitam a passagem de certas substâncias, como: Glicose, alguns aminoácidos, vitaminas, alguns íons como o cálcio, o cloro, o sódio e o potássio. Processos de troca entre as células e o meio externo
Difusão facilitada Substâncias passam através da matriz, por transporte passivo, contando, para isto, com o trabalho de proteínas carregadoras (proteínas transportadoras).
Processos ativos Bombas de sódio e potássio Ocorre através da membrana plasmática ou outra membrana lipoproteica da célula, graças ao fornecimento de energia do metabolismo celular. Processos de troca entre as células e o meio externo
Processos ativos Bombas de sódio e potássio A concentração de íons sódio (Na + ) no líquido extracelular é maior quando comparado com o meio intracelular, acontecendo o contrário com os íons potássio (k + ). O Processo ativo permite a manutenção da concentração diferencial desses íons: Bombas de sódio e potássio.
Todo este mecanismo de transporte ativo que mantém tais distribuições iônicas é de suma importância para a transmissão do impulso nervoso. Alta concentração de K + na célula é importante pois esses íons são necessários na síntese de proteínas e em algumas etapas da respiração. Processos ativos Bombas de sódio e potássio
Alta concentração de íons k + na célula pode trazer problemas osmóticos. O bombeamento de Na + para fora da célula compensa a necessidade de alta concentração k + dentro da célula. Processos ativos Bombas de sódio e potássio
Processos ativos Bombas de sódio e potássio
TRANSPORTE EM QUANTIDADE Fagocitose: Englobamento de particulas sólidas através da emissão de pseudópodes . Ex.: nutrição da ameba e protozoários, linfócitos.
Pinocitose: Englobamento de particulas líquidas por meio de invaginações da membrana.
Exocitose São lançadas para fora das células secreções importantes que atuam em diversas etapas do metabolismo de nosso corpo. Também por exocitose são eliminados resíduos do material digerido dentro da célula. Esse tipo de exocitose é denominado Clasmocitose .
Citoplasma
Citoplasma Geralmente compreende o maior volume de uma célula. Nessa região, encontramos uma solução coloidal formada principalmente por água e proteínas. Trata-se do citoplasma ou matriz citoplasmática , onde estão mergulhados uma série de organelas, ribossomos e outras estruturas responsáveis por algumas funções importantes, tais como: digestão, respiração, secreção, síntese de proteínas.
O citoplasma de uma célula procariótica é muito mais simples do que o da eucariótica. Trata-se de um citoplasma no qual não existem estruturas delimitadas por membranas. Exceções a essa generalização são: Mesossomos Membranas fotossintéticas Ribossomos Citoplasma
Mesossomos : Invaginações da membrana plasmática para dentro do citoplasma. Citoplasma
Citoplasma Membranas fotossintéticas : Estão presentes no citoplasma das cianobactérias , as moléculas de clorofila localizam-se nessas membranas que, portanto, estão relacionadas a fotossíntese.
Citoplasma Ribossomos : Semelhantes a pequenos grãos, formados por proteínas associadas a um tipo de ácido nucleico ( RNAr ).
Organelas citoplasmáticas
Ribossomos : Síntese de proteínas. Inclusões citoplasmáticas : Reserva de substâncias. Citoesqueleto : Sustentação da célula, movimentação do citoplasma. Organelas membranosas : Retículo endoplasmático, complexo golgiense , lisossomos, peroxissomos e mitocôndrias , presentes em quase todos os tipos de células eucariontes. Os cloroplastos ocorrem apenas em células de organismos fotossintetizantes e os vacúolos ocorrem em células de plantas e algas multicelulares.
Estudo do citoplasma Movimentos celulares: Ciclose , amebóide, ciliar e flagelar CITOESQUELETO Síntese, armazenamento e transporte. RIBOSSOMOS, RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO, COMP. GOLGIENSE, LISOSSOMOS, PEROXISSOMOS , VACÚOLOS Metabolismo energético: Fotossíntese e quimiossíntese (obtenção de energia), fermentação e respiração (liberação de energia) CLOROPLASTOS, MITOCÔNDRIAS
CITOESQUELETO Composto por filamentos proteicos : Microtúbulos e microfilamentos .
Microtúbulos Pequenas estruturas cilindricas ocas. Constituídas de várias moléculas de proteina globular ( Tubulina ). Funções: Suporte estrutural Participam da organização de estruturas denominadas centríolos, cílios e flagelos
Centríolos Presentes em protistas, animais, algas, briófitas e pteridófitas . Cada centríolo é composto de nove grupos de três microtúbulos proteicos .
Cílios e flagelos Ocorrem em alguns multicelulares e em muitos protistas
Microfilamentos Formados por moléculas de uma proteína chamada Actina e outra denominada Miosina. Funções: Contração muscular Movimentos citoplasmáticos ( ciclose e amebóide)
Síntese, transporte e armazenamento
Ribossomos Encontrados em cél . Procariótica e eucariótica. São formados por duas partes arredondadas, uma sobre a outra. Constituídas de proteínas e RNAr Síntese de proteínas pela união de aminoácidos
Retículo endoplasmático Formado por um sistema de membranas intracelulares, dividido em RE Liso( agranular ) - Transporte e armazenamento de substâncias e pela síntese de lipídios . Formado por sistema tubular.
RE rugoso (granular/ergastoplasma) - responsável pela síntese de proteínas e tem aderido os ribossomos. Formado por sistema de vesículas
Complexo golgiense Organela composta por sacos achatados ( dictiossomos) e por vesículas do RE liso. Funções: Formar o acrossoma ; Formar o lisossomo; Preside a secreção celular(saída); Armazena e elimina substâncias produzidas pela célula.
Lisossomos Os lisossomos são bolsas circundadas por típica membrana de bicamada lipídica e cheias com grande número de pequenos grânulos , que são agregados protéicos de enzimas hidrolíticas ( digestivas ) capazes de digerir diversas substâncias orgânicas . São originados no complexo de Golgi e estão presentes em praticamente todas as células eucariontes .
Peroxissomos São encontrados em todas as células eucarióticas e são especializados no processamento das reações oxidativas . Em termos físicos, semelhantes aos lisossomos, mas diferem-se em dois aspectos importantes: Acredita-se que sejam formados por auto – replicação (talvez brotamento do REL) e não pelo complexo de Golgi . Além de conterem enzimas que degradam gorduras e aminoácidos, tem grandes também grandes quantidades de enzima catalase , que converte o peróxido de hidrogênio (água oxigenada) em água e gás oxigênio.
Vacúolos Os vacúolos são estruturas de armazenamento, que podem ser classificados em três categorias: - Vacúolos relacionados com os processos de digestão intracelular : vacúolo alimentar ( fagossomo ou pinossomo ), vacúolo digestivo ( lisossomo secundário), vacúolo autofágico (lisossomo secundário) e vacúolo residual. Vacúolos contráteis ou pulsáteis : ocorrem apenas em protistas de água doce, participando do controle osmótico desses organismos. Vacúolos de suco alimentar ou vacúolos vegetais : são organelas citoplasmáticas exclusivas das células vegetais; são delimitados por uma membrana lipoprotéica denominada Tonoplasto . preenchimento de espaço (aumento de tamanho da célula Vegetal); armazenamento (água, armazenam em seu interior íons como o Na+, carboidratos, aminoácidos e proteínas)
vacúolos
Envelope, os tilacóides e o estroma; Estroma =região preenchida com material viscoso; Tilacóide s =Vesículas achatadas, mergulhadas no estroma; Granum = pilha de tilacóides Grana = conj. de todos os granum
Mitocôndria São organelas responsáveis pela respiração celular; Apresenta um sistema duplo de membranas com a presença de DNA ( autoduplicação) Forma de bastonetes; É o motor da célula, muito ativa nas cél . Musculares; Seu conjunto é denominado de CONDRIOMA