Profa. Ana Beatriz Maselli

A célula é a menor unidade estrutural básica do ser vivo.

A palavra célula foi usada pela primeira vez em 1667 pelo inglês Robert Hooke.

Com um microscópio muito simples, ele observou pedacinhos de cortiça (tecido vegetal morto). Hooke percebeu que a cortiça era formada por numerosos compartimentos vazios.

A esses compartimentos ele deu o nome de célula, palavra diminutiva do latim cella que significa cavidade.

As técnicas de observação microscópicas avançam em função de novas técnicas e aparelhos mais possantes.

A técnica de utilização de corantes permitiu a identificação do núcleo celular e dos cromossomos, suportes materiais do gene.

Microscópio ópticoMicroscópio eletrônico

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. Os seres vivos constituídos por estas células são denominados procariotas, compreendendo principalmente as bactérias, e algumas algas (cianofíceas /algas azuis).

Fonte:www.cynara.com.br

Por sua simplicidade estrutural e rapidez na multiplicação, a célula Escherichia coli é a célula procarionte mais bem estudada.

Ela tem forma de bastão, possuindo uma membrana plasmática semelhante à de células eucariontes.

Por fora dessa membrana existe uma parede rígida, com 20nm de espessura, constituída por um complexo de proteínas e glicosaminoglicanas.

Esta parede tem como função proteger a bactéria das ações mecânicas.

As células procariontes que realizam fotossíntese, possuem em seu citoplasma, algumas membranas, paralelas entre si, e associadas a clorofila ou a outros pigmentos responsáveis pela captação de energia luminosa.

Diferente das células eucariontes, os procariontes não possuem um citoesqueleto (responsável pelo movimento e forma das células).

A forma simples das células procariontes, que em geral é esférica ou em bastonete , é mantida pela parede extracelular, sintetizada no citoplasma e agregada à superfície externa da membrana celular.

Célula Procarionte Esférica

Foto retirada do site: http://www.evim.ethz.ch/uebungen/praxis/u1/vorlage_hp/vorlage.html

Célula Procarionte em Forma de Bastonete

Foto retirada do site: http://www.terravista.pt/ilhadomel/3679/bacteria.html

A principal diferença entre células procariontes e eucariontes, é que esta última possui um extenso sistema de membrana que cria, no citoplasma, microrregiões que contêm moléculas diferentes e executam funções especializadas.

A célula eucariótica possui três componentes principais:

O núcleo, que constitui um compartimento limitado por um envoltório nuclear.

O citoplasma, outro compartimento envolvido por membrana plasmática, e a membrana plasmática e suas diferenciações.

Esses três componentes possuem vários subcomponentes ou subcompartimentos.

Existe grande variabilidade na forma das células eucarióticas. Geralmente o que determina a forma de uma célula é sua função específica.

Outros determinantes da forma de uma célula podem ser o citoesqueleto presente em seu citoplasma, a ação mecânica exercida por células adjacentes e a rigidez da membrana plasmática.

Neurônios

Hemácias

 Leucócitos

célula muscular 

As células eucariontes são usualmente maiores e estruturalmente complexas.

As organelas presentes no citoplasma possuem papéis específicos definidos por reações químicas.

A presença ou ausência de determinadas organelas definirá se a célula é vegetal ou animal.

 Células procariontes Células eucariontes

Envoltório nuclear Ausente PresenteDNA Desnudo Combinado com proteínas

Cromossomas Únicos MúltiplosNucléolos Ausentes PresentesDivisão Fusão binária Mitose e meiose

Ribossomas 70S* (50S + 30S) 80S (60S + 40S)Endomembranas Ausentes Presentes

Mitocôndrias Ausentes PresentesCloroplastos Ausentes Presentes em células vegetais

Parede celular Não celulósica Celulósica em células vegetaisExocitose e endocitose Ausentes Presentes

Citoesqueleto Ausente Presente

*S corresponde a unidades Sverdberg de sedimentação, que depende do tamanho molecular. Quadro retirado do livro: DE ROBERTIS - HIB - Bases da Biologia Celular e Molecular, 3ª edição, Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2001.

 

Nos seres unicelulares, a célula é o próprio organismo.

Esta célula única é capaz de desenvolver todas as atividades relacionadas à sobrevivência do organismo e reproduzir-se.Ex: Os protozoários e as bactérias.

Animais, plantas e certos fungos são seres pluricelulares.O corpo humano é formado por cerca de 75 trilhões de células. Entre elas existe uma nítida divisão de trabalho.

Ergatoplasma

CariotecaCromatina

NucléoloMitocondria

Complexo de Golgi

Centríolo

Menbrana Plasmática

Ribossomo

Lisossomo

RELAXE UM POUCO.....

A função básica da membrana plasmática é regular a passagem e a troca de substâncias entre a célula e o meio em que ela se encontra e a proteção da célula.Os fosfolipídios possuem uma cabeça polar, formada por fósforo (que pode ficar em contato com a água) e caudas apolares (que não tem afinidade por água) que ficam voltadas para o interior da membrana.

O modelo mais aceito atualmente foi proposto por Singer e Nicholson e é conhecido como modelo do mosaico fluido.

Será que tudo consegue atravessar essa barreira fosfolipídica? A resposta é não. Atravessará a barreira apenas as substâncias pequenas que consigam se entremear através dos fosfolipídeos. Essas substâncias precisam ter afinidades por lipídeos, senão não conseguiriam se "misturar" com eles para atravessar a membrana.Por outro lado não são apenas substâncias com afinidades por lipídeos que atravessam a membrana plasmática. As substâncias que não conseguem atravessar diretamente a camada fosfolipídica podem entrar ou sair da célula através de suas proteínas.A passagem das substâncias de pequeno porte através da membrana pode ocorrer passivamente ou ativamente

A membrana possui o que chamamos de permeabilidade seletiva, ou seja, ela controla rigorosamente o que entra e sai do meio intracelular (transporte) através de reconhecimento. O reconhecimento é devido ao glicocálix, que é um conjunto de glicosaminoglicanas, proteínas e lipídeos, que identificam o que se aproxima da célula e qualificam se pode ou não ser transportado para o meio interno.

a) Transporte Passivo – Movimento feito sem gasto de energia, ou seja, respeitando o gradiente de concentração. Tipos de transporte passivo: 

Osmose – a passagem de solvente,geralmente água, de um meio hipotônico (onde ela se encontra em maior quantidade) para um meio hipertônico (onde ela se encontra em menor quantidade). Difusão simples - a passagem de soluto de um meio hipertônico para um meio hipotônico (onde ela se encontra em menor quantidade). Difusão facilitada – É a passagem de macromoléculas através de proteínas especiais denominadas permeases, que formam poros na membrana.

A tendência é o meio ficar ISOTÔNICO

Difusão simples

Quanto maior for a diferença entre as concentrações, mais rápido será o transporte. Por exemplo, a nicotina entra mais rapidamente na corrente sanguínea do não fumante do que na do fumante, isto ocorre devido ao fato desta substância não estar presente na corrente sanguínea do indivíduo que não fuma.

 Um exemplo bem simples para entendermos a osmose é observar a ação do açúcar sobre o morango. Quando colocado em contato com o morango, o açúcar recebe a água contida nesta fruta.                    

   Há situações em que ambas (osmose e difusão) ocorrerão simultaneamente.  Este é o caso do sal que ao ir para a corrente sanguínea, passará para o liquido intersticial (liquido de onde as células retiram seus nutrientes e depositam os seus resíduos) por difusão. E por osmose, a água contida no líquido intersticial passará para a corrente sanguínea. O resultado disso será a elevação do volume de sangue e da pressão sanguínea.

Osmose Reversa – Conheça este processo que purifica nossa água a bordo

Muitas instalações offshore vêm usando este sistema para dessalinizar água do mar e produzir água industrial, água para uso em motores (nas que ainda não usam o glycol), água para uso nos laboratórios de bordo e água para acomodações.

A Osmose Reversa (R.O) é um processo de separação que usa pressão para forçar uma solução através de uma membrana que retém o soluto em um lado e permite que o solvente passe para o outro lado. Mais formalmente, é o processo de forçar a solução de uma região de alta concentração de soluto através de uma membrana para uma região de baixa concentração de soluto, através da aplicação de uma pressão externa que exceda a pressão osmótica.

b) Transporte Ativo – Movimento de entrada ou saída de substâncias em uma célula com gasto de energia. Ocorre contra o gradiente de concentraçãoEx: bomba de sódio e potássio

Muitas são as situações em que se verifica o transporte ativo. Certas algas marinhas concentram o iodo em porcentagem centenas de vezes maior do que existe na água do mar; as células da tireóide retiram o iodo do sangue por transporte ativo.

 A bomba de sódio e potássio é importante uma vez que estabelece a diferença de carga elétrica entre os dois lados da membrana que é fundamental para as células musculares e nervosas e promove a facilitação da penetração de aminoácidos e açúcares.

c) Transporte em bloco A membrana plasmática possui a capacidade de englobar substâncias de maior porte através da endocitose

Endocitose – Transporte de moléculas em grande quantidade. Existem dois tipos de mecanismos para esse transporte: a) Fagocitose – Englobamento de partículas sólidas por meio da emissão de pseudópodes pela membrana plasmática. b) Pinocitose – Englobamento de gotículas líquidas por meio de invaginações da membrana plasmática.

Exocitose – Transporte de moléculas para fora da Célula

Dependendo do tecido o qual essa célula organiza, a membrana plasmática local conta com especializações para um melhor desempenho da função que lhe é confiada. São essas:

Zônula de OclusãoProjeções da M.P na região apical que se unem à célula vizinha.

Zônula de AdesãoLongos filamentos que atravessam a membrana de células vizinhas, unindo pelo citoesqueleto. Região apical.

DesmossomosÉ uma proteína circular que aparece para fortalecer as junções. Região lateral

Interdigitações - constituem-se de saliências e reentrâncias que se encaixam em estruturas complementares de células vizinhas. Sua função é a de aderir as células. 

Sinapse - junção especializada que ocorre entre dois neurônios, através da qual uma célula transmite um sinal químico à outra. Na maioria das sinapses o sinal é carreado por um neurotransmissor, que é secretado pelo neurônio emissor e recebido pelo neurônio receptor.

Junções comunicantesProteínas transmembranas que se alinham às outras da célula vizinha e mantém um canal entre elas.

MicrovilosidadesEnvaginações formadas no tecido para aumentar a área de absorção. É encontrada no intestino.

Cílios:  são estruturas móveis que podem movimentar a célula ou os líquidos que circundam a célula. No caso do epitélio que reveste a traquéia, as células caliciformes, da imagem acima, produzem um muco que recobre os cílios e permitem a “captura” de partículas de poeira. 

Flagelos: Possuem estrutura semelhante aos cílios com esqueleto de microtúbulos. Tem por função o movimento celular, no caso humano, assim como nos demais mamíferos, estão presentes apenas nos espermatozoides. Os Flagelos são estruturas características dos protozoários flagelados como a Euglena sp. flagelo bacteriano.

O citosol é o líquido que preenche o citoplasma, espaço entre a membrana plasmática e o núcleo das células vivas, que suporta bolsas, canais e organelas citoplasmáticas.É constituído por água, proteínas, sais minerais, íons, aminoácidos livres e açúcares.Na periferia, o citosol é mais viscoso, tendo a consistência gelatinosa, e esta parte é chamada de ectoplasma. Na parte central o citosol tem consistência mais fluida e é chamado de endoplasma.O citosol encontra-se em contínuo movimento, impulsionado pela contração rítimica de certos fios de proteínas presentes no citoplasma, num processo idêntico àquele que faz os músculos movimentarem-se. Os fluxos de citosol são denominados ciclose celular.

Citoesqueleto:

Rede de filamentos que percorre o hialoplasma.Há dois tipos de filamentos que compõem o citoesqueleto: microfilamentos e microtúbulos.

Os microfilamentos são constituídos de uma proteína contrátil, a actina (uma das proteínas do músculo). Os microtúbulos também são protéicos, constituídos de uma proteína chamada tubulina), estes estão ligados a vários fenômenos celulares que envolvem movimento.  Ex :A ciclose, o movimento de pseudópodes, a migração dos cromossomos durante a divisão celular e o batimento de cílios e flagelos . 

Retículo Endoplasmático Liso

Retículo Endoplasmático Rugoso

Ribossomos

Núcleo

Membrana Plasmática

Mitocôndria

Complexo de Golgi

Lisossomos

Centríolos

Atua como transportador de substâncias. Há duas formas:

O R.E. liso ou não granuloso, onde há a produção de lipídios, e

O R.E. rugoso, ou granuloso ou ERGASTOPLASMA, onde se encontram aderidos a sua superfície externa os ribossomos.

O RER é local de produção de proteínas, as quais serão transportadas internamente para o Complexo de Golgi onde serão armazenadas e “empacotadas”.

O retículo endoplasmático, além de conduzir substâncias pelo citoplasma, é o local de produção de várias substâncias importantes.

Por exemplo, a síntese de diversos lipídios, como colesterol, fosfolipídios e hormônios esteróides, ocorrem no retículo endoplasmático granular (RER). Já o retículo endoplasmático granular, graças aos ribossomos, fabrica diversos tipos de proteínas.

O retículo endoplasmático agranular(REL) também participa dos processos de desintoxicação das células. No retículo agranular das células do fígado, por exemplo, ocorre modificação ou destruição de diversas substâncias tóxicas, entre elas o álcool.

São bolsas membranosas e achatadas, que podem transformar substâncias que chegam via retículo endoplasmático; podem também eliminar substâncias produzidas pela célula, mas que irão atuar fora dela (enzimas por exemplo). Produzem ainda os lisossomos.

Organela formada por duas membranas lipoproteicas. Dentro delas se realiza o processo de extração de energia dos alimentos: Respiração celular.

Do grego lise, quebra, destruição.São bolsas membranosas que contêm enzimas capazes de digerir diversas substâncias orgânicas. Existem mais de cinqüenta tipos de enzimas hidrolíticas alojadas no interior das pequenas bolsas lisossômicas. Sua origem é o Aparelho de Golgi. Realiza a digestão intracelular. É importante nos glóbulos brancos e de modo geral para a célula já que digere as partes desta (autofagia) que serão substituídas por outras mais novas, o que ocorre com freqüência em nossas células.

Sua função está relacionada ao armazenamento de enzimas que catalisam o peróxido de hidrogênio (água oxigenada - H2O2), uma substância tóxica que necessita ser degradada. Assim, o peroxissomo tem a importante função pois participa do processo de desintoxicação celular Dessa forma, a enzima catalase reage com o peróxido de hidrogênio produzindo água (H2O) e oxigênio molecular (O2). 

Eis a reação: 2 H2O2 + Enzima Catalase → 2 H2O + O2 

Também estão envolvidos na produção de ácidos biliares sintetizados no fígado. 

São estruturas cilíndricas, geralmente encontradas aos pares. Os pares participam da divisão celular, “orientando”o deslocamento dos cromossomos para as células que estão sendo formadas.

O núcleo geralmente tem forma esférica. Na maioria dos casos, ele fica no centro da célula. A sua função é comandar todas as atividades da célula, através das instruções fornecidas pelos genes.O núcleo possui:Membrana nuclear ou carioteca: uma membrana que o separa do citoplasma;Suco nuclear: um líquido que o preenche completamente;Nucléolos: são corpúsculos arredondados de RNA;Cromossomos: são responsáveis pela transmissão dos caracteres hereditários.

São aglomerados de moléculas de RNA ribossômico, ou seja, RNA que entrará na composição dos ribossomos.

Síndrome de Down

Síndrome de Klinefelter

Um cromossomo  é uma longa sequência de DNA, que contém vários genes, e outras seqüências de nucleotídeos com funções específicas.Nos cromossomas dos eucariontes, o DNA encontra-se numa forma semi-ordenada dentro do núcleo, agregado a proteínas estruturais, as Histonas e toma a designação de cromatina. Os procariontes não possuem histonas nem núcleo.

As histonas H2A, H2B, H3 e H4 formam grupos de 8 proteínas (2 de cada) que se associam ao DNA em intervalos de 200 pares de bases (nucleossoma).A histona H1 se associa ao DNA formando a fibra de 10nm.

A cromatina é o DNA associado a cinco proteínas básicas denominadas histonas

Diferentes níveis de condensação do DNA. (1)Cadeia simples de DNA . (2)Filamento de cromatina (DNAcom histonas). (3)Cromatina condensada em interfase com centrómeros. (4)Cromatina condensada em profase. (Existem agora duas cópias da molécula de DNA) (5)Cromossoma em metafase

Espécie2n de cromossomos

Espécie2n de cromossomos

Drosófila 8 Humano 46Centeio 14 Macaco 48Coelho 44 Rato 44Cobaia 16 Carneiro 54Avoante 16 Cavalo 64Caracol 24 Galo 78Minhoca 32 Carpa 104

Porco 40 Borboleta 380

Trigo 42 Samambaia 1200

Números de cromossomos em diferentes espécies

Parede Celulósica

Memb. Plasmátia

Nucléolo

Cromatina

Cariteoca

Poro

Complexo de Golgi

MitocôndriaErgastoplasma

Ribossomo

Cloroplasto

Vacúolo

Organela que é a sede da fotossíntese, pois contém moléculas de clorofila que capturam a luz solar e produzem moléculas como glicose que poderá ser utilizada pelas mitocôndrias para a geração de energia.

Constituída por celulose e também por glicoproteínas (açúcar + proteína); juntas essas duas membranas formam uma estrutura muito resistente.

Estrutura derivada do retículo endoplasmático que pode conter líquidos e pigmentos, além de diversas outras substâncias.

ACABOU!ATÉ AMANHÃ......