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Portfólio Biologia Celular Por Emanuely Garcia Araujo Teoria celularTeoria celular 1965: Hooke usou esse termo pela primeira vez para se referir a estruturas que observou no estudo de fatias de cortiça -Anton van Leeuwenhoek: observou organismos como bactérias, protozoários e espermatozoides humanos. - Após varias pesquisas e com avanço da tecnologia, T. Schwann e M. Schleiden cconcluiram que todos os organismos vivos eram compostos por células TRÊS IDEIAS -Todos os organismos vivos são formados por uma ou mais células e pelas estruturas por elas produzidas -As células são consideradas unidades morfológicas e funcionais de todas as formas de vida -Todas as células originam-se de outra célula preexistente, ou seja, todas as células apresentam capacidade de divisão Observou paredes celulares de células mortas e concluiu que as células seriam pequenos compartimentos Serviu de base para a teoria celular PILARES TEORIA CELULAR -Composta pelas ideias de Schwann, Schleiden e Virchow ERRO DA TEORIA - Quando a teoria foi feita, não conhecia a estrutura dos vírus( acelulares). Por isso, muitos não consideram os vírus como seres vivos. Mas apesar de não terem células, os vírus precisam dessas estruturas para reproduzição https://www.biologianet.com/biodiversidade/virus.htm INTRODUÇÃO BIOLOGIA CELULARINTRODUÇÃO BIOLOGIA CELULARINTRODUÇÃO BIOLOGIA CELULAR -Sem núcleo -DNA circular -Ribossomos -Plasmídeo - Parede celular - Membrana plasmática -Todo ser é composto por células - A vida depende da autonomia /integridade da célula -Toda célula é portadora de material genético (DNA/RNA) -A célula é responsável pelo controle do metabolismo CÉLULA VÍRUS -Possuem apenas um tipo de ácido nucleico (DNA ou RNA) + cápsula proteica -Intracelular obrigatório CÉLULAS PROCARIONTES PROCARIONTES Arqueobactéria Eubactérias Cianobactérias -Núcleo verdadeiro ( possuem carioteca) - Organelas citoplasmáticas -DNA separado por cromossomos - Sem plasmídeos -Apenas fungos e plantas apresentam parede celular Arqueobactérias: Vivem em condições extremas (células primitivas que originaram as células eucariontes) Eubactérias: Bactérias verdadeiras, são procariontes heterótrofas Cianobactérias : São procariontes autótrofas, como exemplo algas azuis CÉLULAS EUCARIONTES 5 Reinos5 Reinos Os seres vivos se dividem em 5 reinos: - animal - vegetal - fungi -protista -monera Autótrofos são os seres vivos que produzem o seu próprio alimento sintetizar compostos orgânicos a partir de compostos inorgânicos através de fotossíntese ou quimiossíntese. Heterótrofos são os seres vivos que não são capazes de produzir o seu próprio alimento Estruturas CelularesEstruturas Celulares MEMBRANA PLASMÁTICA - Formado por: fosfolipídeos, proteínas e açucares NÚCLEO - Membrana nuclear: carioteca - Meio interno: cariolinfa/nucleoplasma - Cromatina: DNA -Nucléolo: massas na cromatina CITOPLASMA - Citossol /hialoplasma - Organelas citoplasmáticas: estruturas especializadas que realizam várias funções na célula (respiração, síntese de proteínas) - Citoesqueleto: sustentação/ movimentação Estruturas Básicas -Núcleo -Citoplasma -Citossol/ hialoplasma -Citoesqueleto -Organelas citoplasmáticas -Membrana plasmática - Modelo mosaico fluido - Manter homeostase Características CelularesCaracterísticas Celulares - Células Procariontes - Primeiros organismos vivos, nomeados de protobactérias -A maioria dos organismos procariontes são unicelulares -Organização simples -Compartimento interno único -Delimitado apenas pela membrana plasmática - Exemplo: Reino Monera (bactérias e cianofíceas) BACTÉRIAS ALGAS AZUIS PROTOZOÁRIOS LEVEDURA - Duas membranas definidas: externa = parede celular e rígida = proteção mecânica; interna = membrana plasmática - Controlam a entrada /saída de solutos - Porinas: complexo proteico - Canal transmembranoso = transporte - Retículo de peptidoglicanos - Os polissacarídeos são unidos por cadeias peptídica CÉLULAS - Isoladas: chamadas de unicelulares - Encontradas: REINO MONERA REINO PROTISTA REINO FUNGI - Em arranjos: chamadas de pluricelulares ORGANIZAÇÃO CELULAR - Sem carioteca ( envoltório nuclear) - Sem núcleo organizado - Material genético disperso no citoplasma - Sem organelas - Só tem ribossomos -Substância colóide, formada por: proteínas, carboidratos, lipídios, minerais e água - Ribossomos - RNA (ácido ribonucléico) + proteínas Ä SÍNTESE PROTÉICA -Molécula única de DNA - Enovelada - Contém informação genética -Nucleóide: 2 ou mais em cada célula - Espaço ocupado pelo cromossoma Plasmídio: pequeno DNA circula - Separa o conteúdo da célula do meio externo -Bicamada lipídica e possui proteínas aderidas à superfície - Controla a passagem de soluto (difusão e osmose) -Endocitose: ingresso de macromoléculas - Exocitose: saída de macromoléculas PROTOPLASMA Livres ou em cadeias = POLIRRIBOSSOMOS CROMOSSOMA CÉLULAS EUCARIONTES - Mais complexo - Presente em todos os reinos( exceto reino Monera) - Presença de carioteca -Núcleo organizado: envoltório nuclear, nucléolo, nucleoplasma, cromatina -mitocôndrias; complexo de Golgi ; retículo endoplasmático ; cloroplasto, entre outras... ORGANELAS MEMBRANA PLASMÁTICA Modelo Mosaico Fluido CITOPLASMA - Gel aquoso (entre as membranas plasmática e nuclear) - Citosol = PREENCHIMENTO água, íons, aminoácidos, enzimas, microfilamentos, microtúbulos, etc... - Tem organelas, onde ocorrem várias reações químicas ORGANELAS - Várias estruturas com funções especializadas - Delimitadas por uma membrana própria - Suspensas no citoplasma - Responsáveis por 40% do peso da célula CitoquímicaCitoquímica - A identificação/ localização dos componentes celulares são feitas por técnicas de coloração, são técnicas citoquímicas. Técnica acontece pela reação de substâncias e os componentes, sendo detectar no microscópio. 1) a substância identificada esteja imóvel em sua localização original na célula 2) o produto da reação seja insolúvel /colorido 3) a reação seja própria para substância - Técnicas para identificar/ localizar as moléculas que formam as células - Pode ser aplicada a nível de microscopia óptica e eletrônica Principais técnicasPrincipais técnicas - Usado para determinações qualitativas e quantitativas de DNA in situ. - É possível pela exposição de grupamentos aldeídos na molécula de DNA, por conta da hidrólise ácida. - O DNA é evidenciado pelo reativo de Schiff -Antes é usado água sulfurosa para tirar o excesso de corante. REAÇÃO DE P.A.S -Identifica açúcares neutros - Passa por duas etapas - Primeira etapa: - Polissacarrídeo neutro passa por oxidação pelo H104. O ácido periódico oxidando grupos glicólicos (-OH) ligados a carbonos vizinhos, surgindo radicais aldeídos - Segunda etapa: - Os radicais aldeídicos reagem com o reativo de Schiff reconstituindo o grupamento cromofórico, gerando produto insolúvel e coloração vermelho-violeta Para a coloração ser eficaz, é necessário: REAÇÃO DE FEULGEN - Nas células animais: - usada para a identificar glicogênio, glicoproteínas e proteoglicanos - Nas células vegetais: - Reação é usada para identificar o amido, celulose, hemicelulose e pectinas. COLORAÇÃO DIFERENCIAL E CONTRA-COLORAÇÃO -Por conta da célula ter muitos componentes diferentes podem ter diversas afinidades por tipos de corantes - Por isso pode usar mais de um corante no procedimento de coloração - corante específico para determinada estrutura = coloração diferencial - Outras estruturas podem ser coradas por meio de uma contra-coloração - Coloração diferencial: coloração especifica para estrutura - Contra-coloração é uma coloração inespecífica Componentes químicos CelularesComponentes químicos Celulares ORGÂNICOS: - Por moléculas grandes e complexas - Elemento principal: são resultantes de atividademetabólica celular -Água e minerais Glicídios, lipídios, ácidos nucléicos, proteínas, etc. COMPONENTES INORGÂNICOS ÁGUA -Vital para os organismos vivos -Fora da célula = nutrientes estão dissolvidos em água, é facilita a passagem através da membrana celular - Dentro da célula = meio onde ocorre a maioria das reações químicas Classificados em 2 categorias: INORGÂNICOS: - Formados por moléculas pequenas/ poucos átomos - Encontrados livremente na natureza Quantidade varia com três aspectos: - Espécie -Atividade metabólica: células que desempenham intensa atividade possuem maior quantidade de água do que as que trabalham pouco -Idade: geralmente a taxa de água decresce com o aumento da idade - Propriedades estruturais e químicas a tornam adequada para o seu papel nas células vivas como: -SOLVENTE UNIVERSAL : é um excelente meio de dissolução ou SOLVENTE de substâncias hidrossolúveis - TRANSPORTE: veículo de transporte de materiais ntra e extracelular TERMORREGULAÇÃO : importante na manutenção da temperatura corpórea FÓSFORO: parte constituinte dos ácidos nucléicos, ATP e ADP FERRO: faz parte da molécula de hemoglobina que se liga ao O2 MAGNÉSIO: faz parte da molécula de clorofila SÓDIO E POTÁSSIO: envolvidos nos fenômenos de condução elétrica em nervos e músculos MONOSSACARÍDEOS - simples (CH2O)n ; n= 3 a 7 - ex: glicose (n=6), frutose DISSACARÍDEOS - dois acúcares ligados - ex: sacarose, maltose, lactose Substâncias encontradas livres no reino mineral ou nos seres vivos , são reguladores da atividade das células CÁLCIO: importante para a formação de ossos, carapaças, cascas de ovos e na permeabilidade celular Polímeros celulares: grupamentos polares - hidrofílicos ex: ácidos nucléicos e proteínas; grupamentos apolares hidrofóbicos ex: lipídios Macromoléculas anfipáticas: região hidrofílica e outra hidrofóbica ex: fosfolipídios -Gorduras, óleos, fosfolipídios, cutina, suberina, ceras, esteróides, etc. -São fonte de alimento - Quando quebrados produzem o dobro de energia -Ficam estocados no citoplasma das células SAIS MINERAIS AÇUCARES - formadas por C, H e O POLISSACARÍDEOS moléculas grandes muitos monossacarídeos -ex: glicogênio, amido, celulose OLIGOSSACARÍDEOS ÁCIDOS GRAXOS Principal função: constituição da membrana plasmática -fosfolipídios -Cutina, suberina, ceras: -São barreiras pra perda de água Esteróides: - Colesteral -Alguns hormônios: estrogênio, testosterona - Compostos formados por C, H, O e N - Cadeias de aminoácidos unidos por ligações peptídicas- polipeptídios - Grande importância biológica -Polímeros lineares de nucleotídeos Cada nucleotídeo é formado por: - um açúcar (ribose e desoxirribose) -um fosfato - uma base nitrogenada: adenina, guanina, citosina timina, uracila Funções: armazenam e transmitem as informações nos seres vivos -2 tipos: Ácido Desoxirribonucléico (DNA) - Ácido Ribonucléico ( RNA) PROTEÍNAS - Quando digerimos uma proteína quebramos as ligações peptídicas e utilizamos os AMINOÁCIDOS. Funções: dependem de sua forma - ESTRUTURAL :compõe a membrana celular, unhas e cornos; actina e miosina: fibras musculares - ENZIMÁTICA : umentam a velocidade das reações - DEFESA: anticorpos são proteínas fabricadas pelos glóbulos brancos -HORMONAL: Insulina controla a taxa de glicose no sangue ÁCIDOS NUCLÉICOS DNA: transmissão hereditária das características RNA: controla a síntese de proteínas VITAMINAS -Não são produzidas pelo organismo - Em pequenas quantidades atuam como enzimas em várias reações químicas MEMBRANA PLASMATICAMEMBRANA PLASMATICA -BARREIRA PERMEÁVEL SELETIVA : controla a passagem de íons e solutos (moléculas) -impede a troca indiscriminada de substâncias - SUPORTE FÍSICO: para a atividade ordenada de enzimas - DESLOCAMENTO DE SUBSTÂNCIAS: formação de pequenas vesículas transportadoras - ENDOCITOSE e EXOCITOSE: incorporação e secreção de partículas -RECONHECIMENTO E ADESÃO: moléculas que reconhecem os componentes da matriz extracelular - RECEPTORES ESPECÍFICOS :interagem especificamente com as moléculas do meio externo: hormônios, neurotransmissores, etc.. Componentes: Lipídios- fosfolipídios-colesterol - PROTEÍNAS -HIDRATOS DE CARBONO (carboidratos) -moléculas longas -porção hidrofílica: solúvel em água - porção hidrofóbica: insolúvel em água LIPÍDIOS FOSFOLIPÍDIO -Moléculas podem se mover livremente, mantendo-se em constante reorganização - Evita rupturas na membrana -Alta capacidade de regeneração -Quando imersas em água formam camadas - Porção hidrofílica para fora (contato com a água) - Porção hidrofóbica para dentro COLESTEROL -molécula anfipática - torna a bicamada lipídica menos sujeita a deformações - diminui a permeabilidade da membrana PROTEÍNAS - desempenham a maioria das funções específicas das membranas - conferem as propriedades funcionais características de cada tipo de membrana -Quanto à disposição, podem ser: - Proteínas intrínsecas, integrais ou transmembrana - atravessam a bicamada lipídica - ligadas firmemente aos lipídios (detergentes) - em hélice ! ou arranjados como barris - de passagem única ou multipassagem - Extrínsecas, periféricas ou de superfície: - se prendem a superfície interna e externa da membrana plasmática através de vários mecanismos - podem ser isoladas facilmente - ex soluções salinas Funções: - transporte e moléculas - servem como elementos estruturais da célula - catalisam reações associadas à membrana - detectam sinais químicos recebidos do meio extracelular Quanto a associação, podem ser: GLICOPROTEÍNAS: carboidratos (oligossacarídeos) ligados covalentemente à proteínas GLICOLIPÍDIOS: carboidratos (oligossacarídeos) ligados covalentemente à lipídios PROTEOGLICANOS: longas cadeias de polissacarídeos ligados covalentemente a um núcleo protéico HIDRATOS DE CARBONO Glicocálice : local onde se encontram esses carboidratos na superfície da membrana maior resistência à MP: age contra agressões - físicas (choques mecânicos) - químicas (intervenção viral ou bacteriana) do meio externo: capacidade de reconhecimento de substâncias nocivas ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA MICROVILOSIDADES: - prolongamentos da MP - aumentam a superfície de absorção -contém glicocálice desenvolvido - filamentos de actina para sustentação -Encontradas nas células epiteliais do intestino delgado e rim ESTEREOCÍLIOS - prolongamentos da superfície celular - aumentam a superfície de absorção das células - facilitando o transporte de água e moléculas - encontrados em células epiteliais do epidídimo e ductos do aparelho genital masculino DESMOSSOMOS -formam uma ponte entre duas células vizinhas - espécie de presilha que aumenta a ADESÃO entre uma célula e a outra -Estrutura: várias proteínas (caderinas) de ancoramento intracelular -proteínas transmembrana de adesividade na presença de íons Ca+ -encontrados em células submetidas à tração -epiderme, língua, esôfago, coração - mantêm as células unidas - formadas por caderinas - conectam os filamentos de actina entre as células - no tecido epitelial, forma uma estrutura conhecida como CINTURÃO DE ADESÃO FUNÇÃO: VEDAR (total ou parcialmente) a passagem de substâncias (íons e moléculas) entre as células - formada por ligações de proteínas transmembranares entre células adjacentes - formam um cinturão apical que une uma célula à outra FUNÇÃO: - estabelecer COMUNICAÇÃO entre as células - permitem o funcionamento dos grupos celulares de modo coordenado e harmônico JUNÇÕES ADERENTES ZÔNULA OCLUSIVA JUNÇÃO GAP Permeabilidade SeletivaPermeabilidade Seletiva - A célula faz constante troca de substâncias entre meio externo e interno. - Só as substâncias necessárias devem entrar e as indesejáveis devem sair Mecanismos que determinam a permeabilidade seletiva = mecanismos de transporte através da membrana - Dois tipos de transporte de solutos na célula: -TRANSPORTE EM QUANTIDADE - TRANSPORTEATRAVÉS DA MEMBRANA TRANSPORTE EM QUANTIDADE - A membrana se deforma para passagem de partículas que não atravessariam a membrana ( por uma questão de tamanho) EXOCITOSE : do meio intra para o extracelular Ex.: SECREÇÃO E EXCREÇÃO ENDOCITOSE: do meio extra para o intracelular Ex.: FAGOCITOSE E PINOCITOSE FAGOCITOSE - Célula engloba partículas sólidas, pela emissão de pseudópodos -Nos protozoários, a fagocitose é etapa importante da alimen- tação, pois é como esses organismos conseguem obter alimentos - Forma o FAGOSSOMO PINOCITOSE - Célula invagina a membrana (dobra para dentro) em uma região específica, para captura de partículas líquidas ou de diâmetro inferior a 1 µm. - Forma o PINOSSOMO TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA - Solutos / solvente entram/ saem da célula atravessando a bicamada de lipídios, ou por transportadores protéicos - 2 tipos: -Transportes através da bicamada -Transportes mediados por transportadores protéicos TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA - Quando uma substância é transportada através da membrana, ela pode sair ou entrar na célula e pode acontecer com gasto de energia, ou não - Transporte do meio MENOS concentrado para o MAIS = contra um gradiente de concentração -Esse tipo de transporte gasta energia=TRANSPORTE ATIVO - transporte do meio MAIS concentrado para o MENOS = ocorre à favor de um gradiente de concentração - não gasta energia = TRANSPORTE PASSIVO DIFUSÃO PASSIVA (ou simples): - capacidade que moléculas (soluto) tem de se espalhar uniformemente por todo o espaço disponível -substância é transportada à favor do gradiente - TRANSPORTE PASSIVO OSMOSE: - Passagem de água de uma solução para outra através de uma membrana semipermeável - processo fisico-químico importante na sobrevivência das células Exemplo: - Quando temperamos uma salada de tomate com sal podemos observar este processo. - Algum tempo após o uso do tempero há um acúmulo água no recipiente - é a água que as células perderam para o meio, que estava hipertônico em relação à célula DIFUSÃO FACILITADA: - Passagem de substâncias não lipossolúveis pela membrana com a ajuda de proteínas (permeases) - substância é transportada à favor do gradiente - TRANSPORTE PASSIVO Transporte ativo: - Passagem de substâncias não lipossolúveis pela membrana com a ajuda de proteínas -do meio menos concentrado para o mais concentrado - então há gasto de energia (na forma de ATP) - Exemplo é a BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO -BOMBA DE Na/K: - Íons de Na+ e K+ são importantes para o funcionamento celular e ocorrem em concentrações específicas dentro e fora das células -Na+ =maior concentração no meio extracelular K+ = maior concentração no meio intracelular (citoplasma) - íon Na+ entra na célula por difusão facilitada e o K+ sai da célula pelo mesmo processo - equilíbrio entre as concentrações interna e externa desses íons - a falta de K+ é problema para a célula, pois participam ati- vamente de processos importantes: -respiração celular - condução do impulso nervoso - síntese protéica - as células ativam proteínas constituintes da membrana citoplasmática, que funcionam como bombas de íons e, portanto, regulam a passagem desses elementos através da membrana citoplasmática - Esse transporte é realizado ativamente, ou seja, há gasto de energia -os íons são transportados de um meio onde se encontram em menor concentração (hipotônico) para outro, onde estão em maior concentração (hipertônico). - a bomba de Na-K está ligada diretamente a processos de contração muscular e condução dos impulsos nervosos Citoplasma - preenche o espaço entre as membranas celular e nuclear - no estado de sol (fluido) -parte mais interna do citoplasma -ENDOPLASMA: em estado de gel (viscoso, como gelatina) - regiões periféricas da célula - ECTOPLASMA CITOSOL Funções: -Preenchimento -armazenamento -gorduras e glicogênio -principais reações químicas -fabricação das moléculas que irão constituir as estruturas celulares Composição: -água, proteínas, sais minerais e açúcares INCLUSÕES: - acúmulo de macromoléculas em grande quantidade - não apresentam membranas - visíveis ao M.O - ex.: GLICOSSOMOS -grânulos de glicogênio nos hepatócitos (depósitos de energia) -GOTÍCULAS DE LIPÍDIOS -reserva de energia Citoplasma = Citosol + diversas estruturas -matriz citoplasmática - hialoplasma - O maior volume da célula - É onde ocorrem as principais reações da célula Diversas estruturas: - Citoesqueleto - Organelas citoplasmáticas -Vacúolos - Inclusões CHAPERONAS: -proteínas auxiliares - impedem o dobramento prematuros CHAPERONAS: - Famílias principais (heat shock protein) - hsp70: agem sobre a proteína recém formada -ajudam no enovelamento das proteínas - hsp60: agem sobre a proteína já pronta - consertam erros na configuração - “controle de qualidade” PROTEOSSOMO: -complexo de enzimas proteolíticas - formam um conduto (tubo) - consomem ATP - moléculas livres no citosol - UBIQUITINA - polipeptídio de marcação (entrada) - enzimas E1, E2 e E3 ð ativam o ciclo Função: - oposta à função dos ribossomos - degradar proteínas citosólicas em desuso - trituradores de proteínas -Terminada a degradação da proteína, as ubiquitinas e o proteossomo são liberados e podem ser reutilizados CHAPERONAS X PROTEOSSOMO: - Mantêm a célula com todas as proteínas em ordem - Vantagem: evitar o acúmulo de proteínas malformadas e, portanto, inúteis! - Citoplasma não é estático - ciclose - movimentos amebóides CICLOSE - movimento contínuo do citosol, impulsionado pela contração rítmica de certos fios de proteínas presentes no citoplasma -processo semelhante ao que faz nossos músculos se movimentarem - ocorre em todas as células eucariontes MOVIMENTOS AMEBÓIDES -alteração da consistência do citosol, gerando fluxos internos que permitem à célula mudar de forma e se movimentar - PSEUDÓPODES alguns protozoários: amebas üalgumas células animais: macrófagos CitoesqueletoCitoesqueleto -São elementos constitucionais das células eucariontes formados por polímeros proteínas filamentosas helicoidais, associadas ou não a proteínas motoras - Conjunto de filamentos e túbulos de proteínas presentes no citosol das célula - Estrutura dinâmica, que se altera através de variações entre taxas de polimerização e despolimerização. FUNÇÕES -Análogas ao esqueleto dos vertebrados - Modificar/ manter a forma das células e topologias das organelas - Controlar o movimento celular - Controlar o movimento intracelular de vesículas e complexos protéicos - Segregar os cromossomos durante a divisão celular -permitir a interação célula-a-célula e célula-matriz extracelular COMPOSIÇÃO: - filamentos protéicos - MICROFILAMENTOS - MICROTÚBULOS -INTERMEDIÁRIOS -PROTEÍNAS ADICIONAIS -dineína, miosina e cinesina -conectados entre si -funções são coordenadas MICROFILAMENTOS : são filamentos fibrosos - formados por moléculas de proteínas -ACTINA - se ligam estabelecendo um duplo filamento torcido -mais concentrados no córtex logo abaixo da membrana plasmática Funções: - Movimentação celular - Contração muscular: deslizamento das fibras musculares como resposta a um estímulo nervoso MICROTÚBULOS - tubos cilíndricos e ocos -pequenos e finos - dispostas em arranjo helicoidal INTERMEDIÁRIOS -proteínas fibrosas - mais rígidas e duráveis - mais abundantes - proteínas globulares -TUBULINA - alfa-tubulina - beta-tubulina -uma das extremidades ancorada a um único centro organizador - centrossomo - geralmente localizado ao lado do núcleo próximo do centro da célula e a outra livre no citoplasma PARTICIPAM: - formação dos centríolos -movimentação de cílios e flagelos - transporte intracelular de partículas -deslocamento dos cromossomos na mitose -estabelecimento e manutenção da forma das células FUNÇÕES -Sustentação mecânica - absorver impactos - ancorar as estruturas celulares - formar os desmossomos (junção intercelular)DESMOSSOMOS - espécie de presilha que aumenta a ADESÃO entre uma célula e a outra estrutura - várias proteínas (caderinas) de ancoramento intracelular - proteínas transmembrana de adesividade na presença de íons Ca+ - encontrados em células submetidas à tração - epiderme, língua, esôfago, coração Sistema de endomembranasSistema de endomembranas - Conjunto de estruturas que se relacionam entre si, diretamente ou através da transferência de vesículas. - surgimento das células eucariontes vem da hipótese de que uma célula procariótica teria sofrido modificações evolutivas: - invaginação das membranas - acúmulo de enzimas em compartimentos individualizados - diferentes composições químicas e funções químicas -ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS - uma das principais aquisições evolutivas das células eucarióticas - comunicam-se entre si - complexo sistema de transporte -comunicação direta mediada por vesículas transportadoras ORGANELAS - dispersas no citoplasma -moléculas e enzimas especializadas -cisternas, sacos, túbulos - compostas por: -vários subcompartimentos - constituídas por moléculas complexas que estão em constante renovação -exceto: DNA (estável) - para a manutenção da estrutura celular: - mecanismos de síntese de novas macromoléculas - mecanismos de degradação de macromoléculas em desuso RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO (RE) - em todas as células eucarióticas - RE se estende a partir do envoltório nuclear, percorrendo grande parte do citosol -tipo de RE e sua quantidade variam de acordo com a atividade de síntese da célula - visível ao ME - rede de túbulos e vesículas achatadas, interconectadas e fechadas - formam um espaço interno único - lúmen do RE ou espaço cisternal RER: retículo endoplasmático rugoso - possuem ribossomos associados a sua membrana REL: retículo endoplasmático liso ð não possui ribossomos -a membrana do RER possui receptores específicos que reconhecem os ribossomos - RIBOFORINAS RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO (RER) ULTRAESTRUTURA: -rede de túbulos e vesículas achatadas, interconectadas e fechadas - ribossomos aderidos -POLIRRIBOSSOMOS: ligados à membrana por uma molécula de RNA mensageiro (RNAm) - aspecto rugoso POLIRRIBOSSOMOS: -podem aparecer -associados a membrana do retículo - livres no citoplasma: dispersos -Polirribossomos associados a membrana do retículo produzem proteínas que - permanecerão no próprio retículo - serão transportadas para o Complexo de Golgi - formarão os lisossomos - formarão a membrana plasmática -serão secretadas pela célula - Polirribossomos livres no citoplasma produzem proteínas que: - permanecem no citoplasma - serão incorporadas - núcleo -mitocôndrias - cloroplastos -peroxissomos RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO (REL) - rede de túbulos e vesículas achatadas, interconectadas e fechadas -SEM ribossomos aderidos -Podem ter continuidade com o RER - NÃO participam na síntese protéica FUNÇÕES: Metabolismo de lipídios principalmente os que constituem a membrana plasmática (fosfolipídios e colesterol) - Alguns começam a ser produzidos no REL e são completados no Complexo de Golgi - A maioria das células possui pequena quantidade de REL, mas ele é muito abundante nas células do fígado (hepatócitos) - glicogenólise: glicose a partir de glicogênio - ação de 4 enzimas: uma delas está no REL -Principal reservatório de Ca2+ do citoplasma -Ao receber estímulo nervoso para contração muscular, liberam cálcio do retículo e esses irão agir no processo de contração muscular - ex.: células do músculo estriado - Desintoxicação: enzimas que alteram moléculas de certas substâncias tóxicas em substâncias de fácil excreção - herbicidas, conservantes ou corantes alimentícios, medicamentos, etc - fígado, pele, rins, pulmões COMPLEXO DE GOLGI (CG) - Presente no citoplasma de TODAS as células eucariontes - Aparelho de Golgi, Aparato de Golgi, Aparelho Golgiense - Localização: - varia com tipo e a função da célula - céls. secretoras: muito desenvolvido ð neurônios: circundam o núcleo - céls. vegetais: espalhado no citoplasma ð quase sempre próximo ao lado do núcleo -formado por vários compartimentos em sequencia - estruturas semelhantes a sacos membranosos, achatados e empilhados - cada uma das pilhas -varia de célula para célula -Formam uma curva - face convexa: próxima ao núcleo e ao RE - face CIS (face proximal) -face côncava: distante do núcleo e do retículo -face TRANS (face distal) - ao meio: cisternas médias - Muitas vesículas associadas, que podem: - transportar material do RE para o CG - transportar material de uma cisterna a outra - transportar material do CG para outras organelas - VESÍCULAS TRANSPORTADORAS - Cada pilha de cisterna + suas vesículas = dictios- somo -TRANSPORTE e SÍNTESE de secreção -distribuição das proteínas e lipídios recebidos do RE -modificando-as através cisternas para cada função específica - Produz os LISOSSOMOS: digestão intracelular Participa da Espermiogênese: - responsável pela formação do ACROSSOMO dos espermatozóides - as vesículas do CG fundem-se, formando o acrossomo (extremidade anterior dos espermatozóides) - o acrossomo contém enzimas que perfuram as membranas do óvulo, durante a fecundação - as proteínas produzidas no RE (fase de síntese) ficam armazenadas em vesículas - essas vesículas se dirigem às vesículas do CG -se fundem aos sacos do CG na sua faces cis -na face trans começam a se desprender grânulos contendo as proteínas que já passaram pelas transformações necessárias (fase de concentração ou de embalagem) - esses grânulos (grânulos de zimógeno) sobem em direção à região apical da célula (fase de armazenamento) - finalmente, esses grânulos se abrem e despejam as secreções no exterior da célula Exemplo: - Células dos ácinos pancreáticos - secretam os sucos digestivos para o duodeno - essa secreção é formada por enzimas digestivas que, serão lançadas no intestino delgado -como componente do suco pancreático MITOCÔNDRIASMITOCÔNDRIAS -Organela presentes em todos os tipos de células -Quantidade varia com o tipo de célula -se deslocam dentro da célula: citoesqueleto - em algumas células são imóveis: espermatozóide -São constituídas por duas membranas: -MEMBRANA EXTERNA -MEMBRANA INTERNA - Que formam 2 compartimentos -Espaço intermembranoso - Matriz mitocondrial MEMBRANA EXTERNA - permeável à todos os solutos do citosol - exceto macromoléculas - porinas: canais aquosos -passagem de íons e algumas moléculas MEMBRANA INTERNA - Cristas mitocondriais -dobramento da membrana interna - aumentar a superfície membranosa - possui moléculas envolvidas na cadeia respiratória - cardiolipina - fosfolipídio duplo - seleciona a entrada e saída de solutos - canais iônicos e permeases passagem seletiva de íons e moléculas - espaço intermembranoso → matriz mitocondrial e vice-versa MATRIZ MITOCONDRIAL -DNA circular: a capacidade de se autoduplicar -RNAm, RNAt e RNAr -grânulos de Ca+ -várias enzimas e co-enzimas - participa das reações de transformação da energia celular ESPAÇO INTERMEMBRANOSO - parecido ao do citosol - devido à presença das porinas da membr. externa -maior concentração de H+ - usados na cadeia respiratória PRINCIPAL FUNÇÃO: - RESPIRAÇÃO CELULAR - PRODUZIR ATP (adenosina trifosfato) - Grande parte da energia que a célula usa é fornecida pelo ATP -FUNÇÕES : Energia - depositada nas ligações químicas entre os fosfatos do ATP - ligações de alta energia - ATP sofre hidrólise ð quebra de uma molécula a partir de H2O -forma-se ADP + fosfato + energia Alimentos: - quebrados em moléculas menores - degradados Glicose ENERGIA DOS ALIMENTOS -NAD: -Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo -COENZIMA que apresenta dois estados de oxidação: - NAD+ (oxidado) -NADH (reduzido) - usado como "transportador de elétrons" nas reações metabólicas - importante na produção de energia para a célula FAD: COENZIMA que apresenta dois estados de oxidação: - FAD+ (oxidado) ð -FADH2 (reduzido)Essa quebra dos alimentos ocorre em 3 locais: - tubo digestivo - 1a degradação enzimática -citosol -glicólise - MITOCÔNDRIA -descarboxilação oxidativa - ciclo de Krebs ð cadeia transportadora de elétrons FORA DA MITOCÔNDRIA : GLICÓLISE: ocorre no citosol -10 enzimas ð quebra da molécula de glicose (C6H12O6) - originam 2 mol de PIRUVATO (3C) + 2 ATP - piruvatos liberados deixam o citosol e entram na mitocôndria DESCARBOXILAÇÃO OXIDATIVA - complexo multienzimático -piruvato desidrogenase - cada piruvato (3C) é convertido em uma acetila (2C) -cada acetila se liga à uma Coenzima (CoA) -acetilCoA -o C é retirado do piruvato junto com 2 oxigênios -produção de CO2 -um grupo carboxila é eliminado de um composto na forma de CO2 - OBJETIVO: produção de CO2 CICLO DE KREBS (ciclo do ácido cítrico): - oxidação da acetil-CoA (2C) - que se obtém da degradação de: carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos + 2 móleculas de CO2 (provenientes da descarboxilação oxidativo -oxidação da acetil-CoA (2C) - reação com ácido oxalacético (4C) - formação de ácido cítrico (6C) e liberação de CoA -ácido cítrico (6C) sofre transformações - forma-se novamente ácido oxalacético (4C) + CO2 inicia-se novamente: fecha-se o ciclo -LIBERAÇÃO DE VÁRIOS ÍONS (H+) OBJETIVO: -produção de hidrogênio Ä -prótons e elétrons CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS - ocorre em conjunto com o ciclo de Krebs ð moléculas de NADH e de FADH2 -transportam elétrons para as proteínas (Citocromos) - cadeia transportadora de elétrons -CADEIA RESPIRATÓRIA - a cadeia respiratória bombeia prótons (H+) para fora da matriz - cria-se um gradiente eletroquímico de hidrogênio transmembrana - o gradiente, por sua vez, é utilizado para sintetizar ATP e para dirigir o transporte ativo através da membrana interna - Resultado: uma eficiente troca ATP-ADP entre a mitocôndria e o citosol de tal forma que o ATP pode ser usado para prover muitas das reações celulares dependentes de energia Cloroplastos e LisossomosCloroplastos e Lisossomos PLASTÍDIOS - organelas especiais de células vegetais -CROMOPLASTOS - amarelos/alaranjados - LEUCOPLASTOS = incolores - AMILOPLASTOS = amido ex.: raízes, tubérculos - CLOROPLASTOS -Cloroplastos + Mitocôndria -maquinaria bioquímica -produção de energia das células CLOROPLASTO: -Organela especializada em fazer FOTOSSÍNTESE durante o período de luz -captam energia da luz solar e convertem em energia química -células eucarióticas vegetais - bactérias e algas fotossintetizantes -se movimentam em função da intensidade de luz e da corrente citoplasmática ESTRUTURA - 3 COMPONENTES PRINCIPAIS: - envoltório - estroma -tilacóides ENVOLTÓRIO: - duas membranas - Externa: altamente permeável - Interna: proteínas específicas para o transporte de metabólicos - Espaço intermebranoso ESTROMA: - matriz amorfa que contém principalmente proteínas - + DNA e RNA - nele estão mergulhados os TILACÓIDES - TILACÓIDES: sacos achatados como “pilha de moeda” - cada pilha = “granum” -cada elemento do granum = “tilacóides do grana” - Parede dos tilácóides = membrana do tilacóide FOTOSSÍNTESE ð -Energia luminosa convertida em energia química - Clorofila -Cloroplastos -absorvem energia da luz solar -FÓTONS - transformam em energia química A fotossíntese ocorre em 2 etapas: - fase luminosa - fase escura - FASE LUMINOSA - ocorre na presença de luz - membranas do tilacóide - a energia proveniente da luz solar energiza um elétron da clorofila (H+) - esse H+ move-se por uma cadeia transportadora de elétrons [H++ NADP+ → NADPH] -produção de ATP Ä FOTOFOSFORILAÇÃO FASE ESCURA - ocorre na ausência de luz - estroma - completam o ciclo - reações de fixação do carbono - CICLO DE CALVIN -ATP e NADPH (fase luminosa) servem como fonte de energia e força redutora- conventem o CO2 em carboidratos e outras moléculas LISOSSOMOS - organelas citoplasmáticas membranosas -presentes em quase todas as células eucariontes -ricos em enzimas digestivas -materiais introduzidos nas células -elementos da própria célula (autofagia) AUTOFAGIA - lisossomos atuam na degeneração de outros orgânulos da própria célula - mantém a renovação das estruturas permanentemente reconstruídas - pH ácido -chamados de HIDROLASES ÁCIDAS -no seu interior o material endocitado é reduzido -produtos atravessam a membrana do lisossomo → citosol ð serão aproveitados ð ou digeridos ENZIMAS LISOSSÔMICAS -terminadas suas funções ð -citosol → degradadas = PROTEOSSOMOS ENZIMAS LISOSSÔMICAS - envelhecimento das células ou a qualquer alteração morfofisiológica (hormonal, lesões ou tumores) -dependendo da informação e controle gênico - APOPTOSE : mecanismo de morte celular programada - a célula se alto destrói, evitando maiores danos ao organismo OUTRAS SUBSTÂNCIAS ENDOCITADAS -não são totalmente digeridas -permanecem nos lisossomos - CORPOS RESIDUAIS : eliminados por exocitose -Algumas células contêm lisossomos especializados em armazenar substâncias CENTRÍOLOS E MICROTÚBULOSCENTRÍOLOS E MICROTÚBULOS Centríolos • Organela não membranosa (centríolos e ribossomos) • Não estão presentes na célula vegetal • Estão presentes próximas ao núcleo • Função: 1. Formação do fuso mitótico 2. Formação dos cílios e flagelos formação de cílios e flagelos: • Cílios (curtos e numerosos) - fixação de substrato • Flagelos ( longos e em número reduzido) - movimentação Microtúbulos • Cilindros longos formados por tubulina • Função: 1. Formação do citoesqueleto 2. Formação do áster e do fuso mitótico 3. Formação de cílios e flagelos 4. Ciclose NÚCLEONÚCLEO -organela complexa -responsável pela organização do material genético são localizados RNAs, proteínas e cromatina movimentando-se livremente pelo citosol -somente em células eucariontes - Abrigo do DNA - Centro de comando da célula - Fabricação de ac. nucleicos Estrutura -Carioteca (membrana nuclear ou envoltório nuclear) - Suco nuclear ou nucleoplasma - Nucléolo (RNAr) - Cromatina (Eucromatina e Heterocromatina) Envelope Nuclear -- tráfego das proteínas e dos RNAs, regulando a expressão gênica eucariótica e compondo internamente o núcleo - A membrana do envelope nuclear, é uma bicamada fosfolipídica Nucléolo - ocorre a transcrição e o processamento do RNAr/ produção dos ribossomos; - Podem ser observados um ou mais nucléolos por núcleo, grande maioria possui apenas um único nucléolo - garantir às células uma produção eficiente de RNAs e quantidade de ribossomos para suprir necessidades de síntese protéica Cromatina Complexo de DNA / proteínas= cromossomos - Na mitose, a cromatina condensada, para formar cromossomos serão distribuídos para células-filhas No decorrer da interfase, parte cromatina (heterocromatina) permanece condensada e será inativa; - a outra restante (eucromatina) será descondensada e distribuída no núcleo Cromossomo: DNA + histonas CONCLUSÃOCONCLUSÃO O conteúdo foi de extrema importância acadêmica, pois obtive aprofundamento de assuntos estudados durante o ensino médio, recordando e os aprimorando. Através deste trabalho foi possível aprender de forma mais didática, facilitando a memomorização. Fontes usadas Meu caderno, baseado nos slides da professora Camila Na introdução: https://www.biologianet.com/biologia-celular/teoria-celular.htm Imagens utilizadas: as que não estão com o link são images do aplicativo Canva https://resumos.mesalva.com/bacterias-arqueobacterias-procariontes/ https://www.infoescola.com/citologia/celula-vegetal/ https://br.pinterest.com/pin/526358275181900119/ https://br.pinterest.com/pin/351914158378651660/ https://notapositiva.com/reino-plantae/ https://www.tiraojaleco.com.br/2016/07/coloracao-de-gram.html https://publica.ciar.ufg.br/ebooks/iptsp/bacteriologia_humana/artigo_1.html https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/membrana-plasmatica.htm https://www.infoescola.com/bioquimica/fosfolipidios/ https://www2.ibb.unesp.br/departamentos/Morfologia/material_didatico/Prof_Cesar_Martins/Biologia_celular_zootecnia/4_Memb_Cel_Especializacoes.pdf http://www.atlasdocorpohumano.com/p/imagem/celulas/estruturas-celulares/membrana-celular/estruturas-da- membrana-celular/juncoes-intercelulares/desmossomos/ https://www.colegioweb.com.br/wp-content/uploads/18513.jpg https://www.infoescola.com/biologia/fagocitose/ http://www.guia.heu.nom.br/apoptose.htm
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