CITO - ED - CITOPLASMA

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Bases Biológicas e Histológicas
Estudo Dirigido – CITOLOGIA
 
Estudo Dirigido – CITOLOGIA – CITOPLASMA
1. Descreva a organização estrutural das mitocôndrias
É uma organela esférica, alongada e pode possuir tamanhos diferentes e isso esta relacionado com a característica funcional da célula. Células que demandam muito gasto energético além de possuírem uma quantidade grande de mitocôndrias, estas são mais alongadas do que nas células que produzem menos energia como por exemplo células voltadas para o armazenamento de substâncias. Células armazenadoras gastam menos energia do que células sintetizadoras de proteínas, dessa forma as mitocôndrias não estão distribuídas de maneira uniforme nas células e inclusive até dentro da própria célula, pois existem áreas da célula onde ocorre maior gasto energético e as mitocôndrias tendem a se concentrar nessas regiões. 
Do ponto de vista da sua estruturação as mitocôndrias são constituídas por duas membranas celulares, uma membrana mais externa que é chamada de externa mitocondrial que vai delimitar a mitocôndria do restante do citosol, e a membrana interna mitocondrial que tem projeções que se dirigem para o interior da organela e são responsáveis por produzir o ATP.
2. Qual a função das mitocôndrias?
A mitocôndrias são as organelas responsáveis por produzir o ATP que é a forma de energia que as células conseguem utilizar. O organismo para funcionar demanda energia porque as células precisam gastar energia para manter um meio intracelular diferente do meio extra celular. Para manter integra as membranas e para fazer funcionar varias das atividades desempenhadas por todas as organelas, ou a grande maioria delas, as células precisam de energia e quem gera essa energia de uma forma de fácil utilização são as mitocôndrias que transformam a energia advinda de alimentos (carboidratos, lipídios e proteínas) em uma forma de energia facilmente utilizável, que é a molécula de ATP. 
3. Como as mitocôndrias realizam a sua divisão?
O DNA das mitocôndrias se apresenta como filamentos duplos e circulares, semelhantes aos cromossomos das bactérias. Esses filamentos são sintetizados na mitocôndria, e sua duplicação é independente do DNA do núcleo celular. As mitocôndrias contêm os três tipos de RNA: RNA ribossomal (rRNA), RNA mensageiro (mRNA) e RNA de transferência (tRNA). Seus ribossomos são menores do que os do citosol e semelhantes aos das bactérias. As mitocôndrias sintetizam proteínas, porém, devido à pequena quantidade de DNA mitocondrial, apenas algumas proteínas são produzidas localmente. A maioria delas é sintetizada em polirribossomos livres no citosol. Essas proteínas têm uma pequena sequência de aminoácidos, que é um sinal indicando seu destino, e são transferidas para as mitocôndrias por meio de um processo que requer energia.
Na mitose, cada célula-filha recebe aproximadamente metade das mitocôndrias da célula-mãe. Nas células-filhas, e sempre que é necessário, novas mitocôndrias se podem formar pelo crescimento, seguido de divisão da organela por fissão.
4. Descreva a estrutura dos ribossomos
Os ribossomos são pequenas partículas elétron-densas, medindo 20 a 30 nm, compostas de quatro tipos de RNA ribossomal (rRNA) e cerca de 80 proteínas diferentes. Há dois tipos de ribossomos: um tipo é encontrado nas células procariontes (bactérias), cloroplastos e motocôndrias, e o outro tipo ocorre em todas as células eucariontes. Ambos os tipos de ribossomos são constituídos por duas subunidades de tamanhos diferentes.
5. Qual a função exercida pelos ribossomos?
Os ribossomos são organelas responsáveis pela síntese de proteínas na célula. Nas células eucariontes, a maior parte do RNA das duas subunidades (rRNA) é sintetizada no nucléolo. As proteínas são todas sintetizadas no citoplasma, migram para o núcleo através dos poros nucleares e se associam aos rRNA. Depois de prontas, a subunidade menor e a maior, separadas, saem do núcleo pelo polos nucleares, passando para o citoplasma, no qual exercerão suas funções. Em razão dos numerosos grupamentos fosfato do rRNA, os ribossomos são basófilos. Por isso, os locais do citoplasma que são ricos em ribossomos se coram intensamente pelos corantes básicos como o azul de metileno e o azul de toluidina. Esses locais basófilos se coram também pela hematoxilina. 	
Polirribossomos são grupos de ribossomos unidos por uma molécula de RNA mensageiro. A mensagem contida no mRNA é o código para a sequencia de aminoácidos na molécula proteica que esta sendo sintetizada, e os ribossomos desempenham um papel importante na decodificação, ou tradução, da mensagem para a síntese proteica. Muitas proteínas, como as se destinam ao citosol, mitocôndrias e peroxissomos, são produzidas em polirribossomos que permanecem isolados no citosol. Os polirribossomos que traduzem mRNA que codificam proteínas para serem segregadas nas cisternas do reticulo endoplasmático granuloso se prendem a membrana do reticulo pelo lado das subunidades maiores de seus ribossomos, quando estão produzindo as respectivas proteínas. Essas proteínas podem ser secretadas, como as enzimas das glândulas salivares e do pâncreas, ou armazenadas na célula, como as enzimas dos lisossomos e dos grânulos dos leucócitos. Outras proteínas, como as proteínas integrais das membranas celulares, também são sintetizadas em polirribossomos que se prendem ao reticulo endoplasmático granuloso.
6. Descreva a estrutura do retículo endoplasmático rugoso.
O reticulo endoplasmático é uma rede intercomunicante de vesículas achatadas, vesículas redondas e túbulos, formada por uma membrana contínua e que delimita um espaço muito irregular, a cisterna do retículo endoplasmático. Os cortes dão a impressão de que as cisternas são separadas, mas o estudo de células inteiras pela microscopia eletrônica de alta resolução revelou que elas são contínuas. Em alguns locais, a superfície citosólica (externa) da membrana está recoberta por polirribossomos que sintetizam proteínas que são injetadas nas cisternas. 
7. Qual a função exercida pelo retículo endoplasmático rugoso?
O reticulo endoplasmático granuloso (REG) é abundante nas células especializadas na secreção de proteínas, como as células acinosas do pâncreas (enzimas digestivas), fibroblastos (colágeno) e plasmócitos (imunoglobulinas). O reticulo endoplasmático granuloso consiste em cisternas saculares ou achatadas, limitadas por membrana que é contínua com a membrana externa do envelope nuclear. Sua principal função é segregar do citosol proteínas destinadas a exportação, ou para uso intracelular. Outras funções são a glicosilação inicial das glicoproteínas, a síntese de fosfolipídios, a síntese das proteínas integrais da membrana e a montagem de moléculas proteicas com múltiplas cadeias polipeptídicas. 
8. Como está organizado o retículo endoplasmático liso?
O retículo endoplasmático liso (REL) não apresenta ribossomos, e sua membrana geralmente se dispõe sob a forma de túbulos que se anastomosam. A membrana do retículo endoplasmático liso é contínua com a do retículo granuloso, embora existam diferenças entre as moléculas que constituem essas duas variedades de membrana
9. Qual a função exercida pelo retículo endoplasmático liso?
O retículo endoplasmático liso participa de diversos processos funcionais, de acordo com o tipo de célula. Por exemplo, nas células que produzem esteroides, como as da glândula adrenal, ele ocupa grande parte do citoplasma e contém algumas das enzimas necessárias para a síntese desses hormônios. O reticulo endoplasmático liso é abundante também nas células do fígado, em que é responsável pelos processos de conjugação, oxidação e metilação, dos quais as células lançam mão para inativar determinados hormônios e neutralizar substâncias nocivas e tóxicas, como os barbitúricos e vários outros fármacos. Outra função importante do reticulo endoplasmático liso é a síntese de fosfolipídios para todas as membranas celulares. 
10. Descreva a estrutura dos lisossomos 
Os lisossomos são vesículas delimitadas por membrana, contendomais de 40 enzimas hidrolíticas, com a função de digestão intracitoplasmática. São encontrados em todas as células porém são mais abundantes nas fagocitárias, como os macrófagos e os leucócitos neutrófilos. Em geral os lisossomos são esféricos, com diâmetro de 0,05 a 0,0 µm, e apresentam aspecto granular nas micrografias eletrônicas. A membrana dos lisossomos constitui uma barreira, impedindo que as enzimas ataque o citoplasma. O pH do citosol (aproximadamente 7,2) constitui ema defesa adicional para proteger a célula contra a ação das enzimas que, acidentalmente, poderiam escapar dos lisossomos para o citosol.
11. Qual a função dos lisossomos?
As enzimas dos lisossomos são segregadas no retículo endoplasmático granuloso e transportadas para o complexo de Golgi, no qual são modificadas e empacotadas nas vesículas que constituem os lisossomos primários. As enzimas sintetizadas para os lisossomos têm manose fosforilada. No retículo endoplasmático e no complexo de Golgi existem receptores para proteínas com manose fosforilada, o que possibilita as moléculas enzimáticas destinadas aos lisossomos se separarem das outras proteínas que chegam ao complexo de Golgi e serem segregadas nos lisossomos. Os lisossomos que ainda não participam de processo digestivo são denominados lisossomos primários. Outra função dos lisossomos relaciona-se com a renovação das organelas celulares. Em certas circunstâncias, as organelas ou porções de citoplasma são envolvidas por membrana do retículo endoplasmático liso. Lisossomos primários fundem-se com essas estruturas e digerem o material nelas contido. Em certos casos, os lisossomos são eliminados da célula e suas enzimas agem sobre o meio extracelular. Um exemplo é a destruição da matriz do tecido ósseo pela colagenase armazenada em lisossomos e secretada pelos osteoclastos durante o crescimento dos ossos.
12. O que é o complexo da proteassoma e qual a sua função?
Os proteassomos são complexos de diversas proteases que digerem proteínas assinaladas para destruição pela união com ubiquitina. A degradação de proteínas é necessária para remover excessos de enzimas e outras proteínas, quando elas, após exercerem suas funções normais, tornam-se inúteis para a célula. Os proteassomos também destroem moléculas proteicas que se formam com defeitos estruturais e as proteínas codificadas por vírus, que seriam usadas para produzir novos vírus. A atividade dos proteassomos se faz sobre moléculas proteicas individualizadas, enquanto os lisossomos atuam sobre material introduzido em quantidade na célula, e sobre organelas.
O proteassomo tem a forma de um barril constituído por quatro anéis sobrepostos. Cada extremidade do barril tem uma partícula reguladora, como se fosse uma tampa. Essa partícula reguladora tem ATPase e reconhece as proteínas ligadas à ubiquitina, uma proteína pequena (76 aminoácidos) altamente conservada durante a evolução. Sua estrutura é praticamente a mesma, desde as bactérias até a espécie humana.
13. O que são os peroxissomos e qual a sua função?
Peroxissomos são organelas esféricas, limitadas por membrana, com diâmetro de 0,5 a 1,2 μm. Como as mitocôndrias, os peroxissomos utilizam grandes quantidades de oxigênio, porém, não produzem ATP, não participando diretamente do metabolismo energético. Receberam esse nome porque oxidam substratos orgânicos específicos, retirando átomos de hidrogênio e combinando-os com oxigênio molecular (O2). Essa reação produz peróxido de hidrogênio (H2O2), uma substância oxidante prejudicial à célula, que é imediatamente eliminada pela enzima catalase, também contida nos peroxissomos. A catalase utiliza oxigênio do peróxido de hidrogênio (transformando-o em H2O) para oxidar diversos substratos orgânicos. Essa enzima também decompõe o peróxido de hidrogênio em água e oxigênio, segundo a reação: 2 H2O2 Catalase 2 H2O + O2.
Os peroxissomos mostram maior diversidade do que as outras organelas, apresentando grandes diferenças enzimáticas em células diferentes. As enzimas mais abundantes nos peroxissomos humanos são urato oxidase, D-aminoácido oxidase e catalase. Os peroxissomos têm, ainda, outras funções. No fígado, por exemplo, participam da síntese de ácidos biliares e de colesterol.
14. Quais os constituintes do citoesqueleto?
O citoesqueleto é uma rede complexa de microtúbulos, filamentos de actina (microfilamentos) e filamentos intermediários. Essas proteínas estruturais influem na forma das células e, junto com as proteínas motoras, possibilitam os movimentos de organelas e vesículas citoplasmáticas. O citoesqueleto é responsável também pela contração celular e pela movimentação da célula inteira, como no movimento ameboide.
15. Descreva a organização dos microtúbulos.
Os microtúbulos são estruturas encontradas no citoplasma e também nos prolongamentos celulares, como cílios e flagelos. Têm comprimento muito variável, podendo alcançar alguns micrômetros, e diâmetro externo de 24 nm. Ocasionalmente, podem ser observados braços ou pontes unindo dois ou mais microtúbulos adjacentes. A subunidade que constitui os microtúbulos é um heterodímero formado por moléculas das proteínas α e β tubulina, cada uma com 50 kDa e de composição muito parecida. Em condições apropriadas, tanto in vivo como in vitro, as subunidades de tubulina se polimerizam para formar microtúbulos. O microscópio eletrônico mostrou que elas se organizam em espiral, e no corte transversal a parede do microtúbulo é constituída por 13 subunidades.
Os microtúbulos constantemente se desfazem e se refazem pelas duas extremidades, porém, em uma delas, chamada extremidade mais (+), a polimerização é muito mais acentuada do que a despolimerização, e o microtúbulo cresce por essa extremidade. Na outra extremidade, denominada menos (–), o processo de despolimerização prevalece e impossibilita o crescimento do microtúbulo. Os microtúbulos são rígidos e desempenham papel significativo no desenvolvimento e na manutenção da forma das células. Os processos experimentais que desorganizam os microtúbulos determinam a perda da forma, quando a célula tem prolongamentos porém, não afetam as células esféricas. Os microtúbulos constituem o substrato para os movimentos intracelulares de organelas e vesículas. Esses movimentos guiados pelos microtúbulos são impulsionados por proteínas motoras, que utilizam energia de ATP. Os microtúbulos representam ainda a base morfológica de várias organelas citoplasmáticas complexas, como os corpúsculos basais, centríolos, cílios e flagelos. Os centríolos são estruturas cilíndricas (0,15 μm de diâmetro e 0,3 a 0,5 μm de comprimento), compostos principalmente por microtúbulos curtos e altamente organizados.
16. Descreva a organização dos microfilamentos. 
Os filamentos de actina (microfilamentos) podem organizar-se de diversas maneiras:
· No músculo estriado eles assumem uma estrutura paracristalina, em associação com filamentos grossos (16 nm) de miosina
· Na maioria das células, a actina constitui uma rede no citoplasma e forma uma delgada camada próximo à superfície interna da membrana plasmática, denominada córtex celular. A actina do córtex celular participa de diversas atividades, como endocitose, exocitose e migração das células. 
· Também se encontram filamentos de actina associados a organelas, vesículas e grânulos citoplasmáticos. Esses filamentos, ao interagir com a miosina, produzem correntes citoplasmáticas que transportam diversas moléculas e estruturas
· No final da divisão celular, microfilamentos de actina associados à miosina formam uma cinta cuja constrição resulta na divisão das células mitóticas em duas células-filhas.
17. O que é o citosol?
O citosol, ou matriz citoplasmática, fornece substrato para a organização de moléculas enzimáticas que funcionam melhor quando ordenadas em sequência, e não dispostas ao acaso, quando dependeriam de colisões esporádicas com os respectivos substratos. No citosol se localizam milhares de enzimas que produzem muitos tipos de moléculas, bem como a ruptura de moléculas energéticas,para gerar ATP pela via glicolítica (anaeróbia). Além disso, toda a maquinaria para a síntese proteica (rRNA, mRNA, tRNA, enzimas e outros fatores) está contida no citosol.