Células - APG 02

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Células
As células são os blocos elementares de construção do
corpo, fornecendo a estrutura dos tecidos e órgãos do
corpo, ingerindo nutrientes e convertendo-os em energia,
e executando funções especializadas. As células também
contêm o código hereditário do corpo que controla as
substâncias sintetizadas pelas células, o que lhes permite
fazer cópias de si mesmas. Cada tipo de célula é
ajustado especialmente para realizar uma ou algumas
funções determinadas. O corpo inteiro contém cerca de
100 trilhões de células, elas são uma estrutura viva que
podem sobreviver por meses ou anos, desde que seus
líquidos circundantes contenham os nutrientes
adequados. Apesar de as várias células do corpo muitas
vezes serem acentuadamente diferentes umas das
outras, todas têm certas características básicas comuns.
Além disso, os mecanismos químicos gerais para
transformar nutrientes em energia são, basicamente, os
mesmos em todas as células, e todas as células liberam
produtos de suas reações químicas nos líquidos que as
envolvem. Quase todas as células também têm a
capacidade de reproduzir células adicionais de seu
próprio tipo. Quando células de determinado tipo são
destruídas por uma ou outra causa, as células restantes
do mesmo tipo, em condições normais, geram novas
células para suprir sua reposição, esse mecanismo é
chamado de código hereditário.
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Tirsa Melo Dias - 1º período FASAI
@tirsameloo
- Visão geral -
- APG 02 -
- Organelas e suas respectivas funções -
Suas duas principais partes são o núcleo e o citoplasma.
O núcleo é separado do citoplasma pela membrana
nuclear, e o citoplasma é separado dos líquidos
circundantes pela membrana celular, também chamada
membrana plasmática.
 As diferentes substâncias, que formam a célula, são
chamadas coletivamente protoplasma. O protoplasma é
composto, principalmente, de cinco substâncias
básicas: água, eletrólitos, proteínas, lipídios e
carboidrato.
As células são as unidades funcionais e estruturais dos
seres vivos. Apesar da grande variedade de animais,
plantas, fungos, protistas, bactérias e arqueobactérias,
existem somente dois tipos
básicos de células: as procariontes e as eucariontes.
As células eucariontes se diferenciam pelo fato de
possuírem em seu interior compartimentos delimitados
por membranas, conhecidos como organelas. O núcleo
é o compartimento que mais se destaca quando esse
tipo de célula é observado ao microscópio. Durante a
evolução dos metazoários, as células eucariontes foram,
aos poucos, modificando-se e especializando-se, e
passaram a exercer determinadas funções com maior
rendimento. O processo de especialização das células
denomina-se diferenciação celular. Ele se caracteriza
por uma sequência de modificações morfológicas,
bioquímicas e funcionais que transformam uma célula
indiferenciada, que executa apenas as funções
celulares básicas essenciais, em uma célula capaz de
realizar funções especializadas com grande eficiência.
A membrana plasmática forma a superfície externa flexível da
célula, separando o ambiente interno da célula (tudo o que
está dentro da célula) do ambiente externo (tudo o que está
fora da célula). Ela é uma barreira seletiva que regula o fluxo
de material para dentro e para fora da célula. Essa
seletividade ajuda a estabelecer e a manter o ambiente
adequado para as atividades celulares normais. A membrana
plasmática também é essencial na comunicação entre as
células e entre as células e o seu meio externo.
 
 O citoplasma consiste em todo o conteúdo celular entre a
membrana plasmática e o núcleo. Esse compartimento tem
dois componentes: citosol e organelas. O citosol, a parte
líquida do citoplasma, também chamado líquido intracelular,
contém água, solutos dissolvidos e partículas em suspensão.
No citosol encontram-se vários tipos diferentes de organelas.
Cada tipo de organela tem um formato característico e
funções específicas. Exemplos de organelas incluem o
citoesqueleto, os ribossomos, o retículo endoplasmático, o
complexo de Golgi, os lisossomos, os peroxissomos e as
mitocôndrias.
 
 O núcleo é uma organela grande que abriga a maior parte
do DNA de uma célula. No núcleo, cada cromossomo, uma
única molécula de DNA associada a várias proteínas, contém
milhares de unidades hereditárias denominadas genes, que
controlam os principais aspectos da estrutura e da função
celulares.
 
FUNÇÕES DA MEMBRANA PLÁSMATICA: > Funciona como
barreira separando o meio intracelular do extracelular.
 
 > Controla o fluxo de substâncias para dentro e para fora da
célula.
> Ajuda a identiͅfcar a célula para outras células (p. ex.,
células do sistema imune). Participa na sinalização intercelular
 
O citoplasma consiste em todos os conteúdos celulares entre
a membrana plasmática e o núcleo e tem dois componentes:
o citosol e as organelas, pequenas estruturas que realizam
funções específicas na célula. 
 
CITOSOL: O citosol (líquido intracelular ) é a parte líquida do
citoplasma que cerca as organelas e constitui cerca de 55%
do volume celular total. Embora ele varie em composição e
consistência de uma parte da célula para outra, o citosol é
composto por 75 a 90% de água, além de vários componentes
dissolvidos e suspensos.
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Tirsa Melo Dias - 1º período FASAI
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O citosol é o local de muitas reações químicas
necessárias para a existência da célula. Por exemplo, as
enzimas no citosol catalisam a glicólise, uma série de 10
reações químicas que produzem duas moléculas de ATP
a partir de uma molécula de glicose . Outros tipos de
reações citosólicas fornecem as unidades básicas para
a manutenção das estruturas celulares e para o
crescimento da célula. O citoesqueleto é uma rede de
filamentos proteicos que se estende por todo o citosol.
Três tipos de filamentos contribuem para a estrutura do
citoesqueleto, bem como para a estrutura de outras
organelas. Em ordem crescente de diâmetro, essas
estruturas são os microfilamentos, os filamentos
intermediários e os microtúbulos.
 
 
MICROFILAMENTOS: Os microfilamentos são os
elementos mais finos do citoesqueleto. Eles são
compostos pelas proteínas actina e miosina e são mais
prevalentes na extremidade de uma célula. Os
microfilamentos têm duas funções gerais: eles ajudam a
gerar o movimento e fornecem sustentação mecânica.
Em relação ao movimento, os microfilamentos estão
envolvidos com a contração muscular, a divisão e a
locomoção celulares, como as que ocorrem durante a
migração das células embrionárias durante o
desenvolvimento, a invasão dos tecidos por leucócitos
para combater uma infecção ou a migração de células
da pele durante a cicatrização. Os microfilamentos
fornecem a maior parte da sustentação mecânica
responsável pela força e pelo formato básicos das
células. 
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Eles ancoram o citoesqueleto a proteínas integrais na
membrana plasmática. Os microfilamentos também
fornecem sustentação mecânica para as extensões
celulares denominadas microvilosidades, projeções
digitiformes microscópicas e imóveis da membrana
plasmática. Em cada microvilosidade encontra-se um
núcleo de microfilamentos paralelos que a sustentam.
Como elas aumentam muito a área superficial da célula,
as microvilosidades são abundantes em células
envolvidas na absorção, como as células epiteliais que
revestem o intestino delgado.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ORGANELAS: as organelas são estruturas
especializadas na célula com formatos característicos e
que realizam funções específicas no crescimento, na
manutenção e na reprodução da célula.
 
CENTROSSOMO: O centrossomo, localizado próximoao
núcleo, consiste em dois componentes: um par de
centríolos e o material pericentriolar . Os dois centríolos
são estruturas cilíndricas, cada uma composta por nove
conjuntos de três microtúbulos (triplete) organizados em
um padrão circular . O longo eixo de um centríolo se
encontra em um ângulo reto em relação ao longo eixo
do outro. Ao redor dos centríolos se encontra o material
pericentriolar, que contém centenas de complexos em
formato de anel compostos pela proteína tubulina. Esses
complexos de tubulina são os centros organizadores
para o crescimento do fuso mitótico, que desempenha
um papel crítico na divisão celular, e para a formação.
 Esses complexos de tubulina são os centros
organizadores para o crescimento do fuso mitótico, que
desempenha um papel crítico na divisão celular, e para
a formação de microtúbulos em células que não estejam
se dividindo. Durante a divisão celular, os centrossomos
se duplicam de modo que as gerações seguintes de
células tenham capacidade de divisão celular
CÍLIOS E FLAGELOS: Os microtúbulos são os
componentes dominantes dos cílios e dos flagelos, que
são projeções móveis da superfície celular. Os cílios são
projeções semelhantes a pelos, curtas e numerosas que
se estendem a partir da superfície celular. Cada cílio
contém um núcleo de 20 microtúbulos cercados por
membrana plasmática. Os microtúbulos estão
organizados de modo que um par no centro é cercado
por nove grupos de dois microtúbulos fundidos (duplas).
Cada cílio é ancorado a um corpo basal, logo abaixo
da superfície da membrana plasmática. Um corpo basal
tem estrutura semelhante a um centríolo e é importante
para iniciar a formação dos cílios e dos flagelos
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RIBOSSOMOS: Os ribossomos são o local de síntese
proteica. O nome dessas pequenas estruturas reflete seu
alto conteúdo de um tipo de ácido ribonucleico (o RNA
ribossômico ou rRNA), porém, cada um também inclui
mais de 50 proteínas. Estruturalmente, um ribossomo
consiste em duas subunidades, uma com cerca de
metade do tamanho da outra. As subunidades grande e
pequena são formadas separadamente no nucléolo, um
corpo esférico dentro do núcleo. Uma vez produzidas, as
subunidades grande e pequena saem do núcleo
separadamente e, então, são unidas no citoplasma
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO: O retículo
endoplasmático (RE ) é uma rede de membranas na
forma de sacos ou túbulos achatados. O RE se estende
da membrana nuclear (membrana ao redor do núcleo) ao
qual ele está conectado, e se projeta através do
citoplasma. O RE é tão extenso que constitui mais da
metade das superfícies membranosas no citoplasma da
maioria das células. As células contêm dois tipos
diferentes de RE, cada um com estrutura e função
próprias. O RE rugoso é contíguo à membrana nuclear e,
em geral, se dobra em uma série de sacos achatados. A
superfície externa do RE rugoso está salpicada com
ribossomos, os locais de síntese proteica. As proteínas
sintetizadas pelos ribossomos ligados ao RE rugoso
entram nos espaços dentro do RE para serem
processadas e escolhidas. Em alguns casos, enzimas
ligam as proteínas a carboidratos, formando
glicoproteínas. Em outros casos, enzimas ligam as
proteínas a fosfolipídios, também sintetizados pelo RE
rugoso. Essas moléculas (glicoproteínas e fosfolipídios)
podem ser incorporadas nas membranas de organelas,
inseridas na membrana plasmática ou secretadas por
exocitose. 
Desse modo, o RE rugoso produz proteínas secretórias,
proteínas de membrana e muitas proteínas de
organelas. O RE liso se estende a partir do RE rugoso
formando uma rede de túbulos de membrana.
Ao contrário do RE rugoso, o RE liso não tem ribossomos
nas superfícies externas de suas membranas. Entretanto,
o RE liso contém enzimas únicas, que o tornam
funcionalmente mais diverso do que o RE rugoso. Como
ele não tem ribossomos, o RE liso não sintetiza proteínas,
mas sintetiza ácidos graxos e esteroides, como os
estrógenos e a testosterona.
COMPLEXO DE GOLGI: A maioria das proteínas
sintetizadas pelos ribossomos ligados ao RE rugoso são
transportadas posteriormente para outras regiões da
célula. O primeiro passo na via de transporte é dado por
meio de uma organela denominada complexo de Golgi.
Ele é composto por 3 a 20 cisternas (cavidades), sacos
membranosos pequenos e achatados com extremidades
protuberantes que lembram uma pilha de pães árabes.
As cisternas são frequentemente curvadas, dando ao
complexo de Golgi um formato semelhante a uma taça.
A maioria das células têm vários complexos de Golgi e
eles são mais extensos em células que secretam
proteínas, um indicativo do papel da organela na célula. 
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LISOSSOMOS: Os lisossomos são vesículas recobertas
por membrana que se formam a partir do complexo de
Golgi. Eles podem conter até 60 tipos de enzimas
digestivas e hidrolíticas potentes que podem quebrar
uma grande variedade de moléculas uma vez que os
lisossomos se fundam com as vesículas formadas durante
a endocitose. Como as enzimas lisossômicas trabalham
melhor em um pH ácido, a membrana lisossômica inclui
bombas de transporte ativo que importam íons
hidrogênio (H+ ). Desse modo, o interior do lisossomo tem
o pH de 5, o que é 100 vezes mais ácido do que o pH do
citosol (pH 7). A membrana lisossômica também inclui
transportadores que movem os produtos finais da
digestão, como glicose, ácidos graxos e aminoácidos,
para o citosol.
Por exemplo, proteínas que pertencem às vias
metabólicas devem ser degradadas após terem
realizado suas funções. Essa destruição proteica
desempenha um papel na retroalimentação negativa
por interromper uma via uma vez que a resposta
adequada tenha sido alcançada. Uma célula comum do
corpo contém muitos milhares de proteassomos, tanto
no citosol quanto no núcleo. Descobertos apenas
recentemente por serem muito pequenos para serem
observados na microscopia óptica e não aparecerem
bem na microscopia eletrônica, os proteassomos foram
nomeados desse modo porque contêm muitas proteases,
enzimas que dividem as proteínas em pequenos
peptídios. Uma vez que as enzimas de um proteassomo
tenham dividido uma proteína em pedaços menores,
outras enzimas quebram os peptídios em aminoácidos,
que podem ser reciclados em novas proteínas. 
MITÔCONDRIAS: Como elas geram a maioria do ATP por
intermédio de respiração aeróbica (que requer oxigênio),
as mitocôndrias são denominadas “usina de força” da
célula. Uma célula pode ter tão poucas quanto uma
centena até vários milhares de mitocôndrias,
dependendo de sua atividade. As células ativas que
utilizam ATP em uma taxa maior – como aquelas
encontradas nos músculos, no fígado e nos rins – têm
uma grande quantidade de mitocôndrias. Por exemplo, o
exercício regular pode induzir um aumento na
quantidade de mitocôndrias nas células musculares, o
que permite que as células musculares funcionem mais
eficientemente. As mitocôndrias estão localizadas em
geral no local onde o oxigênio entra na célula ou onde o
ATP é utilizado, por exemplo, entre as proteínas
contráteis nas células musculares. Uma mitocôndria
consiste em uma membrana mitocondrial externa e uma
membrana mitocondrial interna, com um pequeno
espaço preenchido por líquido entre elas. Ambas as
membranas são estruturalmente semelhantes à
membrana plasmática. A membrana mitocondrial interna
contém uma série de dobras denominadas cristas
mitocondriais. 
PROTEASSOMOS: As proteínas citosólicas também
devem ser destruídas algumas vezes durante a vida de
uma célula. A destruição contínua de proteínas
desnecessárias, danificadas ou com problemas é função
de pequenas estruturas com formato de barril que
consistem em quatro anéis de proteínas empilhadosao
redor de um núcleo central, denominadas proteassomos
(corpos proteicos). 
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As mitocôndrias também desempenham um papel
importante e precoce na apoptose, a morte celular
programada geneticamente e organizada. Em resposta a
estímulos como uma grande quantidade de radicais livres
destrutivos, danos ao. DNA, privação de fatores de
crescimento ou falta de oxigênio e nutrientes, algumas
substâncias químicas são liberadas da mitocôndria após
a formação de um poro na membrana mitocondrial
externa. Uma das substâncias liberadas para o citosol da
célula é o citocromo c, que, quando está dentro da
mitocôndria, está envolvido na respiração celular
aeróbica. Entretanto, no citosol, o citocromo c e outras
substâncias iniciam uma cascata de ativação de enzimas
proteolíticas que causam apoptose. 
O núcleo é uma estrutura com formato esférico ou oval
que, em geral, é a característica mais proeminente de
uma célula. A maioria das células tem um único núcleo
embora algumas, como os eritrócitos maduros, não
tenham nenhum. Ao contrário, células musculares
esqueléticas e alguns outros tipos de células têm
múltiplos núcleos. Uma membrana dupla chamada
membrana nuclear separa o núcleo do citoplasma.
Ambas as camadas da membrana nuclear são
bicamadas lipídicas semelhantes à membrana
plasmática. A camada externa da membrana nuclear é
contígua com o RE rugoso e sua estrutura é parecida
com ele. Muitas aberturas chamadas poros nucleares se
estendem através da membrana nuclear. Cada poro
nuclear consiste em um arranjo circular de proteínas ao
redor de uma abertura central grande que tem cerca de
dez vezes a largura do poro de uma proteína de canal na
membrana plasmática. 
Dessa forma, por exemplo, as proteínas necessárias
para as funções nucleares se movem do citosol para o
núcleo; moléculas de RNA recentemente formadas se
movem do núcleo para o citosol. Dentro do núcleo se
encontram um ou mais corpos esféricos denominadas
nucléolos que funcionam produzindo ribossomos. Cada
nucléolo nada mais é do que um agregado de proteína,
DNA e RNA; ele não é revestido por uma membrana. Os
nucléolos são o local de síntese de rRNA e de
organização do rRNA e das proteínas em subunidades
ribossômicas. Os nucléolos são bastante proeminentes
em células que sintetizam grandes quantidades de
proteínas, como as células musculares e hepáticas. Os
nucléolos se dispersam e desaparecem durante a
divisão celular e se reorganizam uma vez que as novas
células tenham se formado. No núcleo se encontra a
maior parte das unidades hereditárias celulares,
denominadas genes, que controlam a estrutura celular e
direcionam as atividades celulares. Os genes são
organizados em cromossomos. As células somáticas
humanas (células corporais) têm 46 cromossomos, 23
herdados de cada genitor. Cada cromossomo é uma
molécula longa de DNA enrolada com várias proteínas.
Esse complexo de DNA, proteínas e alguns RNA é
denominado cromatina. A informação genética total
carregada em uma célula ou em um organismo é o seu
genoma. 
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- Transcrição -
O RNA mensageiro (mRNA) direciona a síntese de
uma proteína.
 O RNA ribossômico (rRNA) se junta com proteínas
ribossômicas, formando os ribossomos.
 
Durante a transcrição, que ocorre no núcleo, a
informação genética representada pela sequência de
tripletes de bases de DNA funciona como um molde para
que a informação seja copiada em uma sequência
complementar de códons. São formados três tipos de
RNA a partir do molde de DNA: 
 
 A TRANCRIÇÃO OOCORRE NO NÚCLEO E A TRADUÇÃO NO CITOPLASMA
O RNA de transferência (tRNA) se liga a um
aminoácido e o mantém no local correto em um
ribossomo até que ele seja incorporado em uma
proteína durante a tradução. Uma extremidade do
tRNA carrega um aminoácido específico e a
extremidade oposta consiste em um triplete de
nucleotídios denominado anticódon. Por intermédio
do pareamento entre as bases complementares, o
anticódon do tRNA se liga ao códon do mRNA. Cada
um dos mais de 20 tipos diferentes de tRNA se liga a
apenas um dos 20 aminoácidos diferentes.
 
A enzima RNA polimerase catalisa a transcrição do DNA.
Entretanto, a proteína deve receber instruções a
respeito de onde começar o processo de transcrição e
onde terminá-lo. Apenas um dos dois filamentos de DNA
funciona como molde para a síntese de RNA. O
segmento de DNA onde a transcrição começa, uma
sequência especial de nucleotídios denominada
promotor, está localizado próximo ao início do gene
(Figura 3.27A). Esse local é onde a RNA polimerase se
liga ao DNA. Durante a transcrição, as bases se pareiam
de modo complementar: as bases citosina (C), guanina
(G) e timina (T) no molde de DNA se pareiam com
guanina, citosina e adenina (A), respectivamente, no
filamento de RNA. Entretanto, a adenina no molde de
DNA se pareia com a uracila (U) e não a timina no RNA:
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A transcrição do filamento de DNA termina em outra
sequência de nucleotídios especial denominada
terminador, que especifica o final do gene. Quando a
RNA polimerase alcança o terminador, a enzima se solta
da molécula de RNA transcrita e do filamento de DNA. 
 
DURANTE A TRANSCRIÇÃO, A INFORMAÇÃO GENÉTOCA DO DNA É COPIADA PARA O
RNA
- Tradução - 
No processo de tradução, a sequência de nucleotídios
em uma molécula de mRNA especifica a sequência de
aminoácidos de uma proteína. Os ribossomos no
citoplasma realizam a tradução. A subunidade menor de
um ribossomo tem um sítio de ligação para o mRNA; a
subunidade maior tem três sítios de ligação para
moléculas de tRNA: um sítio P, um sítio A e um sítio E
(Figura 3.28). O sítio P (peptidil) liga o tRNA, realizando o
crescimento da cadeia polipeptídica. 
O sítio A (aminoacil) liga o tRNA que carrega o próximo
aminoácido a ser adicionado no polipeptídio em
desenvolvimento. O sítio E (saída, do inglês exit) liga o
tRNA logo antes de sua liberação do ribossomo. A
tradução ocorre da seguinte forma.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Uma molécula de mRNA se liga à subunidade menor do
ribossomo no sítio de ligação do mRNA. Um tRNA
especial, denominado tRNA iniciador, se liga ao códon
de partida (AUG) no mRNA, onde a tradução começa. O
anticódon de tRNA (UAC) se liga ao códon de mRNA
(AUG) por pareamento entre as bases complementares.
Além de ser o códon de partida, AUG também é o
códon do aminoácido metionina. Assim, a metionina é
sempre o primeiro aminoácido em um polipeptídio em
desenvolvimento. Durante a tradução, uma molécula de
mRNA se liga a um ribossomo. Então, a sequência de
nucleotídios do mRNA especifica a sequência de
aminoácidos de uma proteína. Os ribossomos têm um
sítio de ligação para o mRNA e sítios P, A e E para a
fixação do tRNA
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- Referências bibliográficas -
GUYTON & HALL. Tratado de Fisiologia Médica, 13ª ed.
 Editora Elsevier Ltda., 2017
 
TORTORA, G. J. Princípios de Anatomia Humana. 14ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara
Koogan, 2016.