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Abundância relativa de elementos químicos encontrados nos tecidos de seres vivos e na crosta terrestre Relembrando: Evolução celular A célula A unidade básica da vida • Todas as células vem de células pré-existentes e têm certos processos, tipos de moléculas e estruturas em comum; • As primeiras células podem ter surgido a partir de agregados de macromoléculas em “bolhas”; • Todas as células são rodeadas por uma membrana plasmática; • Para manter trocas adequadas com seu ambiente, a área de superfície das células deve ser maior quando comparada com seu volume. O aumento do tamanho da célula leva a diminuição da razão entre a área e seu volume O aumento do número de células num mesmo volume, leva ao aumenta da razão entre a área e o volume nº de células 1 2 área total 24 cm2 48 cm2 volume total 8 cm3 8 cm3 área de superfície/volume 24/8 = 3:1 48/8 = 6:1 Área x Volume Origem da multicelularidade Meio de sobrevivência • Permite uma maior diversidade de seres vivos que levou a uma maior adaptação a diversos ambientes; • Favorece a existência de seres vivos de maiores dimensões, sem comprometer as trocas com o meio externo (existência de células especializadas); • A especialização celular, que ao reduzir a taxa metabólica favorece a um gasto de energia mais eficaz; • Uma maior independência em relação ao meio, devido à sua capacidade de manter o meio interno em perfeito estado de equilíbrio dinâmico. Vantagens da multicelularidade A origem dos eucariontes e a evolução da multicelularidade estiveram na origem de uma explosão da diversidade biológica. • Célula maior e complexa; • Como os procariontes, apresenta membrana plasmática, citoplasma e ribossomos; • Núcleo organizado. Material genético compartimentalizado e separado do citoplasma; • Rica em organelas; • Rica em estruturas membranosas; • As membranas que envolvem organelas funcionam como barreiras parciais, assegurando uma composição química interior diferente daquela do citoplasma ao redor; • Presente em protozoários, fungos, animais e vegetais; • Extremamente variável em morfologia. Células eucariontes Características gerais RE N M Sais minerais e íons mantém a pressão osmótica, bem como o equilíbrio acido-básico Citosol X Citoplasma Células eucariontes Membrana celular • Limite mais externo de uma célula eucariótica; •Constituída por camadas contínuas de moléculas de fosfolipídios e cerca de 4-5 nm de espessura, na qual estão embebidas proteínas; • Algumas destas proteínas servem como bombas e canais para transportar moléculas específicas para dentro e para fora das células. Modelo do Mosaico Fluido Lipídeos formam uma bicamada com os grupos polares para o exterior e proteínas de distribuem por essa camada - mosaico Fusão de membranas Fenômeno central a muitos processos biológicos Sistema de endomembranas Retículo endoplasmático liso e rugoso, aparelho de Golgi, vesículas, lisossomos e peroxissomos • É feito por uma série de compartimentos fechados por membranas; • O retículo endoplasmático rugoso (RER) têm fixado a ele os ribossomos, os quais sintetizam proteínas; • O retículo endoplasmático liso (REL) não contém ribossomos e está associado com a síntese de lipídeos; • O aparelho de Golgi recebe materiais do RER por meio de vesículas que se fundem a ele; • Vesículas originadas do Golgi, contêm proteínas endereçadas a diferentes localizações celulares; • Lisossomos contêm muitas enzimas digestivas; • Peroxissomos contêm enzimas oxidadtivas Relações topológicas do sistema Núcleo Retículo endoplasmático rugoso Proteínas de exportação Vesícula de transporte R.E. liso Aparelho de Golgi Grânulo de secreção Lisossomo Fagossomo Endossomo Exoxitose de produtos de secreção, proteínas, polissacarídeos, etc. Endocitose ou fagocitose de bactéiras, debris, etc. Retículo endoplasmático RER: estruturas planas achatadas REL: estrutura mais tubular Aparelho de Golgi Pequenas vesículas Lisossomos Peroxissomos Organelas que processam energia Mitocôndria • Contém as proteínas necessárias para respiração celular (“Usina de força” sob a forma de ATP, gerando energia pela combinação do oxigênio às moléculas dos alimentos); • Contém seu próprio DNA e ribossomos, sendo capaz de sintetiza proteínas. • Do tamanho de uma bactéria; • São delimitadas por uma membrana externa e uma membrana interna que se dobra para o interior formando cristas; • Respiração celular • Produção de energia Organelas que processam energia Cloroplasto • São delimitas por dupla membrana e contêm ainda um sistema interno de tilacóides, organizados em grana; • Tilacóides contêm clorofila e proteínas que capturam a energia luminosa para fotossíntese; • Também contém seu próprio DNA e ribossomos, sendo capaz de sintetiza proteínas. • Plastídios contendo clorofila; • Presente em células fotossintetizantes de plantas superiores; • Fotossíntese • Produção de carboidratos a partir de substratos inorgânicos em presença de luz Cloroplasto apresentando acúmulo de amido Citoesqueleto Rede de filamentos (forma, força e movimento) • Filamentos feitos de proteínas provêm a todas as células eucarióticas um moldura interna que ajuda a organizar as atividades internas da célula e sustenta seus movimentos e mudanças de formato; • Consiste de três tipos interativos de proteínas • filamentosas: • Consistem de duas cadeias de unidades de actina que juntas formam uma dupla-hélice e freqüentemente interagem com outras proteínas; • Mudam a forma celular e guiam o movimento celular, incluindo contração, corrente citoplasmática e divisão celular; • Juntamente com fitas de miosina dirigem a ação muscular. Microfilamentos (ou filamentos de actina) Filamentos intermediários • São formados por queratina (proteínas fibrosas) e organizados em montagens resistentes semelhantes a cordas; • Mantêm organelas na posição intracelular; • Outros compõem a lâmina nuclear. • Alguns servem para fixar células vizinhas juntas uma das outras (organismos multicelulares); Microtúbulos • São cilíndros longos e ocos, formados por muitas moléculas de tubulina; • Podem esticar ou encurtar por meio de adição ou subtração de dímeros de tubulina; • Centríolos, feitos por triplets de microtúbulos, estão envolvidos na distribuição de cromossomos durante a divisão celular; • Servem como faixas para o movimento de vesículas. Organização do citoesqueleto em células epiteliais polarizadas Estruturas extracelulares • Materiais externos a membrana plasmática; • Oferecem proteção, suporte e anexação para células em sistemas multicelulares; • A parede celular de plantas consistem de celulose, hemicelulose e lignina. São trespassadas por plasmodesmos, que unem o citoplasma de células adjacentes; • Em animais multicelulares, a matriz extracelular, consiste de tipos diferentes de proteínas, incluindo proteoglicanos. Em ossos e cartilagens, a proteína colágeno é predominante. Comparação entre organismos procariotos e eucariotos
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