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BIOLOGIA(citologia) Adrielly Campos Estrutura, funções e evolução das células: • O que é célula? • É a menor unidade estrutural básica do ser vivo; • É um elemento funcional e estrutural que compõe os tecidos e órgãos dos seres vivos; • É a menor unidade estrutural e funcional básica do ser vivo, sendo considerada a menor porção de uma matéria viva; é um elemento constitutivo de todo ser vivo; • É a unidade fundamental de um organismo vivo com capacidade de reprodução independente etc. Percebe-se que não há um consenso para a definição de célula, seja animal, seja vegetal. Desse modo, deve-se buscar a melhor definição do conceito biológico de célula em sua raiz, e de acordo com Alberts (2006) se chegou à definição a seguir: célula é a unidade morfofisiológica de todos os seres vivos. Células procariontes • Procariotos incluem as bacterias e archaeas, dois dos três domínios da vida. Células procarióticas foram as primeiras formas de vida na Terra. Elas são mais simples e menores do que células eucarióticas, e não possuem um núcleo celular e nem outras organelas delimitadas por membrana.“ • As células procariontes são aquelas que não apresentam núcleo celular definido, por isso, o material genético fica disperso no citoplasma.” • As células procariontes são assim designadas devido à carência de membrana plasmática em sua estrutura total. https://pt.wikipedia.org/wiki/Procarioto https://pt.wikipedia.org/wiki/Bacteria https://pt.wikipedia.org/wiki/Archaea https://pt.wikipedia.org/wiki/Vida https://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_celular Células procariontes flageladas Células eucariontes • “ As células eucariontes são aquelas em que o material genético está presente em um núcleo celular envolto por uma dupla membrana”. • Plantas, animais, fungos, protozoários, e algas são todos eucariontes. Estas células são cerca de quinze vezes maiores que uma célula procariótica típica, e podem ser até mil vezes mais volumosas. A principal característica distinta de eucariotas em comparação a procariotas é a compartimentalização: a presença de organelas delimitadas por membrana (compartimentos) em que atividades específicas ocorrem. https://pt.wikipedia.org/wiki/Plantas https://pt.wikipedia.org/wiki/Animais https://pt.wikipedia.org/wiki/Fungos https://pt.wikipedia.org/wiki/Protozo%C3%A1rios https://pt.wikipedia.org/wiki/Algas Células eucariontes CONSTITUINTE DA CÉLULA EUCARIONTE • Membrana plasmática- a membrana plasmática ou membrana celular é uma categoria de organela celular. Trata-se de um envoltório fino, poroso e microscópico. Ela reveste por fora as células dos seres procariontes (bactérias) e os eucariontes (animais, vegetais, fungos e protozoários). • A membrana plasmática é uma estrutura semipermeável, responsável pelo transporte e seleção de substâncias que entram e saem da célula. • Citoplasma- o citoplasma nas células eucariontes corresponde ao conteúdo celular localizado entre a membrana plasmática e o núcleo da célula. • Organelas - são estruturas envolvidas por membranas que apresentam funções especializadas e são observadas no citoplasma de células eucarióticas. https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/citoplasma.htm Células autotróficas e heterotróficas • Além das diferenças morfológicas das células, também ocorrem disparidades fisiológicas. • Os modos de obtenção de energia para ativar o metabolismo das células diferenciam-nas em dois grupos: as células procarióticas e eucarióticas que transformam a energia luminosa em energia química são denominadas autotróficas (energia química é a fotossíntese), e as células procarióticas e eucarióticas que convertem a energia química proveniente da alimentação em energia mecânica, térmica ou mesmo em outra modalidade de energia química são denominadas heterotróficas. Atividade • O que é célula? • Quais as características das células eucariontes e procariontes? • O que são células autotróficas e heterotróficas ? • Quais os diferentes tipos celulares encontrados nos humanos? • Quais os tipos de Bases moleculares encontrados na constituição celular? Explique-os. AS MOLÉCULAS DA CONSTITUIÇÃO CELULAR • Todos os alimentos que ingerimos têm um destino: as células. Portanto, são digeridos por enzimas em partículas e unidades proporcionais às dimensões celulares e absorvidos principalmente pelas células da mucosa intestinal (revestimento intestinal), sendo distribuídos para todas as outras do corpo através do sistema circulatório. • Os componentes químicos da célula são classificados: ➢ Inorgânicos (água e minerais) e ➢Orgânicos (ácidos nucléicos, carboidratos, lipideos e proteínas). As funções das grandes moléculas dos polímeros orgânicos são basicamente cinco: • Estruturais- quando participam da arquitetura celular. • Enzimáticas- quando aceleram reações químicas. • Informacionais - quando agem na comunicação celular. • De defesa- quando inativam antígenos (elementos estranhos ao organismo). • Energéticas- quando liberam unidades de energia para as células. PROTEÍNAS • As proteínas são substâncias formadas por um conjunto de aminoácidos ligados entre si através de ligações peptídicas. • Aminoácidos são as unidades fundamentais de todas as proteínas. • Exercem as mais diversas funções no organismo, participando inclusive da composição das células. • As proteínas são as macromoléculas orgânicas mais abundantes das células, fundamentais para a estrutura e função celular. Elas são encontradas em todos os tipos de células e nos vírus. Elas são formadas por aminoácidos ligados entre si e unidos através de ligações peptídicas. Funções da proteínas • Função estrutural: são proteínas que constituem células e tecidos, fornecendo elasticidade, flexibilidade, rigidez e consistência. São exemplos: colágeno, actina, miosina, queratina, fibrinogênio, albumina e muitas outras. • Função informacional: proteínas formam hormônios e estes são “mensageiros químicos”. As células que produzem essas proteínas formam os órgãos endócrinos (glândulas endócrinas: hipófise, tireoide, paratireoide, ilhotas pancreáticas, suprarrenais). • Função de defesa: são as proteínas denominadas imunoglobulinas – IgG, IgM, IgE. São produzidas por células denominadas plasmócitos e constituem um dos dois mecanismos de defesa do ser humano, o mecanismo de defesa de base adaptativa, pois as imunoglobulinas são os anticorpos (proteínas de defesa) específicos a cada antígeno (elemento estranho, agente da doença). São formadas a partir do contato com próprio antígeno, mas nem sempre isso ocorre, permitindo a adaptação ou não ao meio em que se encontra o antígeno. • Função enzimática: catalisam (aceleram) várias reações químicas biológicas. São exemplos: amilase salivar, lípases, fosfatases. • Função energética: a quebra de moléculas proteicas libera unidades energéticas, os ATPs (adenosina trifosfato), que são utilizados para a conversão em energia mecânica, térmica e química novamente. Hemoglobina- proteína relacionada com o transporte de oxigênio no sangue. CARBOIDRATOS • É válido ressaltar que os carboidratos são utilizados tanto como combustíveis como também para construções de estruturas celulares. • São substâncias encontradas principalmente em alimentos de origem vegetal. Eles fornecem a maior parte da energia necessária para manutenção das atividades das pessoas e, principalmente, prover o cérebro de energia suficiente para seu funcionamento. SÃO DIVIDIDOS EM: • Monossacarídeos: são carboidratos formados de uma molécula cuja fórmula geral é Cn (H2 O)n, onde n = 3 – 7. Exemplos mais importantes: pentoses (desoxirribose e ribose) e hexoses (glicose, frutose e galactose). • Dissacarídeos: formados pela união de duas moléculas de monossacarídeos com a perda de uma molécula de água. Exemplos: sacarose, maltose e lactose. • Polissacarídeos: compostos pela união de três ou mais moléculas de monossacarídeos. Há síntese por desidratação. Exemplos: amido (centenas de glicoses, é areserva energética vegetal) e glicogênio (reserva energética animal). Funções: • Função estrutural • Função informacional • Função energética LIPIDIOS • Lipídios ou gorduras são substâncias que resultam da reação entre um álcool (glicerol, álcool etílico, entre outros) e um ácido carboxílico (palmítico, esteárico, oleico). FUNÇÕES: • Função estrutural: constitui a membrana plasmática das células, fundamental na compartimentalização celular, seletividade, semipermeabilidade, flexibilidade, rigidez e consistência da membrana plasmática. São exemplos: esfingomielina, colesterol, fosfatidilcolina e fosfatidiletanolamina. • Função informacional: lipídios formam os hormônios sexuais. As células que produzem esses lipídios estão nas gônadas masculina e feminina, glândulas endócrinas sexuais, ovários e testículos, produzindo principalmente os estrógenos e a testosterona. • Função energética: são as gorduras neutras, compostas de ésteres de ácidos mais o glicerol ou glicerina, formando os triglicerídeos (álcool). Ocorrem comumente nos adipócitos. ÁCIDOS NUCLEICOS • Os ácidos nucleicos podem ser definidos como polímeros (macromoléculas formadas a partir de unidades menores) compostos por moléculas conhecidas como nucleotídeos. • Encontrados no núcleo e no citoplasma, esses ácidos geram cadeias de nucleotídeos. São os principais exemplos: ácido desoxirribonucleico (DNA) e ácido ribonucleico (RNA). No DNA ocorre o armazenamento da carga hereditária/material genético, e ele também é o responsável por transmitir essa carga genética para as células-filhas. FUNÇÕES DO DNA: • Função informacional: transmite a informação genética via cromossomos (herança) para as outras células. • Função de comando celular: o DNA associado a proteínas e RNA transmite as funções hereditárias para comandar a célula. FUNÇÕES DO RNA: • Função informacional: transmite a informação genética codificada no DNA para as organelas responsáveis pela síntese de proteínas, denominando-se RNAm (mensageiro). • Função enzimática: acelera as reações químicas voltadas para síntese de proteínas. O RNAt de transferência (transportador) acelera a combinação de aminoácidos específicos para a formação dos diferentes tipos de proteínas. • Função estrutural: o RNAr ribossômico forma a estrutura dessa organela, que é o local inicial do processamento de síntese proteica. Vitaminas •ATIVIDADE SAIS MINERAIS • Os sais minerais são os fatores ou participantes diretos nas reações químicas das células e constituem o soluto das soluções verdadeiras. Muitas vezes, são mencionados como seus precursores (ácidos, como o ácido úrico, e bases, como o hidróxido de cálcio). Quanto às suas funções, a presença dos minerais permite as reações químicas nas células, e a ausência impede absolutamente o processo metabólico. Tomemos como exemplo o cálcio: sem ele não ocorrem inúmeros processos, a fibra muscular não se contrai, os neurônios não transmitem o impulso nervoso, as células de defesa não fagocitam, as células não se dividem etc. ÁGUA • A água é o componente mais comum, constituindo cerca de 70% do protoplasma (denominação dada para a matéria viva). É solvente de soluções químicas e fase dispersante de coloides. A desidratação do organismo e, consequentemente, das células, é grave. Elevadas quantidades de água ficam retidas entre as células do tecido conjuntivo, na substância intersticial. Em relação às suas atribuições, a configuração molecular da água a torna bipolar (polo + e –), permitindo que ela se combine com todas as moléculas polares. Assim, é denominada solvente universal, e sem ela as reações químicas dos organismos não ocorrem. TECIDOS • Os tecidos são formados por células (embrioblastos) derivadas dos três folhetos embrionários: ectoderme, mesoderme e endoderme. Estas se agrupam e juntas compõem uma estrutura que desempenhará uma determinada função. • Portanto, o conceito de tecido deve ser claro: não é um conjunto de células que exercem o mesmo papel. TECIDO EPITELIAL • Esse tecido cria os epitélios de revestimento, que protegem externa e internamente o organismo, formando as mucosas que também podem absorver os alimentos, e produz os epitélios de secreção ou glandular, o qual pode ser endócrino quando libera os seus produtos (hormônios) para os vasos sanguíneo e exócrino, ao secretar os seus produtos (enzimas, saliva, suor, leite etc.) para a superfície dos epitélios. TECIDO CONJUNTIVO • É o tecido de maior ocorrência no organismo, tendo a função de nutrir, unir e sustentar os demais tecidos. Assim, o tecido conjuntivo apresenta vasos do sistema circulatório e linfático que transportam alimentos e removem excretas por todo o organismo. Nesse mesmo tecido, aparecem elementos encarregados da defesa do organismo contra os agentes infecciosos TECIDO MUSCULAR • O tecido muscular é o responsável pelos movimentos corporais, sendo formado por células excitáveis e contráteis que contêm grande quantidade de filamentos citoplasmáticos. Neste tópico serão demonstradas apenas as características morfológicas desse tecido, pois o mecanismo de contração será descrito no tópico referente ao citoesqueleto. TECIDO NERVOSO • Ele é responsável por detectar, transmitir, analisar e utilizar as informações geradas pelos estímulos sensoriais calor, luz, energia mecânica e modificações químicas, para então organizar e coordenar, direta ou indiretamente, o funcionamento de todas as funções do organismo: motoras, viscerais, endócrinas e psíquicas. COMPONENTES • Dendritos: prolongamentos numerosos, ramificados e de diâmetro variável. Nas sinapses (transmissão do impulso nervoso) químicas, são especializados em receber estímulos. • Corpo celular : é o centro trófico dos neurônios. Contém o núcleo e toda a maquinaria para a síntese proteica. Também é capaz de receber estímulos. • Axônio: prolongamento único com poucas ramificações e diâmetro constante. É especializado na condução de impulsos que transmitem as informações do neurônio para outras células (neurônio, célula muscular ou glândula). RESPIRAÇÃO CELULAR RESPIRAÇÃO CELULAR • A respiração celular é um processo em que moléculas orgânicas são oxidadas e ocorre a produção de ATP (adenosina trifosfato), que é usada pelos seres vivos para suprir suas necessidades energéticas. A respiração ocorre em três etapas básicas: a glicólise, o ciclo de Krebs e a fosforilação oxidativa. • Células autotróficas são capazes de transformar a energia luminosa em energia química e as nossas células heterotróficas usam a energia química produzida por elas. • Nos mamíferos, as células usam basicamente a glicose, que gradativamente vai sendo “quebrada”, liberando energia para a formação de unidade energética adenosina trifosfato (ATP). ATP (adenosina trifosfato) • ATP (adenosina trifosfato) é a principal molécula transportadora de energia nos seres vivos. A maior parte da energia química que os organismos necessitam para realizar seu metabolismo é proveniente das reações de hidrólise dessas moléculas. Os produtos finais da hidrólise de uma molécula de ATP são ADP (adenosina difosfato), fosfato e energia. • É a principal moeda de energia da célula, e é um produto final dos processos de fotofosforilação (adicionando um grupo fosfato a uma molécula usando energia da luz), respiração celular e fermentação. O que é ATP? • A ATP (adenosina trifosfato) é a principal molécula carreadora da energia química utilizada nas mais diversas reações que ocorrem nas células. Ela funciona como um depósito de energia, acionado quando necessário para a realização de alguma reação. A ATP é constituída por uma ribose (açúcar) ligada à adenina (base nitrogenada) e três grupos fosfato em série. Adenosina difosfato( ADP) • O termo adenosina difosfato, difosfato de adenosina ou também comumente denominado de ADP, designa um composto químico formado por um nucleosídeo (união de uma base purínica, a adenina e uma pentose, a ribose) e dois radicais de fosfato inorgânicoconectados em cadeia. ESTRUTURA DAS MITOCÔNDRIAS • As mitocôndrias tem na estrutura partículas sintetizadoras, matriz, espaço Inter membranoso, ribossomos, cristas, grânulos, DNA próprio (chamado também de DNA mitocondrial) e a membrana externa e a interna. • Mitocôndrias são organelas presentes em células eucariontes com a função de realizar a respiração celular e produzir energia para as células. Elas possuem duas membranas que a delimitam e possuem seu próprio DNA, RNA e ribossomos para produzirem as próprias proteínas. • Essas organelas conseguem produzir energia a partir da quebra de moléculas de carboidratos. A energia produzida nesse processo é transferida para moléculas de ADP que irão se transformar em ATP. https://planetabiologia.com/estrutura-e-funcao-dos-ribossomos-como-funcionam/ https://planetabiologia.com/o-que-e-carboidrato/ • A principal função das mitocôndrias é metabolizar ou quebrar carboidratos e ácidos graxos para gerar energia. As células eucarióticas usam energia na forma de uma molécula química chamada ATP (trifosfato de adenosina). Respiração anaeróbica e aeróbica
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