Citologia (1)

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CITOLOGIA
Kytos- célula / Logus- estudo
Introdução a citologia
- Estudo das células (menor unidade básica estrutural do ser humano);
- Células formam os tecidos do corpo;
Existem 2 tipos de células:
- Procariontes (estrutura simples, não possui
núcleo delimitado por uma membrana e o
seu material genético está difuso no
citoplasma):
- Eucariontes (estrutura mais complexa, o
material genético está localizado no núcleo).
- Constituintes básicos de todas as células:
membrana plasmática, citoplasma e material genético.
Teoria Celular
- Robert Hooke criou um microscópio rudimentar (1665), e em uma de suas
descobertas observou uma amostra de cortiça (tecido vegetal morto), visualizando o
que ele chamou de célula (cela: local onde os monges viviam).
- Leeuwenhoek aprimorou o microscópio 10 anos depois, capaz de observar
microrganismos chamados de “animálculos”, que mais tarde seriam bactérias.
- Teoria Celular (1838):Mathias Scheiden e Theodor Schwan;
- Esta teoria é fundamentada em 3 ideias principais:
- Todos os seres vivos são compostos por células (unidade morfológica);
- A célula é a unidade básica (..da vida.) de estrutura e organização nos
organismos (unidade fisiológica);
- As células surgem de células pré-existentes. (divisões celulares)
Os vírus e a Teoria Celular
Os vírus são a exceção da teoria celular, são acelulares (não tem células), apenas
material genético envolvido por uma cápsula proteica. Mesmo assim, eles não são
excluídos da teoria celular, pois precisam estar dentro de uma célula viva para se
reproduzir.
Tipos de células
Células reprodutoras.
Células ósseas.
Células epiteliais.
Células cerebrais.
Células musculares.
Células sanguíneas.
Células-tronco.
Seres unicelulares e Multicelulares
Os organismos podem ser classificados de acordo com o número de células que o
constituem em:
- Seres unicelulares: formados por uma única célula. Ex.: bactérias, protozoários;
- Seres multicelulares/pluricelulares: formados por várias células. Ex.:
mamíferos, anfibios.
Classificação dos seres vivos quanto ao tamanho das células
- Microscópicas (< 0,1 mm). Ex.: ameba e cel vegetal;
- Macroscópicas (> 0,1 mm): podem ser vistas a olho nu. Ex.: gema de ovo.
Célula Procariótica
- Estruturas simples;
- Unicelulares;
- Não possui núcleo organizado/ definido (ou
verdadeiro), apenas um nucleóide.
- O material genético (cromossomo) encontra-se
difuso no citoplasma devido à ausência da
membrana nuclear (carioteca).
Ex.: bactéria e cianobactérias.
Estrutura:
- Parede celular (dar estrutura), citosol, membrana plasmática, mesossomos
(respiração celular), nucleóide- DNA circular, ribossomos (produção de
proteínas), plasmídeos (da resistência).
Célula Eucariótica
- Possuem núcleo organizado;
- Membrana plasmática individualiza a célula, separando-a do meio (a célula
procariótica tbm);
- Citoplasma contém água, os nutrientes, as biololéculas estruturais, as estruturas
supramoleculares (centríolos e ribossomos) e as organelas (pequenas estruturas
encontradas no citosol das células eucarióticas);
- O núcleo contém a maioria do genoma (material genético).
Ex.: protozoários, algas, fungos, animais e vegetais. (todos com exceção das bactérias).
São divididos em:
- Célula eucariótica animal: fungos,
protozoários e animais;
- Célula eucariótica vegetal: algas e
plantas.
Cromossomo- onde os genes estão localizados. Os humanos têm 46 em cada célula.
Fusão binária- a bactéria mãe aumenta de tamanho e se divide em duas bactérias filhas. (é a
mesma coisa que acontece na mitose, mas com uma bactéria e o processo é mais rápido que na
célula), seres unicelulares - célula procariótica.
Mitose- a célula mãe origina duas células filhas geneticamente iguais a ela. - célula
eucariótica.
Meiose- processo de divisão celular que forma as células reprodutoras (gametas): ovócito e
espermatozóide. - célula eucariótica.
Ribossomos- são organelas envolvidas no processo de produção de proteínas. Está presente na
célula procariótica e eucariótica, e é a única organela da célula procariótica.
Endomembranas (endo-dentro)-membranas internas que formam as organelas, ausente nas
procariontes, pois elas não possuem organelas, núcleos…
Mitocôndria- organela responsável pela produção de energia.
Cloroplasto- responsável pela fotossíntese.
Parede celular- célula eucariótica animal não possui. A parede celular da célula vegetal tem
celulose na composição. E na procariótica não tem celulose.
Exocitose (exo-para fora)- liberação/secreção de substâncias para fora da célula.
Endocitose- a célula coloca substâncias para dentro, ou seja, o contrário da exocitose.
Citoesqueleto (cito-célula)- sistemas de tubos muito finos de proteínas que mantém o formato
e a posição das organelas, elas ficam aderidas nesses sistemas para não ficar dispersas na
célula.
Características que diferenciam as células vegetais das animais
- Presença de parede
- Presença de cloroplasto
- Vacúolos citoplasmáticos- são maiores do que os encontrados nas células animais.
- Presença de amido- as células animais utilizam o polissacarídeo glicogênio como
reserva energética, nas células das plantas o polissacarídio de reserva é o amido.
Organelas citoplasmáticas-
Tem núcleo é eucariótica, não tem é procariótica.
animal- não tem parede celular e nem cloroplasto
(verde).
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microfilamentos= citoesqueleto.
carioteca- membrana do núcleo.
flagelo- estrutura de locomoção
Membrana Plasmática
- Envoltório celular.
- Funções:
- Proteção- possui permeabilidade
seletiva, deixa algumas saírem e
entrarem, não deixa qualquer
coisa entrar.
- Composição química:
- Proteínas- aminoácidos;
- Lipídeos- gorduras;
- Carboidratos- açúcares.
- Propriedades:
- Elasticidade- capacidade de locomoção vista nas células que fazem fagocitose
(colocar substâncias para dentro);
- Regeneração- capazes de se regenerar.
- Envolve e delimita (separa) a
célula;
- Cria um compartimento
separado e mantém o ambiente
homeostático (em equilíbrio);
- Compartimentaliza células
eucarióticas (organelas).
Suas principais funções:
- Delimitação de volume;
- Trocas gasosas entre a célula e o meio (permeabilidade seletiva);
- Manutenção de um potencial elétrico (diferença entre o meio intra e extracelular)
através da membrana.
- Percepção de sinais e comunicação (como nos neurônios); (1)
- Importação e exportação de moléculas; (2)
- Mobilidade celular. (3)
Modelo de Mosaico Fluido
- Modelo mais aceito para explicar a estrutura da membrana plasmática;
- De acordo com este modelo, a membrana plasmática é formada por uma bicamada
lipídica (dupla camada de lipídios) onde estão inseridas proteínas.
Tipos de moléculas na membrana: Lipídios, proteínas e carboidratos.
Qual modelo que explica a estrutura da membrana? Modelo do mosaico fluido, que
diz sobre que a estrutura da membrana é uma bicamada lipídica e as proteínas estão
presas entre esses lipídeos.
A composição da MP
- Componente lipídico (bicamada de lipídeos)
- Principalmente Fosfolipídeos - tipo de lipídio que na mesma estrutura possui
uma parte polar e apolar.
(lipídeos - gorduras - hidrofóbicas)
- hidrofílica (polar)- afinidade com
água. (cabeça);
-hidrofóbica (apolar)- não gosta de
água. (cauda).
Há água dentro e fora da célula.
- Componente proteico (inseridos na bicamada)
- Proteínas Periféricas ou Extrínsecas
Interagem de forma fraca com a bicamada de lipídeos, podendo ser facilmente
extraídas das membranas.
Ex.: empregos de soluções salinas
- Proteínas Integrais ou Transmembranas (proteínas que atravessam toda
camada lipídica)
Interagem de forma bastante forte com a membrana, sendo de difícil extração.
Ex.: detergente.
Podem atravessar a bicamada mais de uma vez, chegando a formar canais de
passagem através dela
As proteínas integrais, graças às regiões hidrofóbicas situadas na sua superfície,
prendem se aos lipídios da membrana por interação hidrofóbica, deixando expostas
para o meio aquoso apenas suas partes hidrofílicas
1-2- 3- transmembranas
(atravessam a membrana);
4- associadaà membrana
(periférica);
5-6- ligada através de lipídeos
(periférica);
7-8- ligada através de proteínas
de membrana (periférica).
- Funções das Proteínas na Membrana
Nas membranas, as proteínas podem realizar diversas funções, como:
- transportadores de substâncias que não conseguiriam atravessar a bicamada
(proteínas transmembranas);
- âncoras- estruturas de ligação entre a célula e o meio extracelular (matriz), ou
ainda entre a célula e estruturas do citoplasma (citoesqueleto);
- receptores de substâncias do meio extracelular, desencadeando uma resposta
intracelular (sinalização intracelular);
- enzimas para diferentes reações químicas.
- Componente glicídico (carboidratos)
- Porção de carboidratos dos glicolipídios e glicoproteínas, constituindo o
glicocálix; /
- Superfície externa da membrana plasmática apresenta uma região rica em
carboidratos ligados à proteínas e lipídios, denominados Glicocálice ou
Glicocálix.
sempre voltadas para a parte externa.
glicolipídios- carboidrato ligado diretamente
no fosfolipídios
glicoproteína- carboidrato se liga a proteína.
Importância da camada de carboidratos
- Proteção química e mecânica das superfícies celulares;
- Reconhecimento e adesão celular. Ex.: tipo sanguíneo;
- Especificidade celular.
O que é importante saber deste conteúdo (teste/prova)
- Funções da membrana? (para que ela serve);
- Explicar o modelo do mosaico fluido;
- Composição química (as moléculas encontramos- lipídeos- fosfolipídio, proteína,
carboidrato);
- Tipos de proteínas (periféricas e transmembranales);
- Funcionalidade (função de transporte, função receptor de membrana);
- Sodio e potassio;
Tipos de transporte através da MP
- Estrutura- mosaico fluido;
- Uma das funções da membrana é delimitar o espaço da célula (separar o conteúdo
extra e intracelular), só que nenhuma célula vive completamente isolada, por mais
que o organismo seja formado por uma única célula, ela precisa interagir com outros
à sua volta, por este motivo a mp permite a passagem de substâncias, tanto de fora pra
dentro e vice-versa (permeabilidade seletiva);
- Permeável a água;
- Impermeável a outros eletrólitos (elementos químicos com carga) -substâncias que
têm carga não conseguem atravessar livremente (sem nenhum tipo de ajuda).
Íons Ca+: quase nenhum
Na+ e Cl-: pequenas quantidades
K+ e P: grandes quantidades
Mg+: quantidades moderadas
Critérios das substâncias que conseguem entrar ou não (resumo do tópico a
- Tamanho (moléculas pequenas passam) baixo)
- Apolares (hidrofóbicas, sem carga)
Bicamada lipídica
artificial
As bicamadas lipídicas são impermeáveis aos íons e a maioria das moléculas
polares não carregadas
- Moléculas apolares pequenas, se dissolvem rapidamente nas bicamadas
lipídicas e por isso se difundem com rapidez através delas. Ex.: oxigênio e gás
carbônico.
- Moléculas polares não carregadas (moléculas com uma distribuição desigual de
carga elétrica) também se difundem prontamente através da bicamada se elas
forem pequenas o suficiente. Ex.: a água e o etanol, atravessam a uma
velocidade mensurável, enquanto o glicerol atravessa com menos rapidez;
- Em contraste, as bicamadas lipídicas são altamente impermeáveis a todas as
moléculas carregadas, incluindo os íons inorgânicos, não importando o quão
pequenos sejam.
Transporte de substâncias de um lado da membrana para outro (uniporte) e co-transporte de
substâncias (simporte e antiporte).
Tipos de proteínas transportadoras
- Proteínas carreadoras- transporta uma molécula por vez.
mais lenta, moléculas maiores (glicose, uniporte- uma molécula em um único sentido;
aminoácido) simporte- duas moléculas diferentes no mesmo sentido;
antiporte- duas moléculas diferentes em sentidos contrários.
- Proteína canal- forma poros na membrana, com isso consegue transportar várias
moléculas ao mesmo tempo.
mais rápida, moléculas menores (íons)
Tipos de transportes através da MP
- Transporte passivo- não gasta energia.
- Difusão- É o transporte de moléculas/ substâncias de uma
solução mais concentrada para uma menos concentrada. (a
favor do gradiente de concentração)
- Difusão simples- //
- Difusão facilitada- o transporte é auxiliado por proteínas
carreadoras.
- Osmose- a membrana é semipermeável, permite somente a passagem de água de
um meio menos concentrado, para o mais concentrado, tentando igualar as
concentrações. Ex.: colocar sal no alface.
Concentrações do meio extracelular
- meio hipotônico (hipo- pouco)- meio mais diluído e menos concentrado que o
citoplasma;
- meio hipertônico (hiper- muito)- meio menos diluído e mais concentrado que o
citoplasma;
- isotônico (iso-igual)- meio que circunda a célula tem concentração do soluto
equivalente a do líquido citoplasmático
Experiència com Hemácias
No meio isotônico (1), não há movimento
resultante de água, portanto, não haverá
alteração no tamanho da célula. Se uma
célula for colocada em uma solução
hipertônica (2), a água sairá da célula e a
célula encolherá. Quando uma célula for
colocada em ummeio hipotônico (3), a
água entrará na célula, e a célula inchará.
- Transporte ativo- gasta energia.
- É contra o gradiente de concentração, ou seja,
do meio menos concentrado para o mais
concentrado. Há gasto de energia. Ex.: bomba de
Na+ e K+ (sódio e potássio).
Pega o sódio que entrou e coloca para fora, e o
potássio que saiu vai colocar para dentro, e como
esse transporte é feito contra o gradiente de concentração, gera um gasto de ATP
(adenosina trifosfato), molécula carreadora da energia.
Membrana plasmática- internalização mais para frente
Transporte em quantidade de grandes moléculas. endo- dentro/ exo- fora
- endocitose- entrada de substâncias.
- Fagositose- englobamento de particulas solidas atraves da emissão de
pseudopodes;
- Pinocitose- englobamento de partículas líquidas por meio de invaginações da
membrana.
- exocitose- eliminação.
- Clasmocitose- eliminação de resíduos que não são mais úteis para a célula.
Organelas citoplasmáticas
- São pequenas estruturas (órgãos celulares) localizadas no citoplasma das células
eucarióticas. São pequenos compartimentos intracelulares delimitados por uma
membrana parecida com a membrana plasmática; As células que possuem organelas são
as eucarióticas (possuem núcleo). Todas as organelas são envoltas por uma membrana,
formando pequenos compartimentos dentro das células.
- Função- Síntese de proteínas e lipídios da célula, captura de alimento, digestão,
produção de energia. Cada organela tem uma função para a célula.
- Principais organelas citoplasmáticas de uma célula eucarionte são:
- Núcleo;
- Retículo Endoplasmático;
- Complexo de Golgi;
- Mitocôndrias;
- Cloroplastos;
- Lisossomos;
- Peroxissomos;
Retículo endoplasmático rugoso
- Rede de tubos e bolsas membranosas;
- É classificado em:
- Retículo Endoplasmático Rugoso ou Granuloso:
produção de proteína
- É formado por uma série de sacos achatados, aos quais
estão aderidos os ribossomos* na superfície. Sua principal
função é a síntese de proteínas que são enviadas para o
exterior da célula através do Complexo Golgiense.
Ribossomos aderidos atuam na síntese de proteínas destinadas à exportação.
Ex.: enzimas que digerem os alimentos consumidos na dieta são produzidas no RER
de glândulas* e liberadas na cavidade do tubo digestório.
*Ribossomos- estruturas responsáveis pela produção de proteínas. Podem estar livres no
citoplasma ou preso a superfície do retículo endoplasmático.*
*Glândula- estrutura do nosso organismos que produz substâncias químicas (enzimas,
hormônios…), que vão atuar no nosso organismo/metabolismo/sangue*
- Retículo Endoplasmático Liso ou Não Granuloso: redes de tubos e sacos achatados
com ausência de ribossomos em sua superfície.
- Sintetiza lipídios (ácidos graxos, fosfolipídios e
esteróides);
- Funções variadas-
Ex 1- Células hepáticas (fígado)- inativação de
substâncias tóxicas (medicamentos, sedativos, álcool
e drogas); Desintoxicação do organismo.
*Não há embasamento científico para sucos detox para
desintoxicar o nosso corpo apósexageros na alimentação.*
Ex 2- Realiza a síntese de esteróides-
Óvulos e espermatozoides - produção de hormônios sexuais (estradiol, progesterona e
testosterona);
Ex 3- Retículo sarcoplasmático- em músculos armazena cálcio (contração muscular).
Complexo de Golgi
- Endereçamento das proteínas.
- Formado por dobras que consistem em
pequenos sacos achatados e enfileirados
uns sobre os outros denominados
cisternas.
- Fica localizado na região central da
célula próximo ao Retículo
Endoplasmático Rugoso.
*três organelas que estão sempre muito
próximas- núcleo- RER e CG, porque todas
elas tem haver com a síntese, processamento,
endereçamento das proteína*
- Face cis- parte que esta mais em contato com RER.
- Face trans- brotamento de vesículas.
- Função- transforma, armazena, empacota e envia substâncias tanto para dentro
quanto para fora da célula. Tais substâncias são proteínas, vindas do RER e lipídios
vindos do REL.
- “Central de correios” da nossa célula, ele recebe as proteínas produzidas no RER, armazena as
proteínas, processa e colocam sinais químicos para o endereçamento das proteínas.
- Ao passar pelas cisternas do complexo de Golgi, as substâncias são transformadas
ganhando sinais químicos (carboidratos e sequências de aminoácidos), as quais
direcionam tais substâncias para locais específicos dentro da célula, na membrana
celular ou fora da células
- As substâncias químicas partem do Complexo de Golgi empacotadas em vesículas
(pequenas esferas) indo para seus locais de destino, segundo o sinal químico recebido
Outras funções do Complexo de Golgi:
- Produz os lisossomos (organela citoplasmática);
- Origina o acrossomo dos espermatozoides- vesícula repleta de
enzimas digestivas que perfura a membrana do óvulo no
momento da fecundação.
Lisossomos
- São bolsas membranosas (cercada por uma membrana) que contém enzimas
digestivas que são capazes de realizar a digestão intracelular.
- Autofagia- processo de degradação de componentes da própria célula.
- Heterofagia- processo de degradação de componentes externos. Substâncias
internalizadas por fagocitose (englobamento de partículas sólidas) e pinocitose
(englobamiento de partículas líquidas)
Autofagia- processo de redução da cauda de
girinos. *a cauda vai sendo digerida pelos
lisossomos*
autofagia / heteofagia / heterofagia
pinocitose / fagocitose
(líquido) / (sólido)
Peroxissomos
- Organelas membranosas que contém enzimas que utilizam o
O2 para oxidar substâncias orgânicas;
- Sua principal função é a oxidação de ácidos graxos
(lipídeos);
- São abundantes nas células do fígado e dos rins;
- Como fruto dessa degradação tem a formação de H2O2
(Peróxido de Hidrogênio) que é tóxico às nossas células;
- No fígado participam do metabolismo do álcool.
Mitocôndria
- Estrutura- organela formada por duas membranas a membrana mitocondrial
externa de aspecto liso e a membrana mitocondrial interna, que apresenta dobras,
chamadas de cristas mitocondriais.
- Função- produção de energia na forma de ATP (adenosina trifosfato), forma
utilizável de energia pelas células. Esta molécula é usada para fazer as mais diversas
atividades como produzir proteínas, realizar movimentos, divisão celular e tantas
outras funções realizadas pelas células
- A mitocôndria possui um DNA próprio, o DNAmitocondrial. Considerando que as
mitocôndrias são passadas de mãe para filho, o DNA mitocondrial do filho sempre
será igual ao DNA da mãe, da avó, da bisavó, e assim sucessivamente.
- As mitocôndrias têm capacidade de autoduplicação.
*Toda vez que uma membrana faz dobra, ela tem uma superfície de contato maior.
Ex.: O intestino tem as dobras para dar tempo de absorver os nutrientes.*
Cloroplasto
- São grandes organelas verdes encontradas apenas nas células vegetais e em algas,
e não nas células animais ou fungos.
- Os cloroplastos realizam fotossíntese (síntese a partir da luz) armazenando a energia
da luz solar nas moléculas de clorofila (pigmento que dá a cor verde nas plantas) e usando
essa energia para promover a produção de moléculas de açúcar ricas em energia
(glicose). No processo liberam gás oxigênio como subproduto molecular.
- *Em resumo a fotossíntese produz glicose (fonte de energia para todos os seres
vivos) e gás oxigênio (respiração de vários seres vivos).
*aeróbicos- todos os seres que precisam de oxigênio para sobreviver são aeróbios*
Núcleo
- Estrutura- composto por uma dupla membrana que
envolve o material genético (DNA). Entre essas duas
membranas há um pequeno espaço, o espaço
perinuclear. Tal membrana também apresenta poros
(poro nuclear) que permite a comunicação entre o
interior do núcleo e o citosol, bem como também com
o retículo endoplasmático;
- A existência do núcleo é a principal característica que
distingue a célula eucariótica da célula procariótica;
- Presente apenas em células EUCARIÓTICAS;
- Funções- armazena o material genético de células, controla a multiplicação
celular, coordena o metabolismo e fisiologia celular, controla a síntese de proteínas.
- Aspectos Morfológicos do Núcleo:
- Posição-
tecido adiposo- o núcleo fica prensado no
canto para que todo esse espaço seja
preenchido por gordura
- Quantidade de núcleos-
A maioria das células é mononucleada-
possui apenas um núcleo.
anucleada- não tem núcleo.
multinuclear- várias núcleos.
As hemácias não tem núcleo para
conseguir transportar mais oxigênio.
- Formato-
- O núcleo geralmente é arredondado e quando não
está em divisão é chamado de interfásico.
- Nesta fase, é constituído pela carioteca ou envelope
nuclear, nucleoplasma (espaço interno do núcleo),
cromatina (material genético) e nucléolo.
- Cromatina- material constituído por DNA (material genético) e as proteínas
(principalmente histonas). Responsável pelas características hereditárias.
As histonas funcionam como a matriz na qual o DNA se enrola. Ao completarem o
DNA, permitem que os genomas eucarióticos de grandes dimensões caibam dentro do
núcleo das células.
A cromatina é dividida em dois:
- Heterocromatina região mais corada da cromatina DNA não utilizado
inativo DNA mais condensado.
- Eucromatina região menos corada da cromatina DNA utilizado pela célula
Está sofrendo leitura de DNA menos condensado.
- Empacotamento do DNA
- Nucléolo
- Estrutura que produz proteínas Massa densa sem
membrana localizada dentro do núcleo;
- Centro de produção de ribossomos.