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Composição química e ultra estrutura da célula

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Biologia I – Aula 2
Composição Química e ultra estrutura da célula
 As células são constituídas, basicamente, pelas seguintes substâncias:
Água: substância mais abundante na maioria das células, atuando como solvente,
 pois dissolve uma grande quantidade de substâncias, sendo considerada co-
 mo solvente universal; auxilia no funcionamento enzimático, pois as enzimas só
 agem em meio aquoso (as enzimas são substâncias orgânicas que aumentam a
 velocidade das reações químicas); meio de transporte; proteção térmica (os
 seres vivos que apresentam uma grande quantidade de água estão protegidos
 contra grandes e bruscas oscilações da temperatura corporal. O teor de água
 nos organismos vivos varia, por exemplo no homem, representa 65% da massa
 total.
Obs: Soluções hidrossolúveis – que se dissolvem facilmente na água (solúveis
 em água).
 Soluções lipossolúveis – que se dissolvem facilmente nos lipídeos.
Proteína: podem apresentar função: enzimática (tripsina, amilase); estrutural (co-
 lágeno, queratina); de reserva (albumina, caseína); de transporte (he- 
 moglobina , mioglobina); contrátil (miosina, actina); protetora (anticorpos
 e fibrinogênio) e receptoras (proteínas de membrana plasmática).
Ácidos Nucléicos: Assim chamados por serem abundantes no núcleo da célula, são
 constituídos por C, H, O, N e P. Existem dois tipos de ácidos
 nucléicos: o Ácido Desoxirribonucléico (DNA ou ADN) e o Ácido
 Ribonucléico (RNA ou ARN). As funções, por conterem os genes,
 são responsáveis pelas características dos organismos (DNA) e
 também na síntese de proteínas (RNA).
 
Lipídeos: são insolúveis em água e solúveis e solúveis em substâncias orgânicas,
 como a benzina e o álcool. Na célula exerce função energética, estrutural e
 reguladora.
Carboidratos: conhecido como açúcares, constituem a principal fonte de energia da
 célula, sendo ainda importantes componentes da parede celular.
Existem ainda um grande número de outros componentes como vitaminas, sais minerais, etc; que desempenham funções importantíssimas nas células, são encontradas em quantidades relativamente reduzidas.
Graças a presença da água é que a maioria das reações químicas pode ocorrer e que o citoplasma tem consistência gelatinosa.
MEMBRANA PLASMÁTICA 
Uma célula viva é um compartimento microscópico, isolado do ambiente pelo menos por uma barreira: a membrana plasmática. Esta é uma película extremamente fina e delicada, que exerce severa “fiscalização” sobre todas as substâncias e partículas que entram e saem da célula. Está presente, tanto nos procariontes como nos eucariontes.
Dada a relativa fragilidade da membrana plasmática, a maioria das células apresenta algum tipo de envoltório que dá proteção e suporte físico a membrana. Entre eles destacam-se o glicocálice (glicocálix), presente na maioria das células animais, e a parede celulósica, presente em células vegetais e algumas algas.
Glicocálice ( do grego glytus= doce açúcar e do latim calyc = casca, envoltório).
Envoltório de moléculas de glicídios frouxamente entrelaçados, que protege a célula como uma vestimenta. Diversas funções têm sido sugeridas para o glicocálice. Acredita-se que, além de ser uma proteção contra agressões físicas e químicas do ambiente externo, funciona também como um malha de retenção de nutrientes e enzimas, mantendo um microambiente adequado ao redor de cada célula e o reconhecimento celular ( na hora do transplante de órgãos).
Parede Celulósica : Envoltório externo, espesso e relativamente rígido; a parede celulósica é também chamada de Membrana esquelética celulósica. Divide-se em dois tipos: a primária presente em células vegetais jovens; ela é fina, flexível e elástica de modo a permitir o crescimento celular. Depois que a célula cresceu e atingiu o tamanho e forma definitivos, forma-se a parede secundária.
A membrana plasmática é também chamada plasmalena e tem espessura entre 7,5 e 10nm. São constituídas quimicamente por fosfolipídios e proteínas, são por isso de constituição lipoprotéica.
Organização molecular da membrana plasmática
Os cientistas a princípio achavam que havia duas camadas de fosfolipídios totalmente recobertas por moléculas de proteínas, formando assim um verdadeiro “sanduíche” molecular, onde a bicamada de fosfolipídios seria o “recheio”, entre duas camadas de proteínas o “pão”.
Hoje, acredita-se que as moléculas de proteínas estão incrustadas, como peças de um mosaico, em uma dupla camada de fosfolipídios. Algumas dessas moléculas protéicas ficam aderidas superficialmente à membrana, enquanto outras estão totalmente mergulhadas entre os fosfolipídios, atravessando a membrana de lado a lado.
Segundo esta nova visão dos cientistas, as membranas biológicas são dinâmicas: os fosfolipídios se deslocam continuamente, sem perder o contato uns com os outros. É justamente isso que faz com que as membranas lipoprotéicas sejam extremamente flexíveis. As moléculas de proteínas flutuam no oceano de lipídeos em movimento e podem se deslocar de um lado para outro sem percorrer nenhuma rota fixa. Esta foi apropriadamente denominada “Modelo de mosaico fluido”. 
A célula viva necessita trocar substâncias com o meio, e é justamente a membrana plasmática que seleciona criteriosamente o que deve entrar ou sair da célula.
Lipídios da Membrana Plasmática
Proteínas da Membrana Plasmática
TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA PLASMÁTICA
	Transporte Passivo ( Difusão)
	Transporte Ativo
	- Processo espontâneo, onde as partículas tendem a se espalhar como resultado de um movimento contínuo e causal.
- Ocorre da região mais concentrada para regiões menos concentradas (à favor do gradiente de concentração).
 Ex: Entrada de O2, que é consumido na respiração celular, neste caso, a concen- tração dentro da célula é sempre baixa e mais alta no liquido que circunda a célula, proveniente do sangue.
- Com o CO2 ocorre o inverso.
- Não demanda gasto de energia.
	- Processo no qual a membrana celular é capaz de fazer passar com grande eficiência, em ambas as direções, substâncias que normalmente a atravessariam muito devagar.
- Ocorre da região menos concentrada para regiões mais concentradas (contra o gradiente de concentração).
- Se a respiração celular for afetada , não ocorre transporte ativo.
 Ex: Bombas de sódio ( Na +) e potássio (K+) .
- Ocorre com gasto de energia, que é fornecida pela respiração celular (ATP = Adenosina tri-fosfato).
Transporte Passivo (Difusão)
Transporte ativo (Bomba de Na+ e Potássio K+)
Difusão Facilitada
A membrana plasmática possui proteínas, permeases – especializadas no reconhecimento e no transporte de substâncias para o interior das células. Por exemplo, quando uma molécula de glicose encosta em uma permease, é capturada por esta e lançada para dentro da célula.
As permeases tornam a célula permeável a substâncias que, de outra maneira, não atravessariam facilmente a membrana. Existem vários tipos de permeases, cada uma especializada no transporte de uma substância. 
Osmose
É o processo no qual a membrana deixa passar o solvente (água), impedindo a passagem do soluto (proteínas e açúcares).
É neste processo que a célula pode ganhar ou perder água, dependendo da concentração do líquido ao redor dela.
Soluções:
Isotônica (do grego “isso” = igual, semelhante): A concentração de soluto é equivalente à do liquido citoplasmático. A quantidade de água que entra e sai dacélula é igual, portanto não ocorre osmose.
Hipotônica ( do grego “hypo”= inferior): Soluções menos concentradas que o citoplasma. Uma célula em solução hipotônica sofrerá osmose. Ex: a água tende a entrar na célula, pois a concentração no meio circundante é menor do que dentro da célula.
Hipertônica (do grego “hyper”=superior): Soluções mais concentradas que o citoplasma. As células mergulhadas nesse tipo de solução perdem água, murchando e encolhendo.
OBS: A entrada de água na célula por osmose provoca um progressivo inchamento da célula, que pode terminar arrebentando.
Fagocitose e Pinocitose
	Fagocitose
(do grego “phagein”=comer)
	Pinocitose
(do grego “pinein”= beber)
	- Processo pelo qual a célula captura substâncias do meio, através de proteínas receptoras da superfície da membrana, que seleciona o que interessa para a célula.
- A substância selecionada liga-se aos receptores produzindo uma reação imediata na membrana, que elevá-se ao redor da partícula e se fecha sobre ela. Fechando-se como uma bolsa que vaga pelo citoplasma. Esta bolsa membranosa é chamada fagossomo ( do grego “phagein”= comer, corpo).
	- Processo pelo qual a célula engloba pequenas gotas de liquido.
- A membrana se aprofunda no citoplasma, formando um canal pequeno, por onde as partículas penetram; em seguida, as bordas do canal se fecham, liberando para o citoplasma a pequena bolsa, que é denominada pinossomo.
OBS: Sabe-se atualmente, que as membranas englobadas nos processos acima citados, são reutilizadas pela célula à medida que as bolsas vão se esvaziando, elas se movimentam em direção a membrana plasmática, sendo reincorporadas à superfície celular.
Funções da fagocitose
Combate as infecções: Defesa contra invasão de bactérias e vírus. As bactérias que invadem o corpo, através de ferimentos na pele se instalam nos espaços existentes entre as células, estas se reproduzem e liberam produtos que muitas vezes são prejudiciais a saúde.
Nosso organismo se defende através de glóbulos brancos ou leucócitos que detectam uma infecção bacteriana, passam através dos espaços entre as células das paredes dos capilares sanguíneos, processo este denominado diapedese.
Ao encontrarem as bactérias, os leucócitos passam a fagocitá-las, o que acaba por matá-las. No local da infecção acumulam-se milhares de leucócitos mortos que constituem o pus dos ferimentos infeccionados.
Limpeza do corpo: A limpeza do nosso corpo é feita pelos macrófagos, que fagocitam o”lixo” que encontram, tais como restos de células mortas, partículas e materiais inúteis.
Regressão da parede uterina: É a atividade das células fagocitárias que faz com que o útero volte ao seu tamanho normal após o parto.
Imediatamente após o nascimento da criança, o útero é invadido por um grande número de células semelhantes aos macrófagos, que fagocitam e digerem parte da parede uterina. É isso que permite a redução rápida do tamanho do útero: em cerca de dez dias ele passa de 2 Kg ( seu peso logo após o parto) para 50g que é seu peso normal.
Nutrição: Atividade puramente nutricional.
	
Funções da Pinocitose
 Nutrição: Atividade puramente nutricional.
Fagocitose
Pinocitose
Figura comparativa entre fagocitose e pinocitose

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