A Celula

Prévia do material em texto

A Célula
Organelas
Retículo endoplasmático: Conjunto de vesículas 
aplanadas, redondas e tubulares formado por 
membranas que formam cisternas.
Retículo endoplasmático rugoso [RER] ou granular 
[REG] Organelas membranosas formadas por 
cisternas achatadas, com ribossomos aderidos, 
responsáveis pela síntese e processamento de 
proteínas.
Retículo endoplasmático liso [REL] 
Organelas membranosas sem ribossomos aderidos.
Conectadas ao retículo endoplasmático rugoso 
(RER) e à membrana nuclear.
Complexo de Golgi: responsável pelo 
processamento, modificação, empacotamento e 
distribuição de proteínas e lipídios. O complexo de 
Golgi é essencial para a organização e o 
funcionamento celular, especialmente em células 
com alta atividade secretora.
Lisossomos: organelas originadas dos endossomos 
do Complexo de Golgi e contêm enzimas 
hidrolíticas que realizam a digestão intracelular. 
São essenciais para a defesa celular e atuam em 
organismos de vida livre.
Sua estrutura é formada por uma série de sacos 
membranosos empilhados, chamados de cisternas, 
divididos em face cis (de entrada) e face trans (de 
saída)
Ele recebe essas moléculas do retículo 
endoplasmático, realiza alterações como 
glicosilação e fosforilação, e as direciona para 
diferentes partes da célula ou para a secreção.
Possuem um pH ácido (5.0), mantido por uma 
bomba de prótons.
Podem ser:
• Lisossomos primários (não ativados)
• Lisossomos secundários (em digestão)
• Corpos residuais (resíduos não digeridos)
Atuam na autofagia (reciclagem celular) e autólise, 
como no útero pós-gravídico, mama após 
aleitamento e degradação da cauda do girino. 
Também participam da apoptose (morte celular 
programada).
Peroxissomos: são organelas celulares envolvidas 
na degradação do peróxido de hidrogênio (H₂O₂) 
através da enzima catalase, evitando danos 
celulares.
Doenças associadas incluem Tay-Sachs, Gaucher e 
Niemann-Pick, causadas por defeitos enzimáticos 
que levam ao acúmulo de substâncias nos 
lisossomos.:
Participam da β-oxidação de ácidos graxos, 
auxiliando na produção de energia, e da 
desintoxicação celular, como na metabolização do 
álcool no fígado.
Nas plantas, os glioxissomos, um tipo 
especializado de peroxissomo, convertem lipídios 
em açúcares durante a germinação das sementes.
Vacúolo: são organelas que armazenam e regulam 
substâncias dentro da célula.
Vacúolos pulsáteis: presentes em protozoários de 
água doce, regulam o equilíbrio osmótico ao 
eliminar o excesso de água.
Mitocôndrias: são organelas de dupla membrana: a 
membrana mitocondrial interna (MMI), que forma 
cristas e contém ATP sintase (corpúsculos 
elementares), e a membrana mitocondrial externa 
(MME).
Vacúolos vegetais: grandes e centrais, armazenam 
nutrientes, pigmentos e resíduos, além de 
manterem a pressão osmótica da célula (pressão 
de turgor).
O espaço intermembrana é rico em H⁺, essencial 
para a respiração celular, que ocorre na matriz 
mitocondrial, onde há DNA, RNA e ribossomos, 
permitindo sua divisão independente.
Estão distribuídas no citoplasma e fornecem 
energia (ATP) para a célula.
Cloroplastos: são organelas de dupla membrana, 
exclusivas de células vegetais e algas, 
responsáveis pela fotossíntese.
Contêm clorofila, pigmento essencial para captar 
luz. O estroma abriga DNA, RNA e ribossomos, 
permitindo a autoduplicação.
Possuem lamelas, que formam grana (pilhas de 
tilacoides), onde ocorrem as reações luminosas da 
fotossíntese.
Realiza glicosilação de proteínas, síntese de 
fosfolipídios, formação das estruturas primárias e 
terciárias de proteínas via chaperoninas e a 
catálise de peptídeos.
A sequência sinal direciona a proteína ao RER, 
onde a partícula reconhecedora de sinal (PRS) a 
conduz ao seu receptor. No RER, ocorrem ainda a 
formação de pontes dissulfeto, essenciais para a 
estabilidade proteica.
Comunicação Celular
Substâncias de comunicação se ligam 
aos receptores da membrana ou no 
interior da célula.
Membrana plasmática 
Plastos e fotossíntese 
Plastos: são organelas exclusivas de células 
vegetais e algas, envolvidas em diversas funções, 
como fotossíntese, armazenamento e síntese de 
compostos. Possuem dupla membrana e DNA 
próprio, permitindo autoduplicação.
Fotossíntese: processo biológico pelo qual 
organismos autotróficos, como plantas, algas e 
algumas bactérias, convertem energia luminosa 
em energia química, produzindo glicose e oxigênio 
a partir de dióxido de carbono (CO₂) e água (H₂O).
6CO2 + 6H2O + luz → C6H12O6 + 6O2
Cloroplastos: realizam fotossíntese e contêm 
clorofila.
Cromoplastos: armazenam pigmentos 
carotenoides, conferindo coloração a frutos e 
flores.
Leucoplastos: incolores, especializados no 
armazenamento de substâncias, como amido 
(amiloplastos), óleos (oleoplastos) e proteínas 
(proteinoplastos).
Clorofila a: absorve os comprimentos de onda 500 
(azul claro) e 650nm (vermelho).
Clorofila b: absorve os comprimentos de onda 450 
(azul escuro) e 700nm (vermelho).
Fotossistema I: proteína P700; 680 a 700 nm
Fotossistema II: proteína P680; 670 a 680 nm
Fase clara: ocorre na membrana dos tilacoides, 
usam fotossistema I e II; absorção de luz gera 
movimento de elétrons que formam ligações de 
alta energia e quebra molécula de água em H+ e 
O2.
Fase escura: Ocorre no estroma do cloroplasto, 
independentemente da luz; Utiliza ATP e NADPH 
produzidos na fase clara; Fixação do CO₂: a enzima 
rubisco incorpora CO₂ ao ribulose-1,5-bifosfato 
(RuBP); Redução: formação de gliceraldeído-3-
fosfato (G3P), precursor da glicose; Regeneração 
do RuBP, permitindo a continuidade do ciclo; 
Produto final: síntese de glicose e outros 
carboidratos. 
Fotofosforilação acíclica
Fotofosforilação cíclica
Quimiossíntese: Processo autotrófico em que 
organismos produzem energia a partir da 
oxidação de compostos inorgânicos, sem luz.
Realizado por bactérias quimiossintetizantes, como 
nitrificantes, sulfobactérias e ferro-bactérias. 
Oxidação de compostos inorgânicos (ex: NH₃, H₂S, 
Fe²⁺), liberando energia química.
Fixação de CO₂ usando essa energia para formar 
glicose (semelhante ao ciclo de Calvin).
Citoplasma, citoesqueleto e complexos 
supramoleculares
Citoplasma
Citoesqueleto
Propriedades funcionais 
Obter energia do meio
Propriedades essenciais 
Metabolismo
Irritabilidade 
Condutibilidade
Contratibilidade
Constituintes
Organelas
Membranosas
Não membranosas/
estruturas supramoleculares 
Mitocôndrias 
Retículos
Complexo de golgi
Vesículas
Lisossomos
Núcleo
Peroxissomos
Vacúolos
Centríolos
Cromossomos
Membranas 
Cílios
Flagelos
Ribossomos
Inclusões citoplasmáticas
Grânulos de glicogênio
Amido
Pigmentos
Lipofuscina
Síntese de lipídios: fosfolipídios, colesterol e 
hormônios esteroides.
Desintoxicação celular: metabolização de drogas e 
toxinas (citocromo P450).
Solubilização da bilirrubina, evitando icterícia.
Hidrólise do glicogênio, liberando glicose no 
fígado.
Armazenamento de íons cálcio (Ca²⁺), essencial 
para contração muscular e sinalização celular.
Forma das células
Localização das organelas
Movimento das organelas
Componentes do citoesqueleto
Microtúbulos (macrofilamentos)
Filamentos intermediários 
Filamentos de actina (microfilamentos)
Proteínas associadas ao citoesqueleto
Polares: Receptores da membrana
Apolares: receptores internos
Tipos de comunicação celular
Classificado pela distância entre as células
Comunicação hormonal: Hormônios mensageiros 
atuam distantes da origem.
Comunicação parácrina: Mensageiros atuam nas 
células vizinhas.
Comunicação neuronal: Neurotransmissor atua na 
sinapse no espaço de 20 a 30 nm.
Junções comunicantes: Canais entre as células. 
Conexônios.
Processo de comunicação: relaciona a moléculas 
ativadora com receptor para ativar a resposta 
celular que depende:
Do conjunto de receptores responda a célula.
Da natureza química do receptor, respostas 
diferentes para o mesmo ativador em células 
diferentes.
Na maquinaria intracelular que gera a resposta 
secundária via segundosmensageiros.
Da natureza química polar ou apolar dos 
ativadores ou mensageiros primários.
Receptores
Efetores e reguladores
Propriedades dos receptores
Capacidade de se acoplar ao ligante apropriado 
através do domínio de ligação.
Capacidade de propagar o sinal regulador na 
célula alvo através de uma outra molécula 
chamada de efetor.
Interagir com uma proteína efetora através de um 
sistema receptor receptor-efetor e gerar a síntese, 
liberação ou ativação de uma outra molécula 
reguladora no meio intracelular.
Tipos de receptores
Ligados a proteína G- metabotrópicos
Ligados a tirosina quinase
Ionotrópicos
Localizados na m.p.
Ligados à guanosina fosfato
Geram segundos mensageiros
Ativadores hidrossolúveis
Localizados na m.p.
Regulam transcrição de DNA
Localizados no citosol ou núcleo
Ativadores lipossolúveis
Localizados na membrana 
Interação célula-matriz extracelularComposição
Ácido hialurônico 
Glicoproteínas
Proteoglicanos
Colágeno
Manutenção da constância do meio intracelular 
Permeabilidade seletiva
Justaposição das células
Reconhecimento celular
Interação com a matriz extracelular e com o 
citoesqueleto.
Tonicidade, limite celular e equilíbrio dinâmico
Suporte para sistemas enzimáticos 
Constituição 
Lipídios, glicídios e proteínas
Quantidade de cada tipo depende da localização e 
função das membrana.
Estado fluido- modelo mosaico fluido [Singer e 
Nicholson 1972].
Bicamada lipídica
Arranjo dos lipídios
Porções hidrofílico e hidrofóbica
Assimétrica
Lipídios
Anfipáticos
Fosfolipídios
Glicerofosfolipídios
Glicerolipídios
Esfingolipídios
Caudas apolares
Movimento dos lipídios
Rotação
Vibração
Translação 
Colesterol 
Fluidez nas células animais- inversamente 
proporcional à quantidade
Proteínas
Quanto mais proteína maior atividade metabólica.
Membranas de células diferentes têm grupos 
diferentes de proteínas.
Receptores
Funções enzimáticas
Integrais ou intrínsecasTransmembranq
Sistema imunológico
Periféricas ou extrínsecas
70% do total
Balsas de lipídios
Ligadas à membrana interna
Movem-se pela membrana- concavalina A
Glicídios
Glicolipídios e glicoproteínas
Glicocálice
Reconhecimento celular
Adesão celular
Antígenos do sistema ABO
Transporte através da membrana 
plasmática 
Depende da natureza química da membrana-
polaridad.
Da substância- dimensões, energia cinética, 
polaridade.
Bicamada e proteínas de mebrana
Tipos de transporte 
Ativo- hidrólise de ATP
Passivo- sem a hidrólise de ATP
Difusão
Dispersões e soluções 
Transporte da água
Osmose- transporte da água via membrana 
semipermeável.
Pressão osmótica- pressão miníma que impede a 
osmose. 
Classificação das soluções quanto à diferença de 
pressão osmótica.
Isotônicas- mesmo pi
Anisotônicas- diferentes pi
 Hipertônica, maior pi.
Hipotônico, menor pi.
Transporte rápido da água
Canais proteicos- aquaporinas
Pequeno tamanho
Alta Ec
Ocorre com água e outras pequenas moléculas 
com CO2, O2 e Íons.
Via canais proteicos específicos
Transporte facilitado ou catalisado
A favor de um gradiente de concentração 
Sem hidrólise de ATP
O dispersor se move para onde está em menor 
quantidade
Carregadores proteicos-permeases
Especificidade para geometrias moleculares
Pode sofrer saturação 
Segue o modelo de saturação enzimático
Possui velocidade máxima
Ocorre via hidrólise de ATP
Ex.: bomba Na+/K+
Lado citossólico da membrana- hidrólise de ATP
Transporte primário
Classe P- fosforilação 
Classe F- íons H+ com síntese de ATP
Classe V- íons H+ para Lisossomos
Transporte impulsionado por gradientes iônicos ou 
transporte ativo secundárioCotransporte- pelo mesmo carreador
Simporte- mesmo sentido
Antiporte- sentidos opostos
Transporte de glicose
Molécula polar
Importância, molécula preferencial para formação 
de ATP
Transporte via permeases ou transporte ativo 
secundário 
Ocorre a favor de uma gradiente
SGLTs, cotransportadores
Noções básicas sobre metabolismo 
celular
Intermediários metabólicos
Respiração celular- catálise da glicose é ácidos 
graxos.
A energia dessas biomoléculas é armazenada em 
intermediários metabólicos.
Intermediários metabólicos associam o 
catabolismo da glicose e ácidos graxos com o 
anabolismo.
Principal intermediário- ATP
Instável
ATPases
Nucleotídeo com adenina
ATP, ADO+ Pi + ~ 8000kcal
Glicólise 
Remoção de hidrogênio na oxidação de 
biomoléculas- intermediários NAD+ e FAD.
Ocorre no citosol.
Sem presença de O2.
A glicose é hidrolisada até ácido pirúvico.
É preparatória para a via aeróbia que ocorre na 
mitocôndria.
Fases: preparatória e de pagamento.
Consome 2 ATP
Produz 4 ATP
Saldo 2 ATP
Ciclo de Krebs, dos ácidos tricarboxílicos, do ácido 
cítrico
A acetilCoA produzida pela glicose é ácidos graxos.
Início- ac. pirúvico é oxidado em acetilCoA e 
formação de NADH+H+.
AcetilCoA reage com ac. Cítrico e inicia-se o ciclo 
de Krebs- reações de descarboxilação.
Produtos- 2CO2 +3 NADH + FADH +1GTP 
(convertido em ATP) para cada piruvato derivado 
da glicose.
Cadeia respiratória ou sistema transportador de 
elétrons
Na membrana mitocondrial interna, compostos 
que transportam elétrons, diferença de potencial 
eletroquímico, produção de ATP Complexos transportadores
Complexo I- NAD-desidrogenase
Complexo II- succinato
Complexo III- citocromos b e c1 e proteínas Fe-S
Complexo IV- citocromo (a+a3)
Tipos de respiração 
Aeróbica 
Anaeróbica
Estritos ou facultativos 
Fermentação 
Quebra da glicose em seus produtos finais na 
ausência de O2
Anaeróbios facultativos e estritos
Saldo 2 ATPS
Tipos
F. Lática Desidrogenase lática
F. Alcoólica Descarboxilase do piruvato Ex.: cerveja, pão.
Ex.: lactobacilos, músculos em anaerobiose.
Generalidades sobre células
Descoberta das células e teoria celular
Maioria das células é microscópica
A criação dos microscópios ópticos e eletrônicos 
influenciaram no estudo da célula e suas 
particularidades.
Tamanho e forma das células
Dimensões e limites
Forma e função 
A área relativa- metabolismo
Diferenças entre células
Procariontes
Eucariontes
Não tem núcleo, pois não tem envoltório 
98% membrana plasmática 
Tem núcleo 
2% membrana plasmática 
Compartimentos membranosos
Paredes celulares
Bactérias, fungos e vegetais
Bactérias- Mureína ( Gram)
Positivo- púrpura
Negativo- não púrpura 
Fungos- quitina-N-acetilglicosamina
Vegetais- celulose
Parede primária- divisões
Parede secundária 
Classe ABC- pequenas moléculas- fosfolipídeos, 
aminoácidos, drogas lipofílicas, peptídeos, 
açúcares nas bactérias