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CITOLOGIA Prof. Vicente Alberto CITOLOGIA Biologia celular ou citologia é o ramo da biologia que estuda as células no que diz respeito à sua estrutura, suas funções e sua importância na complexidade dos seres vivos. CÉLULA • A palavra "célula" vem do latim: cellula (quarto pequeno) • A célula representa a menor porção de matéria viva, isto é, a menor unidade estrutural e funcional de um ser vivo. • A célula animal é composta basicamente por: • 70% de água, • 15% de proteínas, • 7% de material genético, • 3% de carboidratos, • 2% de lipídeos, • 1% de sais inorgânicos, • além de 2% de outras substâncias. CÉLULA Alguns organismos, como as bactérias e amebas, são unicelulares, isto é, consistem apenas de uma única célula. Porém, a maioria dos organismos, incluindo humanos, são feitos de bilhões de células, ou seja, são pluricelulares. Os menores organismos são chamados UNICELULARES SERES PLURICELULARES Células semelhantes se agrupam formando tecidos, e estes, os órgãos. As células podem ser procariotas ou eucariotas. Células procarióticas são mais simples que as eucarióticas. Nestas, o DNA não está envolto por uma membrana, não há núcleo definido pela carioteca (membrana nuclear) e podemos encontrar ribossomos, moléculas circulantes de DNA dispersos no citoplasma. Externamente à membrana plasmática dessas células, há a parede celular. Indivíduos procarióticos são unicelulares, sendo estes: as bactérias, cianobactérias, micoplasmas, rickéttsias e clamídias. PROCARIONTES DNA: material genético MEMBRANA PLASMÁTICA: controla trocas de substâncias RIBOSSOMOS: síntese proteica FLAGELOS: mobilidade PAREDE CELULAR: proteção CAPSULA: proteção e fornecimento de substâncias químicas CITOPLASMA: mantém a consistência e a forma da célula. É nele que se realizam as reações químicas. EUCARIONTES As células eucarióticas possuem maior tamanho e complexidade, a começar pelo núcleo individualizado, envolvido pela carioteca. Seu citoplasma é interconectado por uma rede de tubos e canais membranosos e é onde, além de ribossomos, também são encontradas mitocôndrias, retículo endoplasmático granuloso e não granuloso, complexo golgiense, lisossomos, peroxissomos, centríolos, dentre outras organelas. Exemplos de indivíduos eucariotas: animais, vegetais, fungos e protozoários. CELULA ANIMAL Glóbulo Vermelho PLAQUETAS, não são realmente células, mas fragmentos de células da medula óssea que pode ser encontrado na corrente sanguínea. Glóbulo Branco Neurônio Osteócito Célula Epitelial Condrocito Célula Muscular Cardíaca Célula Muscular Lisa Célula Muscular Estriada Esquelética Néfron Hepatócito Célula Pulmonar Célula do Estômago Célula do Intestino Grosso Célula do Intestino Delgado Adipócito Espermatozoide Óvulo Ácino Pancrático Célula do Baço Componentes da Célula Animal 1. Membrana Plasmática 2. Citoplasma 3. Orgânulos Os orgânulos celulares são estruturas localizadas no citoplasma que realizam funções específicas. São eles: Citoesqueleto, Centríolos, Complexo de Golgi, Lisossomos, Mitocôndrias, Peroxíssomos, Retículo Endoplasmático Liso, Retículo Endoplasmático Rugoso (RER), Ribossomos, Vesículas e Núcleo. MEMBRANA PLASMÁTICA A membrana plasmática envolve a célula e isola o citoplasma do meio extracelular. É formada por duas camadas de lipídios, proteínas e uma pequena fração de açúcares. A composição da membrana plasmática muda conforme o tipo de célula e o organismo. Nos animais, as membranas plasmáticas constituem-se de fosfolipídios (principalmente glicerofosfolipídios e esfingomielinas), glicolipídios e colesterol. Esses lipídios alinham-se em fileiras e formam duas camadas em que as cadeias carbônicas ficam frente a frente. No meio da dupla camada lipídica, existem proteínas específicas inseridas parcial ou transversalmente. Estas proteínas não são fixas: podem deslizar ao longo do plano da membrana. Este modelo de organização da membrana celular é conhecido como "mosaico fluido". MEMBRANA PLASMÁTICA Mosaico O modelo do mosaico fluído CITOPLASMA O citoplasma é constituído por todos os conteúdos que podemos encontrar dentro da membrana celular, excluindo o núcleo da célula. É a parte da célula que pode ser encontrada dentro da membrana celular. Citosol ou Hialoplasma ou Matriz Citoplasmática é basicamente a parte líquida ou aquosa do citoplasma, onde as outras partes do citoplasma, como, várias organelas e partículas permanecem suspensas. Citosol é uma complexa mistura de água, sais dissolvidos, íons e moléculas orgânicas. O fluido citoplasmático é constituído principalmente por água, proteínas, sais minerais e carboidratos (ou glicídicos ou hidratos de carbono). CITOESQUELETO: microtúbulos e microfilamentos O citoesqueleto também é chamado de “citomusculatura”. O citosol das células eucarióticas apresenta um quantidade enorme de tubos ocos chamados de microtúbulos. Ele também é formado por proteínas, as tubulinas. Eles possuem a capacidade de aumentar e diminuir seu tamanho. Podem-se encontrar, também, os microfilamentos formados pela proteína actina. Os dois juntos formam um verdadeiro esqueleto celular e são essenciais para manter a forma da célula e suas estruturas. É responsável principalmente pelo MOVIMENTO CELULAR. COMPLEXO DE GOLGI É conhecido pelas seguintes denominações: aparelho de Golgi, dictiossomo, golgiossomo ou complexo de Golgi. É formado por vesículas com morfologia de sacos achatados com função fundamental de eliminação de substâncias produzidas pela síntese celular através do processo de secreção. Além de promover maturação e armazenamento de proteínas ribossomáticas, efetua também a distribuição das moléculas sintetizadas e empacotadas nas vesículas. Aderidas ao citoesqueleto, as vesículas são transportadas no interior da célula até a região basal da membrana plasmática. A partir desse instante a membrana da vesícula se funde à membrana da célula, eliminando o conteúdo proteico para o meio extracelular. Essa organela tende a se concentrar em células especializadas na secreção de substâncias hormonais, principalmente células de órgãos como: o pâncreas (síntese de insulina e glucagom), hipófise (somatotrofina – hormônio do crescimento) e tireoide (T3 e T4). RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO É formado por sistemas de túbulos cilíndricos e sem ribossomos aderidos a membrana. Sua função se relaciona principalmente ao metabolismo de lipídios, transporte e armazenamento de substâncias. Participa da síntese de esteroides, fosfolipídios e outros lipídios. Atua também na degradação do etanol ingerido em bebidas alcoólicas, assim como a degradação de medicamentos ingeridos pelo organismo como antibióticos e substâncias anestésicas, como uma de suas funções, a desintoxicação do organismo. Esse tipo de retículo é abundante principalmente em células do fígado. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO (RER) Retículo Endoplasmático Granuloso Ou ergastoplasma é uma estrutura similar ao retículo endoplasmático liso, porém com pequenas estruturas, chamadas ribossomos, aderidas a sua membrana. Função: participa da síntese de proteínas, que serão enviadas para o exterior das células. RIBOSSOMO É formado por grãos de RNA e proteína. É nesse componente que ocorre a síntese das proteínas e é feita com a junção de aminoácidos, sendo que esse procedimentoé comandado pelo RNA. Esse recebe a ajuda do polirribossomo para que comande os aminoácidos da proteína em sequência. LISOSSOMO É um corpúsculo normalmente esférico proveniente do Complexo de Golgi cujo interior apresenta uma grande quantidade de enzimas que degradam macromoléculas (tais como aminoácidos, açúcares, nucleotídeos e até mesmo pequenos peptídeos) ou organelas envelhecidas, ou seja, faz a digestão de material englobado pela célula (digestão heterofágica por fagocitose ou pinocitose) ou de estruturas de origem celular (digestão autofágica). Exemplo de enzimas encontradas dentro dos lisossomos: proteases (degradam proteínas), nucleases (degradam ácidos nucleicos DNA e RNA), glicosidases (degradam açúcares) e lipases (degradam lipídeos). MITOCôNDRIA Organela na forma de um pequeno bastão, responsável pela respiração celular. Função das mitocôndrias: Elas realizam o importante processo de respiração celular. Na respiração celular, ocorre um processo de reações químicas, através das quais a célula obtém energia para suprir suas necessidades vitais. As reações químicas que ocorrem no processo de respiração celular são dinamizadas por enzimas do ciclo de Krebs (encontradas no centro do fluido mitocondrial). Atuam também neste processo as enzimas da cadeia de transporte do elétron (localizadas no forro interior da membrana). As mitocôndrias usam o oxigênio e a glicose oferecidos pela célula, transformando-os em energia na forma de ATP (adenosina trifosfato) que é devolvida para célula. Elas são encontradas em abundância em células que estão presentes no sistema nervoso, principalmente nas extremidades dos axônios, do coração e também de todo o sistema muscular. PEROXISSOMOS Os peroxissomos são organelas citoplasmáticas com formato de vesículas esféricas, responsáveis pelo armazenamento de enzimas que catalisam o peróxido de hidrogênio, mais conhecida por água oxigenada (H2O2), substâncias tóxicas para a célula, fonte de radicais livres. A enzima denominada de catalase reage com o peróxido de hidrogênio produzindo água (H2O) e oxigênio molecular (O2). Nos mamíferos, são abundantes nas células dos rins e fígado, chegando a ocupar até 2% das células hepáticas. Nesses órgãos, realiza a desintoxicação do organismo, oxidando substâncias absorvidas do sangue. Participam também da produção de ácidos biliares sintetizados no fígado. Logo, degradam gorduras e aminoácidos. PEROXISSOMOS Em vegetais, as células das folhas e das sementes em germinação possuem peroxissomos especiais, conhecidos como glioxissomos. CENTRÍOLO São cilindros que formam um ângulo reto e ficam em uma região densa do citoplasma chamada de centro celular ou centrossomo. Os centríolos são estruturas que participam da divisão celular, principalmente em células animais. O centríolo, portanto, age como organizador das estruturas celulares durante sua reprodução. São necessários para a formação do fuso acromático e na formação dos cílios e flagelos. NÚCLEO O núcleo possui duas funções básicas: regular as reações químicas que ocorrem dentro da célula, e armazenar as informações genéticas da célula. Possui uma CARIOTECA, NUCLÉOLO, CROMATINA. CARIOTECA Envolve o núcleo. NUCLÉOLO • Estrutura corpuscular e densa, presente no interior do núcleo e composta de DNA, proteína e RNA ribossômico. NÚCLEO NUCLÉOLO Nucléolo DNA A molécula de DNA é composta por uma fita dupla de nucleotídeos (adenina, citosina, guanina e timina). Existem quatro subunidades de nucleotídeos, e as duas cadeias unem-se através de pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas dos nucleotídeos. CROMATINA X CROMOSSONO A cromatina é um filamento de DNA muito longo e muito fino, localizado no núcleo da célula interfásica (não em divisão). Na célula humana, contam-se 46 desses filamentos. Quando a célula inicia seu processo de divisão (mitose ou meiose), esses filamentos se espiralizam (enrolam-se sobre si mesmos) e se condensam, transformando-se nos famosos cromossomos. Ou seja, eles são praticamente a mesma coisa, porém com estruturas diferentes. CÉLULA VEGETAL O QUE AS CÉLULAS VEGETAIS TÊM QUE AS CELULAS ANIMAIS NÃO TÊM? PAREDE CELULAR CLOROPLASTOS VACÚOLO PAREDE CELULAR Funções: PROTEÇÃO e RESISTÊNCIA CLOROPLASTO É responsável pela ocorrência da FOTOSSÍNTESE. Assim como a mitocôndria, possui o seu próprio DNA. VACÚOLO São estruturas celulares, muito abundantes nas células vegetais, contidas no citoplasma da célula, de forma mais ou menos esféricas ou ovular, geradas pela própria célula ao criar uma membrana fechada que isola um certo volume celular do resto do citoplasma. Seu conteúdo é fluido, armazenam produtos de nutrição ou de refugo. Controla a atividade OSMÓTICA da célula (entrada e saída de água) Estrutura Membrana Plasmática Citoplasma R.E.R. Vacúolo Mitocôndria Cloroplasto Ribossomo R.E.L. Parede Celular C. de Golgi Lisossomo Núcleo Elasticidade, resistência, permeabilidade Líquido das células Síntese proteica Fotossíntese Respiração celular Osmose Transporte proteínas Transporte esteroides Contém mat. genético Digestão intracelular Armazenamento e secreção de subst. Proteção e resistência Funções Bactérias Animais Plantas SIM SIM SIM SIM SIM SIM SIMSIMSIM SIM SIMSIM SIM SIM SIM SIM SIM NÃO SIM SIM SIMSIM SIMSIM SIMSIM NÃO NÃO NÃO NÃO NÃO NÃO NÃO NÃO NÃO NÃO
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