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Citologia Professor Jandeson Silva Biologia Molecular Celular e Genética A CÉLULA • A célula é a unidade estrutural e funcional que constitui todos os seres vivos, podendo ocorrer isoladamente, nos seres unicelulares ou formar arranjos ordenados, os tecidos, que constituem o corpo dos seres pluricelulares. Membrana celular Retículo endoplasmático Núcleo Ribossomo Lisossomo Mitocôndria Complexo de golgi RNA DNA Proteína solúvel Metabólito Célula Procariótica Célula Eucariótica A microscopia eletrônica possibilitou a classificação das células em duas classes: as procariontes e as eucariontes. AS PROCARIONTES • Pro – primeiro e cario – núcleo • Onde os cromossomas não são separados do citoplasma por membrana. • Os seres vivos são denominados seres procariotas. • Bactérias (cianofíceas ou algas azuis, também são bactérias) • O procarionte mais estudado é a bactéria Escherichia Coli, por sua simplicidade estrutural e rapidez na multiplicação. • O citoplasma dessas células não apresentam outra membrana além daquela que o separa do meio externo (membrana plasmática), não se apresentam subdividido em compartimentos; • Em alguns casos podem existir invaginações da membrana plasmática que penetram no citoplasma onde se enrolam, originando estruturas denominadas mesosomas. • Outra diferença entre a célula procarionte e a eucarionte é a falta de um citoesqueleto nos células procariontes. • Com isso as procariontes apresentam-se em formas simples, em geral esféricas ou em bastonetes, é a sua forma é mantida pela parede extracelular, que é rígida e tem o papel de proteção da célula bacteriana, diante das variações do meio ambiente. AS EUCARIONTES • Apresenta duas partes morfologicamente bem distintas – citoplasma e o núcleo. • O citoplasma é envolto pela membrana plasmática e o núcleo pelo envoltório nuclear. • Riqueza em membranas, formando compartimentos. • Possui organelas com funções bem definidas. • Preenchendo o espaço entre essas organelas encontra-se a matriz citoplasmática, hialoplasma ou citosol. • O citosol contém moléculas de água, íons diversos, aminoácidos, precursores dos ácidos nucléicos, numerosas enzimas que participam da degradação e síntese de hidratos de carbono, de ácidos graxos, de aminoácidos e de outras moléculas produzidas nas células. • Contém ainda monômeros protéicos que se polimerizam para constituir diversas estruturas celulares como os microtúbulos e os filamentos de actina, que são componentes do citoesqueleto Célula Animal Célula Vegetal Célula Vegetal Uma célula vegetal possui certas estruturas, que não são encontradas em células animais: Cloroplastos Parede celular Grandes vacúolos citoplasmáticos Célula animal Célula vegetal Agora vamos conhecer as estruturas celulares e suas características O Citoplasma e suas Organelas Ocorre apenas em células eucorióticas. É composto principalmente de dois tipos de filamentos protéicos: os microfilamentos (formados de actina e miosina) e os microtúbulos. Os microfilamentos são responsáveis pela movimentação celular. Citoesqueleto Ciclose Movimento amebóide • Microtúbulos Os microtúbulos são pequenas estruturas cilíndricas constituídas de tubulinas. Fornecem suporte estrutural para a manutenção da forma da célula. Participam na formação de fibras protéicas importantes na divisão celular. Centríolos, cílios e flagelos Os centríolos ocorrem e todas as células eucarióticas com exceção de angiospermas e gimnospermas (células vegetais). Cada centríolo é uma estrutura cilíndrica de nove grupos de três microtúbulos protéicos. É responsável pela formação de Cílios e Flagelos Cada célula apresentam um par de centríolos localizados próximo ao núcleo (no centro celular). Participam do processo de divisão celular. Ribossomos São formados por duas subunidades de tamanhos diferentes que se dispõem uma sobre a outra, sendo que cada uma delas é constituída por proteínas e RNAr. Participam do processo de síntese protéica Podem estar livres no citosol ou associados ao retículo endoplasmáti co rugoso Lisossomos Corpúsculos citoplasmáticos arredondados, pequenos e com grande quantidade de enzimas em seu interior. As enzimas são chamadas de hidrolases ácidas e realizam a digestão intracelular . Estão ligadas ao processos de heterofagia e autofagia. São originados a partir do complexo golgiense. Retículo endoplasmático Organelas formada por canais delimitados por membrana que comunicam-se com a carioteca (membrana nuclear) É uma rede de distribuição que transporta o material de que a célula precisa, de um ponto qualquer até o ponto de utilização, tendo uma função de transporte. Retículo Endoplasmático Liso - REL Rugoso - RER As membranas do REL formam sistemas tubulares, enquanto que as do RER, formam vesículas, pequenos canais achatados. O RER, também é chamado Ergastoplasma, (elaboração e síntese) pois é muito desenvolvido em células com função secretora. Complexo Golgiense Formado por vários conjuntos de sáculos lameliformes achatados, denominados dictiossomos. Localiza-se próximo ao núcleo e ao RER. Assim como o RER, ocorre com mais abundância em células secretórias Sua função está ligada a concentração, modificação e eliminação de secreções, como também a produção de polissacarídeos, como a hemicelulose. Peroxissomos Organelas de contorno arredondado assim como os lisossomos. Tem como função decompor o peróxido de hidrogênio (H2O2), através da enzima catalase que é produzida nessa organela. São também importantes na desintoxicação do organismo, pois decompõem substâncias tóxicas como o etanol. Suas enzimas são produzidas no citosol e incorporadas pela organela. Células com função secretora, como células que secretam hormônios ou mesmo enzimas digestivas, geralmente possuem retículo endoplasmático rugoso e complexo de golgi bem desenvolvidos e numerosos. Dentro de uma células o retículo endoplasmático rugoso, o complexo golgiense e os lisossomos estão envolvidos em um processo fundamental, a digestão celular. As células podem digerir até mesmo organelas que não funcionem mais, no processo de autofagia. Em alguns casos a célula pode liberar as enzimas encontradas nos lisossomos e provocar a destruição celular no processo de autólise. Vacúolos Existem vários vacúolos na célula, como é o caso dos relacionados a digestão intracelular, como também os de suco celular (típico de células vegetais e algas). E ainda podemos falar sobre os vacúolos contráteis já vistos anteriormente. Em células vegetais jovens, podem ser numerosos e pequenos, que se fundem em um só vacúolo na célula adulta. Tem função de reserva de substâncias, como pigmentos (como é o caso das antocianinas que dão coloração as folhas de plantas). E ainda possuem função osmoreguladora em eucariontes unicelulares. A membrana plasmática A membrana plasmática e as demais membranas internas da célula são lipo- protéicas. Ao modelo proposto para a estrutura da membrana deu-se o nome de Modelo do Mosaico Fluido, proposto em 1972 por Singer e Nicolson. Permeabilidade Seletiva São principalmente constituídas de fosfolipídios e proteínas, mas podem conter outros lipídios como é o caso do colesterol. Tem função variável de acordo com o tipo e da quantidade de proteína constituinte. LIPIDIOS CARBOIDRATOS PROTEÍNAGlicocálix O glicocálix ocorre externamente à membrana plasmática da maioria das células de animais, ela é formada por uma camada frouxa de glicídios, associados aos lipídios e às proteínas da membrana. GLICOCÁLIX Funções: •Constitui uma barreira contra agentes físicos e químicos do meio externo. •Confere às células a capacidade de se reconhecerem. •Formam uma camada que retêm nutrientes e enzimas ao redor das células. Semipermeabilidade Seletiva A grande variedade de fosfolipídios e proteínas encontradas na membrana plasmática é quem dita a permeabilidade dessa membrana em relação a uma molécula. No caso da membrana plasmática celular, apenas moléculas muito pequenas e não carregadas (apolares) podem passar livremente. O transporte pela membrana Existem três processos principais Passivo Ativo Mediados por vesículas (endocitose) Difusão Osmose Difusão facilitada DifusãoDifusão No fenômeno de difusão facilitada o soluto atravessa a membrana com o auxílio de uma proteína carreadora. Esse processo não necessita de energia. Difusão facilitadaDifusão facilitada Corresponde ao movimento de partículas de onde elas estão mais concentradas para onde estão menos concentradas, a fim de igualar a concentração. No fenômeno da osmose o solvente atravessa a membrana indo a favor do gradiente de concentração. Desta forma, o solvente vai da solução hipotônica para a solução hipertônica. OsmoseOsmose A água apesar de ser polar, é pequena o suficiente para atravessar a bicamada lipídica. A água se difunde da solução menos concentrada para a mais concentrada. As células modificam seu volume em função da concentração do meio. Um exemplo desse processo ocorre com as hemácias humanas. Transporte ativoTransporte ativo Os processos ativos são aqueles que ocorrem através da membrana plasmática graças ao fornecimento de energia do metabolismo celular. O movimento se da contra o gradiente de concentração. Esse tipo de transporte depende da ação de proteínas ligadas a membrana que funcionam como bombas de transporte assessorando a passagem através da membrana plasmática Gradiente eletroquímico de sódio Gradiente eletroquímico de potássio Sítio de ligação de potássio Sítio de ligação de sódio Transporte mediado por vesículas Pequenas moléculas atravessam a membrana plasmática, mas partículas maiores não conseguem atravessar a membrana, mas podem ser incorporadas à célula através de endocitose( dentro) , ou ser eliminadas da célula através da exocitose (fora). A endocitose pode ocorrer por dois processos básicos: a fagocitose e a pinocitose. A fagocitose ( fagos=comer e citos=célula), ato da célula comer, é um processo de ingestão de particulas grandes , tais como microorganismos e restos de outras células. A pinocitose (pinos=beber, citos=célula) ato de a célula beber, está relacionado com o ato da celular ingerir microorganismos dissolvidos em água. Desmossomos Regiões ricas em substâncias adesivas e fios de queratina. Encontrados entre células epiteliais. Os desmossomos ajudam na sustentação e na adesão das células entre si Desmossomo Nexos ou junção comunicanteZônula Oclusa Nexos Estão presentes em células embrionárias, cardíacas e hepáticas. São formados da junção das proteínas das membranas de 2 células formando canais, por onde passam de alimento e outras substâncias de uma célula para outra. Zônulas Tem como função impedir a passagem de substâncias entre as células. São encontradas principalmente nas células epiteliais do intestino. Plasmodesmos Poros com ligações de citoplasma que facilitam a passagem de substâncias de uma célula para outra. Essas estruturas são encontradas apenas em células vegetais. Plasmodesmos Lamela Média Camada de pectina que liga uma célula vegetal a outra, mantendo-as unidas. Lamela média NúcleoNúcleo Estrutura encontrada em células eucarióticas, que coordena e comanda todas as funções da célula, inclusive a divisão celular Geralmente as células são mononucleadas, mas existem células dinucleadas, multinucleadas e anucleadas. As células anucleadas não se dividem e por isso tem vida curta. Nucléolo Nucleoplasma Cromatina Poros nucleares Mem. interna Mem. externaCarioteca O núcleo interfásico (fora de período de divisão) é composto de: carioteca, nucleoplasma, nucléolo e cromatina Meio Meio hipotônicohipotônico Meio Meio hipertônicohipertônico Meio Meio IsotônicoIsotônico H2O H2O Osmose em células vegetaisOsmose em células vegetais Quando colocamos uma células vegetal em uma solução hipotônica, diferente de um célula animal, a célula vegetal não estoura devido a parede celular. Se colocada em meio hipotônico, a célula recebe água até o máximo que ela pode conter, tornando-a túrgida. Se colocada em meio hipertônico, a célula perde água até o que sua membrana se separa da parede celular, tornando-a plasmolizada. Esse processo de perda de água chama-se plasmólise. Se colocarmos uma célula plasmolizada em um meio hipotônico ela volta imediatamente ao estado de túrgida, no processo que se chama deplasmólise. A bomba de Na+ e K+ é o melhor exemplo de transporte ativo. Transporte ativoTransporte ativo Gradiente eletroquímico de sódio Gradiente eletroquímico de potássio Sítio de ligação de potássio Sítio de ligação de sódio Citoplasma Citoplasma Meio extracelular Meio extracelular Comunicaçãso entre célulasComunicaçãso entre células as células se comunicam com outras através de diversas estruturas Osmose em organismos unicelularesOsmose em organismos unicelulares A essa estrutura dá-se o nome de vacúolo contrátil. Transporte ativoTransporte ativo Assim quando colocamos um paramécio em um rio, ele começa a receber água por osmose e por isso para evitar seu rompimento, utiliza o vacúolo contrátil para jogar o excesso de água para fora, compensando assim a quantidade de água que recebe. Os processos ativos são aqueles que ocorrem através da membrana plasmática graças ao fornecimento de energia do metabolismo celular. O movimento se da contra o gradiente de concentração. Esse tipo de transporte depende da ação de proteínas liga-das a membrana que funcionam como bombas de transporte assessorando a passagem através da membrana plasmática Alguns organismos unicelulares possuem estruturas responsáveis pelo bombeamento de água, controlando assim a entrada e saída de água da célula. Transporte via proteína Transporte em bloco Quadro comparativo dos tipos de transporte Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39 Slide 40 Slide 41 Slide 42 Slide 43 Slide 44 Slide 45 Slide 46 Slide 47 Slide 48 Slide 49 Slide 50 Slide 51 Slide 52 Slide 53 Slide 54 Slide 55 Slide 56 Slide 57 Slide 58 Slide 59 Slide 60 Slide 61 Slide 62
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