CITOPLASMA E SUAS ORGANELAS

Prévia do material em texto

1
www.cientic.com/tema_classif_img3.html
•Há evidências de que as células eucariontes tenham se originado a partir de
procariontes por invaginações da membrana plasmática.
•Hipótese apoiada pela observação de que as membranas intracelulares
assemelham-se a sua equivalente membrana plasmática
•A interiorização da membrana formou diversos compartimentos intracelulares
como retículo endoplasmático, lisossomos e aparelho de golgi.
Teoria Evolutiva
CITOPLASMA E SUAS ORGANELAS
Profa Andréa P Souza
2
Células Eucarióticas
- O processo de evolução das células
eucariontes culminou com a
aquisição de membranas internas
que levaram ao estabelecimento de
compartimentos individualizados
com diferentes composições
químicas e funções específicas: as
organelas.
- As organelas segregam e organizam
os processos bioquímicos
intracelulares, fornecendo a
estrutura para o desenvolvimento e
a diferenciação cellular.
- Apresentam 2 partes
morfologicamente bem distintas: O
citoplasma e o núcleo
213.98.12.215/.../imagenes-web/dibujos/?C=M;O=D
3
Citoplasma 
www.ufmt.br/bionet/dicas/01.10.04/citosol.htm
•O citoplasma contém as organelas
como mitocôndrias, retículo
endoplasmático, aparelho de Golgi, 
lisossomos e peroxissomos
www.ufmt.br/bionet/dicas/01.10.04/citosol.htm
•O citosol ou matriz
citoplasmática preenche o
espaço entre as organelas e os
depósitos (glicogênio e gotículas
lipídicas)
•É a parte mais líquida da célula,
contém água, íons, enzimas (ex:
da Glicólise), microfibrilas (do
citoesqueleto: actina e
microtúbulos
O citoplasma é o conjunto do citosol e as organelas
4
Depósitos Citoplasmáticos
http://anatpat.unicamp.br/nptxantoastro8a.html
•O citoplasma pode conter, conforme o tipo
celular, acúmulos, geralmente temporários
de substâncias diversas, não envoltas por
membrana.
•São freqüentes os depósitos de glicogênio
(polímero da glicose), sendo uma reserva
energética em células como do fígado e 
músculo estriado de mamíferos bem
alimentados.
•Muitas células contêm gotículas lipídicas.
•A melanina é um pigmento encontrado nas
células da epiderme.
•Lipofuscina (pigmento pardo) que se 
acumula em algumas células de vida longa, 
como neurônios e células musculares
cardíacas, à medida que elas envelhecem.
Depósito de acúmulo de lipofuscina (flechas)
Acúmulo de glicogênio (vermelho)
retina.umh.es/.../envejecimiento.htm 
5
Retículo Endoplasmático (RE)
www.portalbiologia.com.br/biologia/principal/...
•É uma rede de membranas que delimitam cavidades (cisternas, lúmen ou luz) de
diversas formas. As cisternas do RE constituem um sistema de túneis que percorre
o citoplasma.
• O RE se estende a partir da membrana nuclear e percorre grande parte do
citoplasma, formando uma rede de tridimensional de cavidades que se comunicam.
•Há 2 tipos de RE: O rugoso (RER) ou granular e o liso ou agranular (REL).
•O RE rugoso (RER) apresenta ribossomos na sua superfície voltada para o citossol,
participando da síntese de proteínas.
•O RE liso (REL) apresenta-se como túbulos que se anastomosam e se continuam
com o RE rugoso. Está envolvido na síntese de lipídios da célula (incluindo os
fosfolipídios e colesterol); participa da glicogenólise (obtenção de glicose a partir do
glicogênio) em hepatócitos e de células renais; armazena, libera e capta íons Ca+2.
6
Participação do Retículo Endoplasmático Liso 
na desintoxicação do organismo
•O organismo tem a capacidade de converter substâncias tóxicas como
herbicidas, conservantes e corantes alimentares, medicamentos ou dejetos
industriais em substâncias inócuas ou de fácil excreção.
•Este processo ocorre no fígado, na pele, nos rins e nos pulmões.
•O processo de desintoxicação envolve reações de hidroxilação, nas quais o
oxigênio molecular (O2) é utilizado para gerar grupos hidroxila.
•A hidroxilação de um composto aumenta a sua solubilidade em água e,
consequentemente, sua eliminação do corpo.
•A ingestão de barbitúricos promove um aumento acentuado na quantidade
de REL das células hepáticas, e até o RER perde os ribossomos acoplados às
suas membranas e transforma-se em REL.
•O aumento de REL por ação de drogas contribui para a redução do efeito de
determinados medicamentos, após certo tempo de uso. Por isso, há
necessidade de doses maiores para promover o mesmo efeito obtido.
7
Ribossomos
•São partículas densas constituídas de ácido
ribonucléico (RNA) e de proteínas.
•Cada ribossomo é formado por 2
subunidades de tamanhos diferentes (uma
menor e outra maior) que se associam
somente quando são ligadas aos filamentos
de RNA mensageiro (mRNA).
• Os ribossomos se associam às membranas
do RE na forma de polirribossomos. Essa
associação sempre ocorre pela subunidade
maior, enquanto que a subunidade menor se
associa ao mRNA.
•Os Poliribossomos são diversos ribossomos
associados à um único RNA mensageiro.
•Os polirribossomos têm papel fundamental na síntese de proteínas.
•Os polirribossomos livres ou dispersos no citosol são responsáveis pela síntese de
proteínas que devem permanecer no citosol ou serem incorporados no núcleo,
mitocôndrias, cloroplastos ou peroxissomos. Ex: Eritroblastos que sintetizam
hemoglobina, células embrionárias e de tumores em crescimento rápido.
• Os polirribossomos aderidos às membranas do RE são responsáveis pela síntese de
proteínas que devem permanecer no próprio RE, ser transportadas para o complexo de
Golgi, formar lisossomos, compor a membrana plasmática ou serem secretadas da
célula. Ex: Células acinosas do pancreas que produzem enzimas digestivas.
8
Lisossomos
• Estão presentes em todas as
células eucarióticas, com exceção
das hemácias.
•São corpúsculos geralmente
esféricos.
•São envolvidos por uma unidade de
membrana e contém enzimas
hidrolíticas (hidrolases ácidas).
• Contem cerca de 40 tipos de
enzimas hidrolíticas capazes de
digerir quase todas as
macromoléculas biológicas, como
proteínas, lipídios, ácidos nucleicos
e oligossacarídios.
•Substâncias que penetram na
célula por pinocitose ou fagocitose,
bem como componentes celulares
desgastados pelo uso, podem sofrer
ação das hidrolases ácidas contidas
nos lisossomos.
•São organelas chave na
manutenção da homeostase cellular.
9
Endossomos
www.colegiosaofrancisco.com.br 
•Formam um compartimento que recebe as moléculas introduzidas no citoplasma das
células pelas vesículas de pinocitose, que se originam na membrana plasmática.
•É formado por vesículas e túbulos cujo interior apresenta pH ácido. Esse
compartimento é responsável pela separação e pelo endereçamento do material que
penetra no citoplasma pelas vesículas de pinocitose.
•Grande parte desse material é encaminhada para os lisossomos, porém muitas
moléculas passam dos endossomos para o citossol e outras são devolvidas para a
superfície cellular.
•Podem ser considerados como uma parte da via lisossomal, porque muitas moléculas
que se dirigem para os lisossomos passam antes pelos endossomos.
www.ufmt.br 
10
Aparelho de Golgi
•É constituído por estruturas semelhantes a
sacos membranosos, achatados e
empilhados. Estas são as cisternas do
complexo de Golgi, revestidas por
membrana.
•No microscópio eletrônico observam-se
muitas vesículas esféricas associadas aos
sáculos do Golgi.
•Parte dessas vesículas transporta material
do RE para o Golgi, enquanto outras podem
estar envolvidas no transporte de uma
cisterna do Golgi para outras, e também do
Golgi para outras organelas. Assim são
chamadas de vesículas transportadoras.
•Cada pilha de cisternas com suas vesículas
associadas constitui uma unidade do
complexo de Golgi chamada dictiossomo.
•A face convexa é chamada de face cis ou face proximal, por estar geralmente mais
próxima do núcleo cellular e ao RE. A face côncava é chamada de face trans ou face distal,
porser mais distante do núcleo ou do RE e estar voltada para a membrana celular.
•Todo o transporte intracelular é feito por vesículas do RE e do Golgi.
•Tem múltipla funções: importante na separação e endereçamento das moléculas
sintetizadas encaminhando-as para as vesículas de secreção, para os lisossomos, para as
vesículas que permanecem no citoplasma ou para a membrana celular
11
Peroxissomos
Microscopia Eletrônica de uma célula mostrando os 
peroxissomos (P) 
www.ufmt.br/.../conteudos/15.12.04/vegetais.htm
•Possuem quase toda a catalase celular, 
enzima que converte peróxido de 
hidrogênio em água e oxigênio
•A catalase é importante pois o peróxido
de hidrogênio é um oxidante e prejudicaria
a célula se não fosse eliminado
rapidamente
•Esta reação é importante nas células do
fígado e rim, onde os peroxissomos
detoxificam as moléculas tóxicas que
entram na corrente sanguínea.
12
Mitocôndrias
Adaptado de Akiriko Manabe
13
Adaptado de Akiriko Manabe
14
Mitocôndrias
São organelas esféricas ou alongadas,
constituídas por 2 unidades de membrana:
- Membrana interna: Pregueada originando
dobras em forma de prateleiras ou de
túbulos, apresenta ácido graxo cardiolipina e
componentes da cadeia respiratória.
-Membrana externa: Apresenta porinas
sendo permeável à algumas moléculas.
-Matriz mitocondrial apresenta centenas
de enzimas, DNA mitocondrial, ribossomos,
tRNAs.
•Principal função: liberar energia
gradualmente das moléculas de ácidos
graxos e glicose, provenientes dos alimentos,
produzindo calor e moléculas de ATP:
Respiração celular
15
files.rita.webnode.com
Respiração Celular
- Processo de oxidação de moléculas
orgânicas acompanhado da liberação
de energia, que é aproveitada na
síntese de ATP.
- Compostos que quando oxidados
resultam em alto rendimento de ATP:
– Carboidratos
– Lipídios
– Aminoácidos
16
Adaptado de Akiriko Manabe
Rendimento: 2 moléculas de ATP.
- Fermentação láctica: Realizada por
bactérias do leite. O produto final da
quebra da glicose é o Ácido Láctico. É
empregada na preparação de iogurtes e
queijos. Também ocorre em nossos
músculos em situações de grande esforço
físico.
- Fermentação alcoólica: Realizada por
leveduras. Os produtos finais da quebra da
glicose são CO2 e Etanol (C2H5OH). É
utilizada na produção de pães, bolos e
bebidas alcoólicas.
A glicose é degradada em CO2 e H2O na
presença de oxigênio. Rendimento:
38 moléculas de ATP
- Fase anaeróbia (glicólise): não
necessita de oxigênio para ocorrer e
é realizada no citoplasma.
- Fase aeróbia (ciclo de Krebs e
cadeia transportadora de elétrons):
requer a presença de oxigênio e
ocorre dentro das mitocôndrias.
17Akiriko Manabe
18
Citoesqueleto
www.biblioteca.org.ar/.../cytoskel.htm
•Desempenha um papel mecânico, de suporte, mantendo a forma celular
e a posição de seus componentes
•Estabelece, modifica e mantém a forma das células
•É responsável pelos movimentos celulares
•Principais elementos: microtúbulos, filamentos de actina, filamentos de
miosina e filamentos intermediários
193
Microtúbulos
- São cilindros muito delgados e longos
-Cada microtúbulo é formado pela associação de dímeros protéicos dispostos em hélice.
-Em corte transversal aparece como um anel com 13 dímeros
- Os microtúbulos podem ser encontrados isolados ou em grupo formando os centríolos,
cílios ou flagelos.
-Os microtúbulos participam da movimentação de cílios e flagelos, transporte
intracelular de partículas, deslocamento dos cromossomos na mitose, estabelecimento e
manutenção da forma das células.
-Cada célula tem um par de centríolos, que se localiza próximo ao núcleo e ao aparelho
de Golgi, em uma região denominada centrossomo ou centro celular (local de formação
dos microtúbulos)
213.98.12.215/.../imagenes-web/dibujos/?C=M;O=D
205
Filamentos de Actina
-São formados por 2 cadeias em espiral de monômeros globosos da proteína
actina G que se polimerizam lembrando dois colares de pérolas enroladas,
formando uma estrutura quaternária fibrosa (actina F).
-Os filamentos de actina se agregam para formar feixes mais grossos.
-São muito abundante no músculo.
-Participam dos movimentos amebóides da célula e da contração muscular.
21
Filamentos de Miosina
- É uma proteína que se movimenta ao longo da actina em presença de ATP, 
importante para a contração muscular.
22
Filamentos Intermediários
-Apresentam um tamanho intermediário entre os filamentos de actina e os de 
miosina.
-São apenas elementos estruturais, não tendo participação na contração celular.
-São abundantes nas células que sofrem atrito.
-São específicos para vários tecidos, sendo utilizados para caracterizar nas biópsias 
de tumores e suas metástases, os tecidos de origem, importante para orientar o 
tratamento.
www.biblioteca.org.ar/.../cytoskel.htm