Trabalho Biocel

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Trabalho de Biologia Celular
Amanda Arantes de Ávila
1.0-Introdução
Os primeiros seres vivos eram provavelmente muito simples e assemelhavam-se aos procariontes atuais (seres unicelulares de estrutura mais simples, com material genético livre no citoplasma, sem um núcleo individualizado). Depois, com o passar do tempo, surgiram os seres eucariontes (indivíduos que possuem estruturas celulares mais complexas, com material genético separado do citoplasma por uma membrana nuclear, formando um núcleo verdadeiro 
Acredita-se que esse tipo de célula surgiu a partir das células procariontes por intermédio de determinados processos, enquanto outras, chamadas de organelas celulares, como a mitocôndria e o cloroplasto, surgiram a partir da invasão e consequente permanência de bactérias no interior das células primitivas.
Por sua vez, as células eucariontes podem ter passado a viver reunidas em colônias, formando os primeiros indivíduos formados por múltiplas células, os chamados pluricelulares. Os seres que viviam nessas colônias começaram a dividir “o trabalho” de realização das funções vitais e, dessa forma, aparecem as diferenciações dos tecidos celulares.
2.0- Características Universais das Células
Procarióticas e células eucarióticas têm em comum o material genético, isto é, a presença de DNA
Junto com o DNA, células procarióticas e eucarióticas têm em comum a presença de RNA, todas elas transcrevem e traduzem o RNA em proteínas da mesma maneira
Do DNA à proteína. A informação genética é lida e processada em duas etapas. Primeiro, na transcrição, os segmentos de uma sequência de DNA são usados para guiar a síntese de moléculas de RNA. Depois, na tradução, as moléculas de RNA são usadas para guiar a síntese de moléculas de proteínas. (Em eucariotos a transcrição ocorre no núcleo e a tradução no citoplasma, o que não ocorre em procariotos, já que neles não existe essa separação).
Todas as células usam proteínas como catalizadores (enzimas): A transcrição é a etapa de síntese da fita única de RNA. É necessário todo um complexo enzimático para gerar essa fita através dos ácidos nucleicos de DNA. A principal enzima desse complexo é a RNA polimerase, que contém várias subunidades fazendo a ligação das bases.
Procarióticas e células eucarióticas necessitam de fornecimento de energia para sobreviver, elas funcionam como fábricas bioquímicas que utilizam os mesmos blocos moleculares básicos de construção: todas as células, por exemplo, necessitam do nucleotídeo fosforilado ATP (trifosfato de adenosina) como bloco de construção para a sintese de DNA e de RNA; todas as células produzem e consomem essa molécula como carreadora de energia livre e de grupos fosfato para mediar muitas outras reações químicas
Todas as células são envoltas por uma membrana plasmática através da qual devem passar nutrientes e resíduos. Esse compartimento atua como uma barreira seletiva que permite que a célula acumule nutrientes e descarte seus resíduos. Todas as células possuem um limite, isto é, podemos definir o que é espaço intracelular e extracelular a membrana plasmática. Ela é formada por esteróis, glicolipídios, fosfolipídios, proteínas e glicoproteínas. Sua importância se dá não apenas pela delimitação, é ela quem permite a entrada e saída de substâncias da célula, permitindo sua alimentação e excreção. 
Procarióticas e células eucarióticas têm em comum um fluido, como matriz o chamado citoplasma que enche as células
As células procarióticas e células eucarióticas têm um citoesqueleto dentro da célula para apoiá-las
As células procarióticas e células eucarióticas têm uma bicamada lipídica conhecida como a camada de plasma que forma a fronteira entre o interior e o exterior da célula.
Procarióticas e células eucarióticas têm em comum os ribossomos, que são máquinas moleculares que sintetizam as proteínas.
3.0- A Célula Procarionte
Células procarióticas típicas variam de 0,1 a 5,0 micrômetros (μm) de diâmetro e são significativamente menores que as células eucarióticas. Um procarionte é um organismo simples, unicelular, que não apresenta um núcleo e organelas limitadas por membranas. Células procarióticas não estão separadas dentro das paredes da membrana, mas consistem num espaço aberto único. A maioria do DNA procariótico é encontrado na região central da célula chamada de nucleoide, e tipicamente consiste de uma única alça grande chamada de cromossomo circular. 
As bactérias são muito diversas na forma, então não serão todos os tipos de bactérias que terão todas as características mostradas no diagrama. A maioria das bactérias são, no entanto, rodeadas por uma parede celular rígida feita de peptidoglicano, um polímero composto de carboidratos ligados e pequenas proteínas. A parede celular fornece uma camada extra de proteção, ajuda a célula a manter sua forma e previne a desidratação. Muitas bactérias também tem uma camada externa de carboidratos chamada de cápsula. A cápsula é pegajosa e ajuda a célula a se aderir às superfícies em seu meio.
Algumas bactérias também têm estruturas especializadas encontradas na superfície da célula, que podem ajudá-las a se mover, aderir a superfícies ou ainda trocar material genético com outras bactérias. Por exemplo, os flagelos são estruturas com formato de chicote que atuam como motores rotativos para ajudar as bactérias a se moverem. As fímbrias são estruturas numerosas e parecidas com pelos, usadas para fixação das bactérias nas células hospedeiras e a outras superfícies. As bactérias podem também ter estruturas na forma de haste, conhecidas como pili, com diferentes variedades. Por exemplo, alguns tipos de pili permitem que a bactéria transfira moléculas de DNA para outras bactérias, enquanto outras estão envolvidas com a locomoção - ajudando o movimento da bactéria. 
As arqueas também podem ter a maioria dessas características de superfície celular, mas suas versões de uma característica particular são tipicamente diferentes daquelas de uma bactéria. Por exemplo, apesar de as arqueas também terem uma parede celular, esta não é feita de peptidoglicano - apesar de conter carboidratos e proteínas.
4.0- A Célula Eucarionte
Todas as células possuem membrana plasmática e citoplasma. As células eucariontes são consideradas “células com núcleo verdadeiro” pois possuem uma parede para delimitar e proteger o material genético presente no núcleo celular.
Esta membrana nuclear individualizada e delimitada (denominada cariomembrana) permite a existência de um núcleo definido (carioteca). Essa é a principal característica dos seres eucariontes, pois a membrana mantém os cromossomos separados das outras organelas celulares no núcleo.
Ademais, o interior celular é compartimentado e possui vários tipos de organelas com colocações bem determinadas em seu interior.
Como organismos pluricelulares, as células eucariontes originam tecidos e órgãos característicos e com funcionalidades complementares.
Isso leva a uma associação intracelular de interdependência estrutural e funcional que garante a maior distinção morfológica para cada organismo, de acordo sua função celular.
Ao longo de centenas de milhões ou bilhões de anos, processos de dobramentos originaram outras composições intracelulares, todas elas com suas próprias funções metabólicas:
Parede Celular: Constituída por celulose. Tem função estrutural.
Cloroplastos: Organelas constituídas por clorofila (pigmento verde). São responsáveis pela fotossíntese.
Vacúolo: Desempenha a mesma função em ambas (animal e vegetal). Repare que quando a planta fica sem água, ela amolece.
Complexo de Golgi: Organela formada por sacos achatados e vesículas; concentram, armazenam e secretam substâncias (proteínas).
Retículo Endoplasmático Rugoso ou Granular: Sistema de canais e membranas, relacionado com a síntese proteica.
Retículo Endoplasmático Liso ou Agranular: Sacos membranosos sem ribossomos aderidos, relacionados com a síntese de lipídios.
Núcleo: Formado por carioteca ou membrana nuclear,cromatina e nucléolo. A carioteca delimita o núcleo, a cromatina armazena o material genético e o nucléolo, constituído por RNA e relacionado à produção de ribossomos.
Ribossomos: Mesmo papel desempenhado nas células procariontes.
Citoesqueleto: Composto por microfilamentos, microtúbulos e filamentos intermediários.
Mitocôndria: Organela responsável pela respiração celular. Produz energia para a célula.
Peroxissoma: Organela esférica, envolvida por uma membrana vesicular. Armazena enzimas.
Membrana Plasmática: Separa o conteúdo citoplasmático do meio em que ela se encontra e controla as trocas de substâncias com o meio ambiente, do mesmo modo que nas células procarióticas.
Plasmodesmos: Junções comunicantes entre as células vizinhas e ocorrem apenas em células vegetais. Formam canais comunicantes entre as células vizinhas, que permitem troca de moléculas.
5.0- A Composição Química da Célula
5.1- Água 
É um dos melhores solventes que existem na natureza; em outras palavras, dissolve uma infinidade de tipos de substâncias. Grande parte das substâncias dos seres vivos fica, então, dissolvida na água. Todo transporte de substâncias tanto dentro das células e outra dependem assim da água. Alimentos, gases da respiração, excretas, tudo isso se difunde nesse líquido e é por ele carregado.
A água favorece a ocorrência de reações químicas. As moléculas nela dissolvidas ficam em constante movimento, podendo se “encontrar” e reagir quimicamente. O metabolismo depende sem dúvida da água.
Em um nível de organismo, a água tem muita importância na manutenção da temperatura de animais e plantas terrestres.
5.2- Sais minerais
Os sais minerais são encontrados tanto nas células vivas quanto na natureza não-viva.
Dissolvidos em água sob forma de íons, na sua porcentagem modificam profundamente a permeabilidade, a viscosidade a capacidade de responder estímulos das células. Além disso, a concentração total dos íons minerais nos líquidos celulares tem relação com a entrada e saída de água na célula.
Sódio: Sua concentração na célula é sempre menor do que a externa. As membranas celulares expulsão constantemente o sódio que tende a penetrar na célula.
Potássio: Inversamente ao sódio, é mais abundante dentro das células do que fora delas. Sódio e potássio se relacionam com fenômenos de condução nervosa.
Cálcio: Necessário para ação de certas enzimas, como na coagulação, por exemplo.
Magnésio: Presente na clorofila, portanto necessário ao processo de fotossíntese.
Ferro: Presente na hemoglobina, que transporta o oxigênio. Faz parte dos citocromos, substâncias importantes que participam do processo de respiração celular.
Fosfato – participa da estrutura do DNA, do RNA, da ATP
Iodo: composição de substâncias hormonais (tiroxinas).
5.3- Carboidratos
Alguns carboidratos possuem a função energética, sendo armazenado como amido nas plantas e como glicogênio nos animais. Quando esses polímeros são hidrolisados resultam em monossacarídeos que servirão de combustível no processo chamado de respiração celular, no qual o produto mais importante é o ATP, ou seja, energia para as células.
Sacarídeos possuem também a função estrutural, como a celulose presente nas paredes celulares dos vegetais, ou a quitina no exoesqueleto dos artrópodes. Estão presentes no nosso tecido conjuntivo, na lubrificação de nossas articulações, ou quando associados às proteínas e lipídios apresentam outras funções em nosso organismo.  Além disso, apresentam função estrutural nas membranas plasmáticas das células e São estas substâncias a principal fonte de combustível necessário para o cérebro, a medula, as células vermelhas do sangue e os nervos.
5.4- Lipídeos
Um dos papéis dos lipídios é o de funcionar como eficiente reserva energética. Ao serem oxidados nas células, geram praticamente o dobro da quantidade de calorias liberadas na oxidação de igual quantidade de carboidratos.
Os lipídios são os principais depósitos de energia. Constituem o combustível celular ideal, pois cada molécula carreia grandes quantidades de energia por unidade de peso. Podem ser encontrados livres nas células como reserva energética e são as moléculas mais eficientes como reserva energética. Os ácidos graxos são as biomoléculas mais calóricas, apesar dos carboidratos serem bem mais eficazes na produção de energia. O metabolismo energético dos lipídios acontece, portanto, secundariamente ao dos carboidratos, o que torna os lipídios que contém ácidos graxos, notadamente os triacilgliceróis (trigligerídeos), as principais biomoléculas de reserva energética.
Apesar disso, os carboidratos são vistos como a principal e a mais eficiente fonte energética, já que necessitam menos oxigênio para a sua oxidação quando comparados aos lipídios e proteínas. São os principais componentes das membranas celulares; isto é especialmente importante porque as membranas são um dos maiores componentes estruturais e organizados das células. Presentes na constituição de estruturas celulares (fosfolipídios e colesterol), como as da membrana plasmática, do retículo endoplasmático rugoso e liso em membranas dos organóides que as possuem (mitocôndrias, cloroplastos, etc.). A membrana plasmática é um envoltório que delimita a célula. Quimicamente, a membrana plasmática é composta de lipídios e proteínas. Os lipídios fornecem fluidez e facilitam os transportes passivos; os glicídios, externos, são associados às proteínas e lipídios, exercendo papel protetor e de reconhecimento de substâncias que tocam a célula. O colesterol, presente nas células animais, confere maior grau de rigidez à membrana. As mitocôndrias desempenham papel fundamental no fornecimento de energia para a manutenção do elevado índice de atividade metabólica, e os lipídios são armazenados como uma grande gotícula única central.
5.5- Proteínas
A proteína é uma das mais fundamentais substâncias do organismo, pois ela participa não só da estrutura dos órgãos e células, como também auxilia o seu funcionamento. 
Quando ingerimos proteínas, elas são quebradas durante o processo de digestão, e posteriormente, absorvidas pelas nossas células, que novamente as quebram, transformando-as em aminoácidos. Estes aminoácidos serão utilizados pelo nosso corpo onde eles forem mais necessários.
Por exemplo, se a pele de uma pessoa estiver em desequilíbrio pela falta de aminoácidos, os alimentos ricos em proteínas e a ingestão devida de água serão benéficos para a sua recuperação. Isso vale não somente para a pele, mas para todo o corpo, pois, como vimos, os aminoácidos são construtores e reparadores.
As proteínas da membrana plasmática exercem grandes variedades de funções: atuam preferencialmente nos mecanismos de transporte, organizando verdadeiros túneis que permitem a passagem de substâncias para dentro e para fora da célula, funcionam como receptores de membrana, encarregadas de receber sinais de substâncias que levam alguma mensagem para a célula, favorecem a adesão de células adjacentes em um tecido, servem como ponto de ancoragem para o citoesqueleto.
Proteínas de adesão: em células adjacentes, as proteínas da membrana podem aderir umas às outras.
Proteínas que facilitam o transporte de substâncias entre células.
Proteínas de reconhecimento: determinadas glicoproteínas atuam na membrana como um verdadeiro “selo marcador”, sendo identificadas especificamente por outras células.
Proteínas receptoras de membrana.
Proteínas de transporte: podem desempenhar papel na difusão facilitada, formando um canal por onde passam algumas substâncias, ou no transporte ativo, em que há gasto de energia fornecida pela substância ATP. O ATP (adenosina trifosfato) é uma molécula derivada de nucleotídeo que armazena a energia liberada nos processos bioenergéticos que ocorrem nas células (respiração aeróbia, por exemplo). Toda vez que é necessária energia para a realização de uma atividade celular (transporte ativo, por exemplo) ela é fornecida por moléculas de ATP. As hemácias, que são as células do sangue, são um tipo de proteínacuja função é transportar o oxigênio por todo o corpo.
Proteínas de ação enzimática: uma ou mais proteínas podem atuar isoladamente como enzima na membrana ou em conjunto, como se fossem parte de uma “linha de montagem” de uma determinada via metabólica. As enzimas são proteínas que atuam em diversas reações em nosso organismo, sendo a principal delas a digestão dos alimentos. Ou seja, quando comemos algo, é a enzima presente em nossa saliva e suco gastrointestinal que vai digerir o alimento, transformar ele em pequenas partes menores para que os nutrientes importantes da comida possam ser absorvidos pelo organismo.
Proteínas com função de ancoragem para o citoesqueleto.
6.0- Conclusão
A partir desse trabalho pude concluir que as células eucariotas e procariotas possuem muitas características em comum apesar da célula eucariota ser bem mais complexa em relação à procariota. Na célula eucariota há mais organelas presentes que desempenham funções mais complexas. Além disso, aprendi que há diversas substâncias orgânicas e não orgânicas que desempenham funções essenciais na célula como: favorecer as reações químicas através da água; ajudar na coagulação, condução nervosa, fotossíntese e respiração celular através dos sais minerais; promover a reserva energética através dos lipídeos e carboidratos; tem funções enzimáticas, de transporte e receptoras da membrana através das proteínas. Dessa forma, com esse trabalho pude aprender muito sobre a composição química das células dado que a principio só tinha conhecimento sobre as organelas presentes nelas.