ORIGEM E EVOLUÇÃO DAS CÉLULAS

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ORIGEM E EVOLUÇÃO DAS CÉLULAS
Com base em estudos, as primeiras células surgiram na terra há 3,5 bilhões de anos, no começo do período pré-cambriano. A hipótese é que componentes da atmosfera primitiva, composta por amônia (NH3), metano (CH4), água (H2O), gás hidrogênio (H2) e gás carbônico (CO2) sofreram influência de descargas elétricas oriundas de tempestades frequentes, dos raios ultravioletas e do calor. Com isso, os componentes combinaram-se formando as primeiras moléculas orgânicas. Tais moléculas teriam se aglomerado, formando aglomerados protéicos e, assim, dado origem às primeiras formas de vida primitivas, que se alimentavam dos compostos carbônicos inorgânicos presentes nos aglomerados, ou seja, seriam heterotróficos (hetero = diferente; trofo = alimento). A partir do metabolismo desses aglomerados, formaram-se novos compostos.
Os primeiros seres primitivos teriam sido anaeróbios, já que ainda não existia oxigênio na atmosfera. Outra característica é que esses seres teriam a capacidade de se auto reproduzir, mantendo sua individualidade, ou seja, seu DNA. Mecanismos evolutivos favoreceram o surgimento de organismos autotróficos, que utilizavam o gás carbônico, água e energia do sol para produzir seu próprio alimento. Com isso, estes produziram oxigênio liberado na atmosfera durante o processo da fotossíntese, possibilitando o aparecimento de seres cada vez mais diversificados, complexos e pluricelulares. 
Os primeiros seres vivos seriam: Simples; Unicelulares; Heterotróficos; Fermentadores; Anaeróbicos.
Qual a diferença entre células procariontes e células eucariontes?
	
	Procariontes
	Eucariontes
	O que é
	As células procarióticas são as células mais primitivas. Possuem uma estrutura menos complexa, sem núcleo, e o material genético fica disperso dentro do citoplasma. 
	Acredita-se que tenham evoluído a partir das procariotas. As células eucarióticas são maiores do que as procarióticas, e demostram uma melhor organização estrutural e eficiência funcional.
	Núcleo
	Eles não possuem um núcleo definido.
	Contém núcleo.
	Tipo
	Geralmente unicelular.
	Pluricelular.
	Parede celular
	A parede celular, se presente, contém peptidoglicano.
	A parede celular, quando existente, contém celulose.
	Significado
	Do grego, "antes do núcleo" (pro = antes, primitivo e karyon = núcleo).
	Do grego, "núcleo verdadeiro" (eu = verdadeiro e karyon = núcleo).
	DNA
	O DNA é geralmente circular, e não tem associação com proteínas das histonas. 
	O DNA é comumente linear, está dentro do núcleo, e é associado às histonas.
	Transcrição
	 A transcrição ocorre no citoplasma.
	A transcrição ocorre dentro do núcleo.
	Exemplos
	Seres unicelulares, como algumas bactérias, algas cianofíceas, algas azuis e micoplasmas.
	Animais, plantas, fungos e protistas.
	Tamanho
	1 a 5 μm de diâmetro.
	10 a 100 μm de diâmetro.
Definição de eucariotas e procariotas
As células procariontes, ou procarióticas, são organismos sem um núcleo de célula ou qualquer outra organela ligada à membrana. Seu material genético fica disperso no citoplasma, e a maioria dos seres procariontes é unicelular, apesar de alguns procariotas serem multicelulares.
As células eucariontes, ou eucariotas, são organizadas em estruturas complexas por membranas internas e um citoesqueleto. A estrutura mais característica da membrana é o núcleo. 
Estrutura e funções de células procarióticas
As células procarióticas não são tão complexas quanto as células eucarióticas. Elas não têm núcleo verdadeiro, pois o DNA não está contido dentro de uma membrana ou separado do resto da célula, e sim disperso em uma região do citoplasma chamada nucleoide.
As seguintes estruturas e organelas podem ser encontradas em células procarióticas: Cápsula - Cobertura externa adicional que protege a célula, que impede a desidratação, favorece a adesão às superfícies e protege a célula;
Parede celular - Cobertura externa que protege a célula bacteriana e dá a sua forma;
Citoplasma - O citoplasma é uma substância semelhante a um gel. Seu papel é dar estrutura e manter a forma da célula;
Plasmídeo - Moléculas duplas de DNA que armazenam material genético;
Membrana Celular - A membrana celular envolve o citoplasma da célula e regula o fluxo de substâncias dentro e fora dela;
Flagelo e cílio - Ajudam na locomoção da célula;
Ribossomo - Os ribossomos são estruturas celulares responsáveis pela produção de proteínas;
Nucleoide - Área do citoplasma que contém a molécula de DNA.
Estrutura e funções de células eucarióticas
Núcleo: O núcleo é o maior e mais visível organelo em uma célula eucariótica. Ele contém o DNA da célula;
Retículo Endoplasmático: Sua função é produzir e enviar proteínas e lipídios;
Complexo de Golgi: O complexo de Golgi modifica as moléculas celulares e é responsável pelo envio de materiais para fora da célula. É também a única organela que pode gerar lisossomos;
Lisossomos: Funcionam na digestão celular;
Peroxissomas: Os peroxissomas possuem enzimas que transformam átomos de hidrogênio em oxigênio;
Nucléolos: Localizam-se no interior do núcleo, onde acontece a síntese de ribossomos;
Mitocôndrias: Responsáveis por liberar energia das moléculas de glicose e dos ácidos graxos;
Vacúolos: Estruturas que armazenam substâncias relacionadas à digestão ou à nutrição celular;
Plastos: Presentes apenas em células eucarióticas vegetais. Responsáveis pela fotossíntese e armazenamento de substâncias. São de três tipos: cloroplastos, cromoplastos e leucoplastos.
Qual a diferença entre célula animal e célula vegetal?
As células vegetais e animais possuem várias diferenças e semelhanças em sua estrutura.
As células animais não têm parede celular ou cloroplastos, que existem nas células vegetais. Seu formato também é diferente pois as células animais são redondas e têm forma irregular, enquanto as células vegetais possuem formas fixas e retangulares.
Tanto as células vegetais como as animais são eucarióticas, por isso apresentam várias características em comum, como a presença de uma membrana celular e de organelas como o núcleo, as mitocôndrias e o retículo endoplasmático.
	
	Célula animal
	Célula vegetal
	O que é
	São as células que formam os tecidos dos animais
	São as células que formam os tecidos das plantas
	Tipo de célula
	Eucarionte
	Eucarionte
	Parede celular
	Não possui
	Possui (formada por celulose)
	Formato
	Circular, e com formato irregular
	Retangular, com formato fixo
	Tamanho
	As células animais geralmente são menores que do que as células vegetais, variando entre 10 a 30 micrômetros de comprimento
	Variam de 10 a 100 micrômetros de comprimento
	Armazenamento de energia
	Armazenam energia em forma de glicogênio
	Armazenam energia como amido
	Crescimento
	As células animais aumentam de tamanho aumentando o número de suas células
	As células vegetais ficam maiores aumentando o tamanho de suas células
	Cloroplasto
	As células animais não possuem cloroplastos
	As células vegetais têm cloroplastos porque fabricam seus próprios alimentos
	Centríolos
	Presente em todas as células animais
	Somente formas inferiores das plantas possuem centríolos
	Vacúolo
	Um ou mais vacúolos pequenos (muito menores que as células vegetais).
	Um grande vacúolo central ocupando 90% do volume celular
	Citoplasma 
	Possui
	Possui
	Ribossomo
	Possui
	Possui
	Mitocôndria
	Possui, respiração celular ( existem 2 mosmentos que ocorre no citosol da celula anaerobica ou glicolitica.
Na glicolitica tem uma glicose 
	Possui
	Plastos
	Não possui
	Possui
	Glioxissoma
	Não possui
	Possui
	Retículo Endoplasmático
	Possui
	Possui
	Complexo de Golgi
	Possui
	Possui
	Peroxissomos
	Possui - responsável por quebrar peroxido de hidrogênio em agua e oxigenio
	Possui
	Membrana plasmática
	Possui
	Possui
	Lisossomas
	Os lisossomas ocorrem no citoplasma
	Raramente possuem lisossomas
Estrutura das células vegetais e células animais
Todasas células eucarióticas possuem membrana plasmática, que tem como função a separação do meio intracelular e extracelular. Porém, as células vegetais também possuem uma parede celular, que a reveste externamente. Essa parede é formada principalmente por celulose e garante mais resistência a essa célula, além de dar a sua forma .
Organelas que são diferentes entre as células vegetais e animais:
Lisossomos, está presente apenas nas células animais;
Centríolo, está presente na maioria das células animais. Nos vegetais são encontrados em apenas alguns grupos, como das briófitas e pteridófitas;
Plastos, presentes apenas nas células vegetais. Existem os cromoplastos, leucoplastos e o cloroplasto;
Glioxissoma, presente apenas nas células vegetais.
Organelas que são comuns entre as células vegetais e animais:
Ribossomos;
Retículo endoplasmático;
Complexo de Golgi;
Peroxissomos;
Mitocôndrias;
Membrana plasmática;
Citoplasma.
Célula eucariota animal Célula eucariota vegetal
 
Como células vegetais e animais produzem energia?
As plantas são autótrofas, elas produzem energia a partir da luz solar por meio do processo de fotossíntese, utilizando organelas celulares chamadas cloroplastos.
As células animais não possuem cloroplastos, e elas produzem energia a partir da glicose, através do processo de respiração celular.
A respiração celular das células animais ocorre nas mitocôndrias, que são análogas aos cloroplastos, e também desempenham a função de produzir energia.
Endossimbiose
Um endossimbionte é qualquer organismo que vive no interior do corpo ou das células de outro organismo, realizando uma relação ecológica designada como endossimbiose (do grego: endo = interior, sin = ao mesmo tempo, e biosis = que vive). Por exemplo, algumas bactérias, fixadoras de azoto (conhecidas como rhizobia) vivem em nódulos, nas raízes de algumas leguminosas; alguns corais, em recifes, hospedam algas unicelulares; Algumas espécies de animais, como os cupins também contêm protozoários endossimbiontes. Neste caso, em uma relação harmõnica mutualística, para digerir a celulose; entre outros exemplos possíveis. Para ser mais específico foi a teoria que originou as atuais células eucarióticas, a vegetal com cloroplastro e a animal com mitocôndria,elas foram fagocitadas nos primórdios da vida na terra e viveram em mutualismo uma dando proteção enquanto a outra fornecendo energia e favorecendo o metabolismo da célula beneficiada, é um processo presente até hoje, é o que prova que é verídico é que ambos dividem-se independente da divisão celular e tem DNA próprio! Existe a Teoria da endossimbiose que fala justamente sobre a evolução eucariontes. Essa teoria fala que na origem e evolução da célula eucariótica, houve inicialmente um evento de endossimbiose em que uma célula eucariótica engloba bactérias aeróbias, que deram origem às mitocôndrias; mais tarde houve um novo evento de endossimbiose, em que um eucarionte que já tinha mitocôndrias engloba cianobactérias que, por sua vez, dão origem aos cloroplastos.
Membrana plasmática
Também é chamada de membrana celular, membrana citoplasmática ou plasmalema.
Toda a célula, seja procarionte ou eucarionte, apresenta uma membrana que isola do meio exterior: a membrana plasmática. Esta membrana é tão fina (entre 6 a 9 nm) que os mais aperfeiçoados microscópios ópticos não conseguiram torná-la visível.
Foi somente após o desenvolvimento da microscopia eletrônica que a membrana plasmática pôde ser observada. Nas grandes ampliações obtidas pelo microscópio eletrônico, cortes transversais da membrana aparecem como uma linha mais clara entre duas mais escuras, delimitando o contorno de cada célula.
Constituição química da membrana plasmática
Estudos com membranas plasmáticas isoladas revelam que seus componentes mais abundantes são fosfolipídios, colesterol e proteínas. É por isso que se costumam dizer que as membranas plasmáticas têm constituição lipoprotéica.
Funções das proteínas na membrana plasmática
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.
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.
Proteínas com função de ancoragem para o citoesqueleto.
A organização molecular da membrana plasmática
Uma vez identificados os fosfolipídios e as proteínas como os principais componentes moleculares da membrana, os cientistas passaram a investigar como estas substâncias estavam organizadas.
O modelo do mosaico fluído
A disposição das moléculas na membrana plasmática foi elucidada recentemente, sendo que os lipídios formam uma camada dupla e contínua, no meio da qual se encaixam moléculas de proteína. A dupla camada de fosfolipídios é fluida, de consistência oleosa, e as proteínas mudam de posição continuamente, como se fossem peças de um mosaico. Esse modelo foi sugerido por dois pesquisadores, Singer e Nicholson, e recebeu o nome de Modelo Mosaico Fluido. 
Os fosfolipídios têm a função de manter a estrutura da membrana e as proteínas têm diversas funções. As membranas plasmáticas de um eucariócitos contêm quantidades particularmente grande de colesterol. As moléculas de colesterol aumentam as propriedades da barreira da bicamada lipídica e devido a seus rígidos anéis planos de esteroides diminuem a mobilidade e torna a bicamada lipídica menos fluida.
Transporte pela Membrana Plasmática
A capacidade de uma membrana de ser atravessada por algumas substâncias e não por outras define sua permeabilidade.
Em uma solução, encontram-se o solvente(meio líquido dispersante) e o soluto(partícula dissolvida). Classificam-se as membranas, de acordo com a permeabilidade, em 4 tipos:
a) Permeável: permite a passagem do solvente e do soluto;
b) Impermeável: não permite a passagem do solvente nem do soluto;
c) Semipermeável: permite a passagem do solvente, mas não do soluto;
d) Seletivamente permeável: permite a passagem do solvente e de alguns tipos de soluto.
Nessa última classificação se enquadra a membrana plasmática.
A passagem aleatória de partículas sempre ocorre de um local de maior concentração para outro de concentração menor (a favor do gradiente de concentração). Isso se dá até que a distribuição das partículas seja uniforme. A partir do momento em que o equilíbrio for atingido, as trocas de substâncias entre dois meios tornam-se proporcionais.
A passagem de substâncias através das membranas celulares envolve vários mecanismos, entre os quais podemos citar:
Transporte passivo
Osmose
Difusão simples
Difusão facilitada
Transporte ativo
Bomba de sódio e potássio
Endocitose e exocitosePinocitose
Fagocitose
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Transporte Passivo
Ocorre sempre a favor do gradiente, no sentido de igualar as concentrações nas duas faces da membrana. Não envolve gasto de energia.
Osmose
A água se movimenta livremente através da membrana, sempre do local de menor concentração de soluto para o de maior concentração. A pressão com a qual a água é forçada a atravessar a membrana é conhecida por pressão osmótica.
A osmose não é influenciada pela natureza do soluto, mas pelo número de partículas. Quando duas soluções contêm a mesma quantidade de partículas por unidade de volume, mesmo que não sejam do mesmo tipo, exercem a mesma pressão osmótica e são isotônicas. Caso sejam separadas por uma membrana, haverá fluxo de água nos dois sentidos de modo proporcional.
Quando se comparam soluções de concentrações diferentes, a que possui mais soluto e, portanto, maior pressão osmótica é chamada hipertônica, e a de menor concentração de soluto e menor pressão osmótica é hipotônica. Separadas por uma membrana, há maior fluxo de água da solução hipotônica para a hipertônica, até que as duas soluções se tornem isotônicas.
A osmose pode provocar alterações de volume celular. Uma hemácia humana é isotônica em relação a uma solução de cloreto de sódio a 0,9% (“solução fisiológica”). Caso seja colocada em um meio com maior concentração, perde água e murcha. Se estiver em um meio mais diluído (hipotônico), absorve água por osmose e aumenta de volume, podendo romper (hemólise).
Se um paramécio é colocado em um meio hipotônico, absorve água por osmose. O excesso de água é eliminado pelo aumento de frequência dos batimentos do vacúolo pulsátil (ou contrátil).
Protozoários marinhos não possuem vacúolo pulsátil, já que o meio externo é hipertônico.
A pressão osmótica de uma solução pode ser medida em um osmômetro. A solução avaliada é colocada em um tubo de vidro fechado com uma membrana semipermeável, introduzido em um recipiente contendo água destilada, como mostra a figura.
Por osmose, a água entra na solução fazendo subir o nível líquido no tubo de vidro. Como no recipiente há água destilada, a concentração de partículas na solução será sempre maior que fora do tubo de vidro. Todavia, quando o peso da coluna líquida dentro do tubo de vidro for igual à força osmótica, o fluxo de água cessa. Conclui-se, então, que a pressão osmótica da solução é igual à pressão hidrostática exercida pela coluna líquida.
Transporte Passivo (continuação)
Difusão
Consiste na passagem das moléculas do soluto, do local de maior para o local de menor concentração, até estabelecer um equilíbrio.
É um processo lento, exceto quando o gradiente de concentração for muito elevado ou as distâncias percorridas forem curtas. A passagem de substâncias, através da membrana, se dá em resposta ao gradiente de concentração.
Difusão Facilitada
Certas substâncias entram na célula a favor do gradiente de concentração e sem gasto energético, mas com uma velocidade maior do que a permitida pela difusão simples.
Isto ocorre, por exemplo, com a glicose, com alguns aminoácidos e certas vitaminas. A velocidade da difusão facilitada não é proporcional à concentração da substância. Aumentando-se a concentração, atinge-se um ponto de saturação, a partir do qual a entrada obedece à difusão simples. Isto sugere a existência de uma molécula transportadora chamada permease na membrana.
Quando todas as permeases estão sendo utilizadas, a velocidade não pode aumentar. Como alguns solutos diferentes podem competir pela mesma permease, a presença de um dificulta a passagem do outro.
Osmose na célula vegetal
Como já foi dito anteriormente, se duas soluções se mantêm separadas por uma membrana semipermeável, ocorre fluxo de água da solução mais diluída para a mais concentrada. Essa difusão do solvente chama-se osmose.
Quando uma célula vegetal está em meio hipotônico, absorve água. Ao contrário da célula animal, ela não se rompe, pois é revestida pela parede celular ou membrana celulósica, que é totalmente permeável, mas tem elasticidade limitada, restringindo o aumento do volume da célula. Assim, a entrada de água na célula não depende apenas da diferença de pressão osmótica entre o meio extracelular e o meio intracelular (principalmente a pressão osmótica do suco vacuolar, líquido presente no interior do vacúolo da célula vegetal).
Depende, também, da pressão contrária exercida pela parede celular. Essa pressão é conhecida por pressão de turgescência, ou resistência da membrana celulósica à entrada de água na célula.
As Relações Hídricas da Célula Vegetal
A osmose na célula vegetal depende da pressão osmótica (PO) exercida pela solução do vacúolo, que também é chamada de sucção interna do vacúolo (Si). Podemos chamar a pressão osmótica ou sucção interna do vacúolo de força de entrada de água na célula vegetal.
Conforme a água entra na célula vegetal, a membrana celulósica sofre deformação e começa exercer força contrária à entrada de água na célula vegetal.
Essa força de resistência à entrada de água na célula vegetal é denominada pressão de Turgor ou Turgescência (PT) ou resistência da membrana celulósica (M).
Essa turgescência à entrada de água na célula vegetal pode ser chamada de força de saída de água da célula vegetal.
A diferença entre as forças de entrada e saída de água da célula vegetal é denominada de diferença de pressão de difusão DPD ou sucção celular (Sc).
A Célula Vegetal em Meio Isotônico
Quando está em meio isotônico, a parede celular não oferece resistência à entrada de água, pois não está sendo distendida (PT = zero). Mas, como as concentrações de partículas dentro e fora da célula são iguais, a diferença de pressão de difusão é nula.
A célula está flácida. A força de entrada (PO) de água é igual à força de saída (PT) de água da célula.
Como DPD = PO – PT DPD = zero
A Célula Vegetal em Meio Hipotônico
Quando o meio é hipotônico, há diferença de pressão   osmótica  entre  os   meios   intra   e   extra- celular. À medida que a célula absorve água, distende a membrana celulósica, que passa a oferecer resistência à entrada de água. Ao mesmo tempo, a entrada de água na célula dilui o suco vacuolar, cuja pressão osmótica diminui. Em certo instante, a pressão de turgescência(PT) se iguala à pressão osmótica(PO), tornando a entrada e a saída de água proporcionais.
PO = PT, portanto
DPD = PO – PT DPD =zero
A célula está túrgida.
A Célula Vegetal em Meio Hipertônico
Quando a célula está em meio hipertônico, perde água e seu citoplasma se retrai, deslocando a membrana plasmática da parede celular. Como não há deformação da parede celular, ela não exerce pressão de turgescência (PT = zero). Nesse caso:
DPD = PO
Diz-se que a célula está plasmolisada. Se a célula plasmolisada for colocada em meio hipotônico, absorve água e retorna à situação inicial. O fenômeno inverso à plasmólise chama-se deplasmólise ou desplasmolise.
Quando a célula fica exposta ao ar, perde água por evaporação e se retrai. Nesse caso, o retraimento é acompanhado pela parede celular. Retraída, a membrana celulósica não oferece resistência à entrada de água. Pelo contrário, auxilia-a. A célula está dessecadaou murcha.
Como a parede celular está retraída, exerce uma pressão no sentido de voltar à situação inicial e acaba favorecendo a entrada de água na célula vegetal. Assim, temos uma situação contrária da célula túrgida e o valor de (PT) ou (M) é negativo.
A expressão das relações hídricas da célula vegetal ficará assim:
DPT = PO – (–PT)
DPT = PO + PT
O gráfico a seguir, conhecido por diagrama de Höfler, ilustra as variações de pressões expostas anteriormente.
Na situação A, a célula está túrgida (PO = PT e DPD = zero). Em B, PT = zero e DPD = PO, a célula está plasmolisada. Se a parede celular se retrai, a pressão de turgescência passa a auxiliar a entrada de água (DPD > PO), como indicado na situação C, de uma célula dessecada.
Transporte Ativo
Neste processo, as substâncias são transportadascom gasto de energia, podendo ocorrer do local de menor para o de maior concentração (contra o gradiente de concentração).
Esse gradiente pode ser químico ou elétrico, como no transporte de íons. O transporte ativo age como uma “porta giratória”. A molécula a ser transportada liga-se à molécula transportadora (proteína da membrana) como uma enzima se liga ao substrato. A molécula transportadora gira e libera a molécula carregada no outro lado da membrana.
Gira, novamente, voltando à posição inicial. A bomba de sódio e potássio liga-se em um íon Na+ na face interna da membrana e o libera na face externa. Ali, se liga a um íon K+ e o libera na face interna. A energia para o transporte ativo vem da hidrólise do ATP.
Transporte acoplado
Muitas membranas pegam carona com outras substâncias ou íons, para entrar ou sair das células, utilizando o mesmo “veículo de transporte". É o que ocorre por exemplo, com moléculas de açúcar que ingressam nas células contra o seu gradiente de concentração. Como vimos no item anterior, a bomba de sódio/potássio expulsa íons de sódio da célula, ao mesmo tempo que faz os íons potássio ingressarem, utilizando a mesma proteína transportadora (o mesmo canal iônico), com gasto de energia. Assim, a concentração de íons de sódio dentro da célula fica baixa, o que induz esses íons a retornarem para o interior celular.
Ao mesmo tempo, moléculas de açúcar, cuja concentração dentro da célula é alta, aproveitam o ingresso de sódio e o “acompanham” para o meio intracelular.
Esse transporte simultâneo, ocorre com a participação de uma proteína de membrana “cotransportadora” que, ao mesmo tempo em que favorece o retorno de íons de sódio para a célula, também deixa entrar moléculas de açúcar cuja concentração na célula é elevada.
Note que a energia utilizada nesse tipo de transporte é indiretamente proveniente da que é gerada no transporte ativo de íons de sódio/potássio.
Endocitose e exocitose
Enquanto que a difusão simples e facilitada e o transporte ativo são mecanismos de entrada ou saída para moléculas e ions de pequenas dimensões, as grandes moléculas ou até partículas constituídas por agregados moleculares são transportadas através de outros processos.
Endocitose
Este processo permite o transporte de substâncias do meio extra- para o intracelular, através de vesículas limitadas por membranas, a que se dá o nome de vesículas de endocitose ou endocíticas. Estas são formadas por invaginação da membrana plasmática, seguida de fusão e separação de um segmento da mesma.
Há três tipos de endocitose:
- Pinocitose
- Fagocitose
- Endocitose mediada
Pinocitose
Neste caso, as vesículas são de pequenas dimensões e a célula ingere moléculas solúveis que, de outro modo, teriam dificuldades em penetrar a membrana.
O mecanismo pinocítico envolve gasto de energia e é muito seletivo para certas substâncias, como os sais, aminoácidos e certas proteínas, todas elas solúveis em água.
Este processo, que ocorre em diversas células, tem uma considerável importância para a Medicina: o seu estudo mais aprofundado pode permitir o tratamento de grupos de células com substâncias que geralmente não penetram a membrana citoplasmática (diluindo-as numa solução que contenha um indutor de pinocitose como, por exemplo, a albumina, fazendo com que a substância siga a albumina até ao interior da célula e aí desempenhe a sua função).
Endocitose mediada Se a invaginação da membrana for desencadeada pela ligação de uma determinada substância a um constituinte específico da membrana trata-se de um processo de endocitose mediada e chama-se a esse constituinte receptor. Para entrar na célula deste modo é necessário que a membrana possua receptores específicos para a substância em questão. Este mecanismo é utilizado por muitos vírus (como o HIV, por exemplo) e toxinas para penetrar na célula dado que ao longo do tempo foram desenvolvendo uma complementaridade com os receptores. Este processo é também importante para a Medicina, pois foram introduzidos em medicamentos usados para destruir células tumorais fragmentos que se ligam aos receptores membranares específicos das células que se pretende destruir.
Fagocitose
Este processo é muito semelhante à pinocitose, sendo a única diferença o fato de o material envolvido pela membrana não estar diluído.
Enquanto que a pinocitose é um processo comum a quase todas as células eucarióticas, muitas das células pertencentes a organismos multicelulares não efetuam fagocitose, sendo esta efetuada por células específicas. Nos protistas a fagocitose é frequentemente uma das formas de ingestão de alimentos.
Os glóbulos brancos utilizam este processo para envolver materiais estranhos como bactérias ou até células danificadas. Dentro da célula fagocítica, enzimas citoplasmáticas são secretadas para a vesícula e degradam o material até este ficar com uma forma inofensiva.
Exocitose
Enquanto que na endocitose as substâncias entram nas células, existe um processo inverso: a exocitose.
Depois de endocitado, o material sofre transformações sendo os produtos resultantes absorvidos através da membrana do organito e permanecendo o que resta na vesícula de onde será posteriormente exocitado.
A exocitose permite, assim, a excreção e secreção de substâncias e dá-se em três fases: migração, fusão e lançamento. Na primeira, as vesículas de exocitose deslocam-se através do citoplasma. Na segunda, dá-se a fusão da vesícula com a membrana celular. Por último, lança-se o conteúdo da vesícula no meio extracelular.
Citoplasma, citosol ou hialoplasma
Os primeiros citologistas acreditavam que o interior da célula viva era preenchido por um fluído homogêneo e viscoso, no qual estava mergulhado o núcleo.
Esse fluido recebeu o nome de citoplasma (do grego kytos, célula, e plasma, aquilo que dá forma, que modela).
Hoje se sabe que o espaço situado entre a membrana plasmática e o núcleo é bem diferente do que imaginaram aqueles citologistas pioneiros. Além da parte fluida, o citoplasma contém bolsas e canais membranosos e organelas ou orgânulos citoplasmáticos, que desempenham funções específicas no metabolismo da célula eucarionte.
O fluido citoplasmático é constituído principalmente por água, proteínas, sais minerais e açucares. No citosol ocorre a maioria das reações químicas vitais, entre elas a fabricação das moléculas que irão constituir as estruturas celulares. É também no citosol que muitas substâncias de reserva das células animais, como as gorduras e o glicogênio, ficam armazenadas.
Na periferia do citoplasma, o citosol é mais viscoso, tendo consistência de gelatina mole. Essa região é chamada de ectoplasma (do grego, ectos, fora). Na parte mais central da célula situa-se o endoplasma (do grego, endos, dentro), de consistência mais fluida.
Célula Vegetal
Ciclose
O citosol encontra-se em contínuo movimento, impulsionado pela contração rítmica de certos fios de proteínas presentes no citoplasma, em um processo semelhante ao que faz nossos músculos se movimentarem. Os fluxos de citosol constituem o que os biólogos denominam ciclose. Em algumas células, a ciclose é tão intensa que há verdadeiras correntes circulatórias internas. Sua velocidade aumenta com elevação da temperatura e diminui em temperaturas baixas, assim como na falta de oxigênio.
Movimento ameboide
Alguns tipos de células têm a capacidade de alterar rapidamente a consistência de seu citosol, gerando fluxos internos que permitem à célula mudar de forma e se movimentar. Esse tipo de movimento celular, presente em muitos protozoários e em alguns tipos de células de animais multicelulares, é chamado movimento ameboide.
 
Como são osorganoides?
Alguns dos organoides (também chamados de orgânulos ou organelas) do citoplasma são membranosos, isto é, são revestidos por uma membrana lipoprotéica semelhante a membrana plasmática. Estamos nos referindo a retículo endoplasmático, mitocôndrias, sistema golgiense (ou complexo de golgi), lisossomos, peroxissomos, glioxissomos, cloroplastos e vacúolos. Os organoides não membranosos são os ribossomos e os centrío
O retículo endoplasmático
Tipos de retículo
O citoplasma das células eucariontes contém inúmeras bolsas e tubos cujas paredes têm uma organização semelhante a da membrana plasmática.
Essas estruturas membranosas formam uma complexa rede de canais interligados, conhecida pelo nome de retículo endoplasmático. Pode-se distinguir dois tipos de retículo: rugoso (ou granular) e liso (ou agranular).
Retículo endoplasmático rugoso (RER) e liso (REL)
O retículo endoplasmático rugoso (RER), também chamado de ergastoplasma, é formado por sacos achatados, cujas membranas têm aspecto verrugoso devido à presença de grânulos – os ribossomos – aderidos à sua superfície externa (voltada para o citosol).
Já o retículo endoplasmático liso (REL) é formado por estruturas membranosas tubulares, sem ribossomos aderidos, e, portanto, de superfície lisa.
Os dois tipos de retículo estão interligados e a transição entre eles é gradual. Se observarmos o retículo endoplasmático partindo do retículo rugoso em direção ao liso, vemos as bolsas se tornarem menores e a quantidade de ribossomos aderidos diminuir progressivamente, até deixar de existir.
Funções do retículo endoplasmático
O retículo endoplasmático atua como uma rede de distribuição de substâncias no interior da célula. No líquido existente dentro de suas bolsas e tubos, diversos tipos de substâncias se deslocam sem se misturar com o citosol.
Produção de lipídios
Uma importante função de retículo endoplasmático liso é a produção de lipídios. A lecitina e o colesterol, por exemplo, os principais componentes lipídicos de todas as membranas celulares são produzidos no REL. Outros tipos de lipídios produzidos no retículo liso são os hormônios esteroides, entre os quais estão a testosterona e os estrógeno, hormônios sexuais produzidos nas células das gônadas de animais vertebrados.
Desintoxicação
O retículo endoplasmático liso também participa dos processos de desintoxicação do organismo. Nas células do fígado, o REL, absorve substâncias tóxicas, modificando-as ou destruindo-as, de modo a não causarem danos ao organismo. É a atuação do retículo das células hepáticas que permite eliminar parte do álcool, medicamentos e outras substâncias potencialmente nocivas que ingerimos.
Armazenamento de substâncias
Dentro das bolsas do retículo liso também pode haver armazenamento de substâncias. Os vacúolos das células vegetais, por exemplo, são bolsas membranosas derivadas do retículo que crescem pelo acúmulo de soluções aquosas ali armazenadas.
Produção de proteínas
O retículo endoplasmático rugoso, graças à presença dos ribossomos, é responsável por boa parte da produção de proteínas da célula. As proteínas fabricadas nos ribossomos do RER penetram nas bolsas e se deslocam em direção ao aparelho de Golgi, passando pelos estreitos e tortuosos canais co retículo endoplasmático liso.
Os vacúolos
Os vacúolos das células vegetais são interpretados com regiões expandidas do retículo endoplasmático.
Em células vegetais jovens observam-se algumas dessas regiões, formando pequenos vacúolos isolados um do outro. Mas, à medida que a célula atinge a fase adulta, esses pequenos vacúolos se fundem, formando-se um único, grande e central, com ramificações que lembram sua origem reticular. A expansão do vacúolo leva o restante do citoplasma a ficar comprimido e restrito à porção periférica da célula.
Além disso, a função do vacúolo é regular as trocas de água que ocorrem na osmose.
Em protozoários de água doce existem vacúolos pulsáteis (também chamados contráteis), que exercem o papel de reguladores osmóticos. O ingresso constante de água, do meio para o interior da célula, coloca em risco a integridade celular. A remoção contínua dessa água mantém constante a concentração dos líquidos celulares e evita riscos de rompimento da célula. É um trabalho que consome energia.
Complexo de Golgi
A denominação complexo ou aparelho de Golgi é uma homenagem ao citologista italiano Camilo Golgi, que, em 1898, descobriu essa estrutura citoplasmática.
Ao verificar que certas regiões com citoplasma celular se coravam por sais de ósmio de prata, Golgi imaginou que ali deveria existir algum tipo de estrutura, posteriormente confirmada pela microscopia eletrônica.
Dictiossomos
O aparelho de Golgi está presente em praticamente todas as células eucariontes, e consiste de bolsas membranosas achatadas, empilhadas como pratos. Cada uma dessas pilhas recebe o nome de dictiossomo. Nas células animais, os dictiossomos geralmente se encontram reunidos em um único local, próximo ao núcleo. Nas células vegetais, geralmente há vários dictiossomos espalhados pelo citoplasma.
Funções do aparelho de Golgi
O aparelho de Golgi atua como centro de armazenamento, transformação, empacotamento e remessa de substâncias na célula. Muitas das substâncias que passam pelo aparelho de Golgi serão eliminadas da célula, indo atuar em diferentes partes do organismo. É o que ocorre, por exemplo, com as enzimas digestivas produzidas e eliminadas pelas células de diversos órgãos (estômago, intestino, pâncreas etc.). Outras substâncias, tais como o muco que lubrifica as superfícies internas do nosso corpo, também são processadas e eliminadas pelo aparelho de Golgi. Assim, o principal papel dessa estrutura citoplasmática é a eliminação de substâncias que atuam fora da célula, processo genericamente denominado secreção celular.
Secreção de enzimas digestivas
As enzimas digestivas do pâncreas, por exemplo, são produzidas no RER e levadas até as bolsas do aparelho de Golgi, onde são empacotadas em pequenas bolsas, que se desprendem dos dictiossomos e se acumulam em um dos pólos da célula pancreática. Quando chega o sinal de que há alimento para ser digerido, as bolsas cheias de enzimas se deslocam até a membrana plasmática, fundem-se com ela e eliminam seu conteúdo para o meio exterior.
A produção de enzimas digestivas pelo pâncreas é apenas um entre muitos exemplos do papel do aparelho de Golgi nos processos de secreção celular. Praticamente todas as células do corpo sintetizam e secretam uma grande variedade de proteínas que atuam fora delas.
Lisossomos
Estrutura e origem dos lisossomos
Os lisossomos (do grego lise, quebra, destruição) são bolsas membranosas que contêm enzimas capazes de digerir substâncias orgânicas.
Com origem no aparelho de Golgi, os lisossomos estão presentes em praticamente todas as células eucariontes. As enzimas são produzidas no RER e migram para os dictiossomos, sendo identificadas e enviadas para uma região especial do aparelho de Golgi, onde são empacotadas e liberadas na forma de pequenas bolsas.
A digestão intracelular
Os lisossomos são organelas responsáveis pela digestão intracelular. As bolsas formadas na fagocitose e na pinocitose, que contêm partículas capturadas no meio externo, fundem-se aos lisossomos, dando origem a bolsas maiores, onde a digestão ocorrerá.