introdução as celulas

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INTRODUÇÃO ÀS CÉLULAS
- as células são as unidades fundamentais da vida. Acredita-se que todas as células dos dias atuais se desenvolveram a partir de uma célula ancestral que existiu há mais de 3 bilhões de anos. 
- todas as células, e, portanto, todos os seres vivos, crescem convertem energia a partir de uma forma para outra, percebem e respondem ao seu meio e se reproduzem. 
- todas as células são envolvidas por uma membrana plasmática que separa o interior da célula do meio.
- todas as células contêm DNA como um depósito de informação genética e o utilizam para guiar a síntese de moléculas de RNA e proteínas. 
- mesmo que todas as células em um organismo multicelular contenham o mesmo DNA, elas podem ser muito diferentes. Elas ativam diferentes grupos de genes de acordo com sua história do desenvolvimento e com as pistas que recebem do meio. 
- as células vivas atuais mais simples são procariotos: embora elas contenham DNA, não têm um núcleo nem outras organelas e provavelmente se parecem mais com a célula ancestral. 
- diferentes espécies de procariotos são diversas nas suas capacidades químicas e habitam uma ampla variedade de hábitats. Duas subdivisões evolucionárias fundamentais são reconhecidas: bactéria e archaea. 
- as células eucarióticas possuem um núcleo e outras organelas não encontradas nos procariotos. Elas provavelmente evoluíram em uma série de estágios. Uma etapa importante parece ter sido a aquisição de mitocôndrias, que se acredita terem se originado de bactérias englobadas por uma célula eucariótica ancestral. 
- o núcleo é a organela mais proeminente na maioria das células vegetais e animais. Ele contém a informação genética do organismo armazenada em moléculas de DNA. O resto do conteúdo células, fora o núcleo, constitui o citoplasma. 
- o citoplasma inclui todo o conteúdo celular fora do núcleo. Ele contém uma variedade de organelas envoltas por membranas com funções químicas especializadas. As mitocôndrias realizam a oxidação de moléculas de alimento. Nas células vegetais, os cloroplastos realizam a fotossíntese. O retículo endoplasmático (RE), o aparelho de Golgi e os lisossomos permitem que as células sintetizem moléculas complexas para exportação a partir da célula e para inserção nas membranas celulares, assim como a importação e a digestão de grandes moléculas.
- fora das organelas envoltas por membranas no citoplasma está o citosol, uma mistura concentrada de moléculas grandes e pequenas que realizam vários processos bioquímicos essenciais. 
- o citoesqueleto se estende pelo citoplasma. Esse sistema de filamentos proteicos é responsável pelo formato e pelo movimento das células e pelo transporte de organelas e moléculas a partir de um local para outro no citoplasma. 
- microrganismos eucarióticos unicelulares de vida livre incluem algumas das células eucarióticas mais complexas conhecidas, e elas são capazes de nadar, cruzar, caçar e devorar alimentos. 
- um animal, planta ou fungo consiste em diversos tipos de células eucarióticas, todas derivadas a partir de um único óvulo fertilizado; o número de tais células que cooperam para formar um grande organismo multicelular como o humano fica em torno de milhares de bilhões. 
COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS
- as células vivas obedecem às mesmas leis da física e da química que regem as coisas não vivas. Como toda outra forma de matéria, elas são compostas de átomos, que são as menores unidades dos elementos químicos que mantêm propriedades químicas inconfundíveis. 
- as células vivas são feitas de um número limitado de elementos, quatro dos quais (C,H,N e O) perfazem 96,5% da massa das células. 
- os organismos vivos contêm um conjunto característico e restrito de moléculas com base de carbono que, essencialmente, é o mesmo para todas as espécies de organismos vivos. As principais categorias são os açúcares, os ácidos graxos, os aminoácidos e os nucleotídeos. 
- os açúcares são a fonte primária de energia química para as células e podem ser incorporados em polissacarídeos para armazenar energia. 
- os ácidos graxos também são importantes no armazenamento de energia, mas sua função mais importante é a formação das membranas celulares. 
- os nucleotídeos desempenham um papel central na transferência de energia e são as subunidades formadoras das moléculas informacionais, DNA e RNA. 
- as moléculas de proteínas, RNA e DNA são sintetizadas a partir de subunidades por repetidas reações de condensação. Cada uma dessas macromoléculas tem uma sequência única de subunidades.
- entre diferentes regiões das macromoléculas, formam-se ligações não covalentes fracas. Essas ligações podem fazer com que as macromoléculas se enovelem em uma forma tridimensional (conformação) única com uma química especial, como ocorre visivelmente nas proteínas. 
A ESTRUTURA DAS MEMBRANAS
- membranas celulares permitem que a célula crie barreiras que confinam moléculas particulares em compartimentos específicos. 
- membranas celulares consistem em uma camada dupla (bicamada) e contínua de moléculas lipídicas na qual as proteínas estão embebidas. 
- a bicamada lipídica provê a estrutura básica e a função de barreira para todas as membranas celulares. 
- as moléculas lipídicas da membrana possuem porções hidrofóbicas e hidrofílicas. Elas se agrupam espontaneamente em bicamadas quando colocadas em água, formando compartimentos fechados que tornam a selar quando perfuradas. 
- há três classes principais de moléculas de lipídeos de membrana: fosfolipídeos, esteróis e glicolipídeos. 
- a bicamada é fluida, membranas lipídicas podem difundir-se individualmente na sua monocamada; essas moléculas não podem, porém, trocar espontaneamente de uma monocamada para outra. 
- as duas camadas da membrana plasmática possuem diferentes lipídeos na sua composição, refletindo as diferentes funções de cada face da membrana celular. 
- células ajustam a fluidez de suas membranas por meio de modificação dos lipídeos que as compõem. 
- proteínas de membrana são responsáveis pela maior parte das funções da membrana, como o transporte de pequenas moléculas solúveis em água através da bicamada lipídica. 
- proteínas transmembrana se estendem através da bicamada lipídica, geralmente sob a forma de uma ou mais α-hélices, mas também como folhas ß dobradas na forma de um barril. 
- - Outras proteínas de membrana não atravessam a bicamada lipídica, mas estão ligadas a um dos lados da membrana, ou por associação não covalente a outras proteínas de membrana, ou ligadas covalentemente aos lipídeos de membrana.
- A maioria das membranas celulares são reforçadas por um arcabouço acessório de proteínas. Um exemplo é a rede de proteínas fibrosas que constitui o córtex celular; adjacente à membrana plasmática.
- Apesar de muitas proteínas de membrana poderem difundir-se rapidamente no plano da membrana, as células possuem meios de confinar proteínas em domínios específicos de membrana e de imobilizar determinadas proteínas ancorando-as a macromoléculas intra ou extracelulares.
- Muitas das proteínas e alguns dos lipídeos expostos na superfície da célula possuem cadeias de açúcar ligadas a eles; esses açúcares atuam na lubrificação e na proteção da superfície celular, além de estarem envolvidos em processos de reconhecimento celular.
	
O TRANSPORTE DE MEMBRANA
- A glicose e outras moléculas de alimento são quebradas por oxidação gradual e controlada para prover energia química útil na forma dos carreadores ativados ATP e NADH.
- Os açúcares derivados do alimento são quebrados por conjuntos distintos de reações: a glicólise (a qual ocorre no citosol), o ciclo do ácido cítrico (na matriz mitocondrial) e a fosforilação oxidativa (na membrana mitocondrial interna).
- As reações da glicólise degradam o açúcar de seis carbonos, a glicose, aduas moléculas de açúcar de três carbonos, o piruvato, produzindo uma quantidade relativamente pequena de ATP e NADH.
- Na presença de oxigênio, o piruvato é convertidoem acetil-CoA mais CO2. O ciclo do ácido cítrico então converte o grupo acetila da acetil-CoA em CO2 e H2O. Uma grande quantidade da energia liberada nessas reações de oxidação é estocada na forma de elétrons de alta energia nos carreadores ativados NADH e FADH2. Nas células eucarióticas, todas essas reações ocorrem nas mitocôndrias.
- A outra principal fonte de energia nos alimentos é a gordura. Os ácidos graxos produzidos a partir da digestão das gorduras são importados para dentro das mitocôndrias e convertidos a moléculas de acetil-CoA. Essas moléculas de acetil-CoA são então ainda mais oxidadas pelo ciclo do ácido cítrico, produzindo NADH e FADH2, da mesma forma que a acetil-CoA derivada do piruvato.
- A NADH e a FADH2 passam seus elétrons de alta energia a uma cadei atransportadora de elétrons na membrana mitocondrial interna, onde uma série de transferência de elétrons é utilizada para conduzir a formação de ATP. A maioria da energia capturada durante a quebra de moléculas de alimento é colhida durante esse processo de fosforilação oxidativa.
- O alimento que ingerimos não é apenas uma fonte de energia metabólica, mas também fonte de material bruto para biossíntese. Vários intermediários da glicólise e do ciclo do ácido cítrico são pontos iniciais para vias que levam à síntese de proteína, ácidos nucleicos e várias outras moléculas especializadas da célula.
- As milhares de diferentes reações executadas simultaneamente poruma célula são extremamente coordenadas, permitindo que a célula se adapte e continue a funcionar sob uma ampla variedade de condições externas. 
- Durante os períodos de escassez de alimento, a regulação das atividades de algumas enzimas-chave permite à célula trocar de quebra de glicose para biossíntese de glicose (gliconeogênese).
- As células estocam as moléculas de alimento em reservatórios especiais. As subunidades de glicose são estocadas na forma de glicogênio nosanimais e de amido nas plantas; tanto os animais quanto as plantas estocam ácidos graxos na forma de gorduras. As reservas de alimento armazenadas pelas plantas são as fontes principais de alimento para os animais, incluindo humano.