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Organelas Celulares Prof.a Dr.a Tatiana Moreira Domingues • Núcleo celular e ribossomos • Sistema de endomembranas • Mitocôndrias e cloroplastos • Citoesqueleto • Componentes extracelulares Plano de Aula Organelas Celulares • Várias células estão trabalhando para nós neste momento: • A contração das células musculares move nossos olhos • As palavras são traduzidas em sinais que as células nervosas carregam para nosso cérebro estabelecemos conexões celulares que solidificam as memórias e possibilitam o aprendizado Introdução Organelas Celulares • Seres multicelulares são aglomerados de células especializadas que não vivem sozinhas por muito tempo: células tecidos órgãos sistemas • Ao longo da extensa história evolucionária da vida na Terra, as células têm sido modificadas de várias maneiras diferentes Introdução Organelas Celulares Organelas Celulares Célula Animal Organelas Celulares Célula Vegetal • As instruções genéticas das células eucarióticas são guardadas no núcleo e executadas pelos ribossomos Núcleo Celular e Ribossomos Organelas Celulares O núcleo contém a maior parte do DNA da célula Organelas Celulares Organelas Celulares Regulação de entrada e saída de proteínas e RNA A matriz nuclear contém fibras proteicas • O nucléolo é o local de síntese do RNA ribossomal (RNAr) • As proteínas importadas a partir do citoplasma unem-se ao RNAr para formar as subunidades ribossomais (grande e pequena) Núcleo Celular e Ribossomos Organelas Celulares • Os ribossomos (RNAr + proteína) são os componentes celulares que realizam a síntese de proteínas • Células com alta taxa de síntese proteica têm grande quantidade de ribossomos e nucléolos proeminentes (ex.: células do pâncreas que produzem muitas enzimas digestivas) Núcleo Celular e Ribossomos Organelas Celulares • Ribossomos livres estão suspensos no citosol • Ribossomos ligados estão presos ao lado externo do RE e do envelope nuclear (secreção) • Os ribossomos ligados e livres são estruturalmente idênticos e podem alternar os papéis Núcleo Celular e Ribossomos Organelas Celulares • O sistema de endomembranas regula o tráfego de proteínas e realiza as funções metabólicas na célula • O sistema de endomembranas inclui o envelope nuclear, o retículo endoplasmático, o aparelho de Golgi, lisossomos, vários tipos de vesículas e vacúolos e a membrana plasmática Sistema de Endomembranas Organelas Celulares • Funções: • Síntese de proteínas • Transporte de proteínas para dentro de membranas e organelas ou para fora da célula • Metabolismo e movimento de lipídios • Detoxificação de venenos • Apesar dessas relações, as várias membranas têm estrutura e função distintas Sistema de Endomembranas Organelas Celulares Sistema de Endomembranas Organelas Celulares Retículo Endoplasmático (RE): • Retículo significa pequena rede • O RE consiste em uma rede de túbulos e sacos membranosos chamados de cisternas (mais da metade do total de membranas da célula) • A membrana do RE é contínua ao envelope nuclear • Duas regiões distintas: RE liso (sem ribossomos) e RE rugoso (possui ribossomos) Sistema de Endomembranas Organelas Celulares Sistema de Endomembranas Organelas Celulares Retículo Endoplasmático Liso: • Metabolismo de carboidratos • Armazenamento de íons cálcio (Ca2+) • Síntese de lipídios – ex.: • Fosfolipídios de novas membranas • Hormônios sexuais (testículos e ovários, ricos em RE liso) • Desintoxicação de drogas e venenos • Sedativos e outras drogas induzem a proliferação do RE liso, o que aumenta a tolerância a essas drogas (aumento da dose para alcançar o mesmo efeito) células do fígado Sistema de Endomembranas Organelas Celulares Retículo Endoplasmático Rugoso: • Secreção de proteínas produzidas pelos ribossomos ligados ao RE rugoso • Certas células pancreáticas, por exemplo, produzem insulina no RE e secretam esse hormônio na corrente sanguínea Sistema de Endomembranas Organelas Celulares Aparelho de Golgi (ou Dictiossomo): • Consiste em sacos membranosos achatados • O Golgi produz e modifica seus produtos em etapas (face cis trans) • O aparelho de Golgi é extenso em células especializadas para a secreção Sistema de Endomembranas Organelas Celulares Aparelho de Golgi: • Os produtos do RE (ex., proteínas) são modificados, armazenados e enviados a outros destinos • O aparelho de Golgi classifica e etiqueta seus produtos para serem direcionados para várias partes da célula Sistema de Endomembranas Organelas Celulares Organelas Celulares Lisossomos: • É um saco membranoso de enzimas hidrolíticas que várias células utilizam para digerir (hidrolisar) macromoléculas • Enzimas lisossomais funcionam melhor no pH ácido dos lisossomos (citosol tem pH neutro) • Escoamento excessivo de lisossomos autodigestão • Os lisossomos surgem por brotamento da face trans do complexo de Golgi Sistema de Endomembranas Organelas Celulares Sistema de Endomembranas Organelas Celulares Lisossomos: • Fagocitose (ex., macrófagos – bactérias) vacúolo alimentar se funde ao lisossomo enzimas do lisossomo digerem seu conteúdo Sistema de Endomembranas Organelas Celulares Lisossomos: • Autofagia reciclagem do próprio material orgânico da célula • Doenças ligadas ao armazenamento lisossomal não há enzimas hidrolíticas funcionais (doença de Tay-Sachs – lipídios/cérebro) Sistema de Endomembranas Organelas Celulares Vacúolos: • São grandes vesículas derivadas do RE e do complexo de Golgi • São parte integral do sistema de endomembranas • Funções diversas: • Vacúolos alimentares fagocitose • Vacúolos contráteis bombeiam o excesso de água para fora da célula (em plantas podem conter pigmentos ou venenos) • Vacúolo central união de vários vacúolos em plantas que tem papel no crescimento das células vegetais Sistema de Endomembranas Organelas Celulares Sistema de Endomembranas Organelas Celulares • As mitocôndrias e os cloroplastos são as organelas que convertem energia em formas que as células conseguem usar para o trabalho • Funções correlacionadas: • Cloroplastos converte energia solar em energia química, utilizando a luz absorvida para produzir compostos orgânicos • Mitocôndrias utiliza oxigênio para obter ATP pela extração de energia a partir dos compostos orgânicos Mitocôndrias e Cloroplastos Organelas Celulares Mitocôndrias: • Uma célula pode ter centenas ou até milhares de mitocôndrias – células contráteis têm mais mitocôndrias • Duas membranas – a externa é lisa e a interna tem dobras, as cristas (e matriz mitocondrial), contendo enzimas próprias para gerar ATP Mitocôndrias e Cloroplastos Organelas Celulares Cloroplastos: • Produção fotossintética de açúcares: clorofila + enzimas • São encontrados nas folhas e órgãos verdes das plantas e em algas • Duas membranas, tilacoides, grana e estroma Mitocôndrias e Cloroplastos Organelas Celulares Estroma contém DNA, ribossomos e enzimas • Compartimento metabólico envolto por membrana simples – contém enzimas que produzem peróxido de hidrogênio (H2O2), que depois é convertido em água (para evitar toxicidade) • No fígado, os peroxissomos participam da desintoxicação do álcool Peroxissomos Organelas Celulares • O citoesqueleto é uma rede de fibras que organiza estruturas e atividades na célula • É composto por três tipos de estruturas: microtúbulos, microfilamentos e filamentos intermediários Citoesqueleto Organelas Celulares • Funções: • Dar sustentação mecânica à célula e manter sua forma (ocorre de forma dinâmica) • Motilidade celular (interação do citoesqueleto com proteínas motoras) Citoesqueleto Organelas Celulares • Componentes: • Microtúbulos mais espessos, construídos a partir da proteína tubulina • Centríolos • Cílios • Flagelos Citoesqueleto Organelas Celulares Cílios Flagelos • Componentes: • Microfilamentos ou filamentos de actina; são os maisfinos • Construídos a partir das proteínas actina • Contração das células (proteínas miosina e actina) – pseudópodos Citoesqueleto Organelas Celulares • Componentes: • Filamentos intermediários devido ao seu diâmetro intermediário • Papel no reforço da forma da célula e fixação da posição de certas organelas (núcleo) • Suporte às microvilosidades Citoesqueleto Organelas Celulares Parede celular: • Protege a célula vegetal, mantém sua forma e previne a captação excessiva de água • Mantém a planta em pé, contra a força da gravidade Componentes Extracelulares Organelas Celulares Matriz extracelular: • Composta por glicoproteínas e outras moléculas contendo carboidratos (a proteína mais abundante é o colágeno) Componentes Extracelulares Organelas Celulares Junções intercelulares: • Células animais e vegetais estão organizadas em tecidos, órgãos e sistemas de órgãos • As células vizinhas com frequência aderem, interagem e se comunicam por meio de sítios de contato físico direto Componentes Extracelulares Organelas Celulares 1) O nucléolo tem função crucial na síntese de proteínas. Explique essa afirmação. 2) Quais as estruturas que participam do sistema de endomembranas e qual a função desse sistema? 3) A mitocôndria e o cloroplasto são estruturas que compartilham de muitas características. Quais são as características que essas organelas têm em comum? 4) Quando a célula precisa englobar moléculas, seja para obter “alimento” seja para defesa, como ocorre todo o processo de transporte e digestão dessas moléculas? 5) Qual a importância do citoesqueleto? Roteiro de Estudo Organelas Celulares
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