05 Citoplasma célula eucariótica 2 2013

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OS COMPONENTES CITOPLASMÁTICOS DA CÉLULA EUCARIÓTICA ANIMAL
Biologia Celular
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COMPONENTES CITOPLASMÁTICOS DA CÉLULA EUCARIÓTICA
Citosol ou Hialoplasma fundamental ou Matriz Citoplasmática;
Citoesqueleto;
Organelas citoplasmáticas;
Endossomos ou Vacúolos;
Inclusões citoplasmáticas;
Núcleo.
CÉLULA EUCARIÓTICA ANIMAL
Complexo de Golgi
R. E. Rugoso
Mitocôndria
Ribossomos
Lisossomos
Vacúolo
Citoplasma
R. E. Liso
Centríolos
Peroxissomos
Nucleolo
Núcleo
Por dentro da célula...
O Citosol citoplasmático da Célula Eucariótica...
	 Aparece sem estrutura visível mesmo quando examinado ao microscópio electrônico. 
	 Corresponde ao meio interno da célula onde estão incluídas todas as suas estruturas.
Na célula eucariótica animal...
O CITOPLASMA  possui bolsas membranosas que flutuam livremente no citosol  além de finíssimos tubos de proteínas e fios protéicos entrelaçados.
O CITOESQUELETO...
Conjunto de elementos celulares  que em sintonia  são responsáveis pela integridade estrutural das células  e por uma ampla variedade de processos dinâmicos.
Funções:
aquisição e estabilização da forma da célula.
movimentação celular e o transporte ou locomoção de organelas e de outras estruturas citoplasmáticas.
Organização do citoplasma.
CITOESQUELETO:
Forma e Motilidade
Liga-se às proteínas do citosol e às organelas membranosas.
	 Responsável por:
	 alterações na viscosidade do citoplasma;
	 pela organização integrada das organelas citoplasmáticas;
	 pelo deslocamento de determinadas organelas citoplasmáticas (ex.: mitocôndrias e lisossomos).
 Componentes:
	 microfilamentos: proteína actina (abundante nos músculos).
	 microtúbulos: proteína tubulina (alfa e beta).
	 filamentos intermediários: diversas proteínas fibrosas (abundante em células que sofrem atritos – como a epiderme).
Formação de Microfilamentos - ACTINA
CITOESQUELETO: COMPONENTES
Microfilamentos: formados por filamentos de actina  atuam no citoplasma sob a forma de redes ou feixes.
Distribuem-se logo abaixo da membrana plasmática;
Estão ligados entre si por várias proteínas  formando uma rede chamada córtex celular. 
CITOESQUELETO: Componentes
Microtúbulos: estão em constante reorganização crescendo em uma extremidade graças à polimerização local de tubulina (alfa e beta)  e diminuindo na outra extremidade graças à despolimerização local. 
CITOESQUELETO: Componentes
	
Componentes	
Tamanho	
Proteína	
Atividades
	
Microtúbulos	
~25 nm	
Tubulina	Formação do fuso mitótico, transporte de vesículas e outras organelas, formação de cílios, flagelos, centríolos e corpúsculos basais.
	Microfilamentos	5-7 nm	Actina	Endocitose, migração celular, citocinese.
	
Filamentos intermediários	
7-10 nm	Citosqueratina Vimentina Periferina Desmina 	
Sustentação, desmossomos, hemidesmossomos.
Esquema Representativo de um Ribossomo
Subunidade maior
Subunidade menor
Ribossomos:
 síntese protéica
Um ribossomo é formado por duas subunidades de tamanhos diferentes  encaixadas.
As proteínas produzidas pelos ribossomos do retículo endoplasmático rugoso  penetram em bolsas e são enviadas aos seus destinos.
Ação dos Ribossomos:
O Sistema de Endomembranas:
– Digestão, Secreções, Desintoxicação –
Sistema composto por várias organelas:
Retículo Endoplasmático;
Complexo de Golgi;
Endossomos (vacúolos digestivos);
Lisossomos;
Peroxissomos.
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO 
 Está presente  em todas as células eucarióticas;
 É formado por  uma série de estruturas membranares dobradas sobre si mesmas  que comunicam entre si  por uma rede de canais.
Retículo Endoplasmático Rugoso
Retículo Endoplasmático Liso
AO MICROSCÓPIO...
Retículo Endoplasmático Granular: 
	Quando possui  ribossomos associados a sua estrutura  é designado por Retículo Endoplasmático Rugoso.
	É também chamado de Ergastoplasma ou Retículo Endoplasmático Granular.
	Está Envolvido  na síntese de proteína.
Retículo Endoplasmático Rugoso – Visão a partir do microscópio eletrônico.
Núcleo
O Retículo Endoplasmático Liso...
Sem ribossomos  é designado por Retículo Endoplasmático Liso (REL);
Está envolvido  na síntese de lipídios e hidratos de carbono.
RER – Visto ao Microscópio Eletrônico
REL – Visto ao Microscópio Eletrônico
Núcleo
Qual a função do Retículo Endoplasmático Liso (agranular)?
Transporte de substâncias;
Síntese de lipídeos esteróides;
Inativação de alguns hormônios e substâncias nocivas ao organismo;
Condução intracelular do impulso nervoso nas células do músculo estriado.
Exemplo da ação: nas células do fígado é abundante  por conta das enzimas que modificam substâncias tóxicas (álcool, drogas etc.) facilitando sua eliminação do corpo.
Sobre o Retículo Endoplasmático...
Os dois tipos de retículos estão interligados  e a transição entre eles é gradual.
Realiza  síntese e transporte de material dentro da célula.
As proteínas  que serão eliminadas da célula (em forma de secreção)  ou as que irão fazer parte das membranas e organelas celulares  são produzidas pelos ribossomos na superfície do retículo.
Os ribossomos livres no citosol  fabricam as proteínas que irão constituir  as enzimas celulares, componentes do citosol e componentes do núcleo. 
AO MICROSCÓPIO...
RIBOSSOMOS
DE QUE É CONSTITUÍDO O COMPLEXO DE GOLGI?
Por uma série de cisternas dispostas paralelamente  os DICTIOSSOMOS.
Cada dictiossomo é composto por uma pilha de cinco ou mais sacos achatados  feitos de membrana dupla lipoprotéica  e dispostos de forma regular.
Nas bordas dos sacos podem ser observadas vesículas em processo de brotamento.
O Complexo
 Golgiense...
Possui uma face cis (convexa), voltada para o núcleo, e uma face trans (côncava), voltada para a membrana plasmática.
Funções  Separação, empacotamento, endereçamento e exportação de substâncias  acúmulo e eliminação de secreções e síntese de glicídios.
Localiza-se próximo do núcleo ou do centro da célula.
	
	 Em células que se transformarão em espermatozóide:
	 durante a transformação há o acúmulo de grande quantidade de enzimas digestivas numa bolsa do Complexo de Golgi ACROSSOMO.
	 O ACROSSOMO  localizado na “cabeça” do gameta masculino  para perfurar as membranas do óvulo  permitindo a fecundação.
Funções do Complexo de Golgi...
Processo de Fecundação
1
2
3
4
5
Complexo de Golgi e Produção de Lisossomos
Lisossomo (do grego  LISE = quebra – destruição).
Bolsa membranosa  contém diversas enzimas capazes de DIGERIR  DIVERSAS SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS.
Já foram identificadas  mais de cinqüenta tipos de enzimas digestivas  dentro de lisossomos.
FUNÇÃO DO LISOSSOMO  digestão intracelular.
Ação dos lisossomos e formação de Endossomos ...
Quebra enzimática  de substâncias orgânicas  dentro de bolsas membranosas  conhecidas como vacúolos digestivos.
Os Vacúolos digestivos podem:
ser resultado da ação de lisossomos  em fagossomos ou pinossomos.
ser formados por lisossomos  que englobam partes desgastada da célula.
Lisossomos: 
digestão intracelular
Enquanto a digestão vai ocorrendo  pequenas moléculas formadas atravessam a membrana da bolsa digestiva e vão para o citosol.
 Tais moléculas serão utilizadas na fabricação de novas substâncias e na obtenção de energia.
Origem e tipos de Lisossomos
Cr: corpo residual; D: dictiossoma; E: endossoma; L.p: lisossoma primário; L.s : lisossoma secundário; V.s : vesícula de secreção.
Lisossomos e Exocitose
Eventuais restos do processo digestivo (materiais que não foram aproveitados)  são eliminados para o exterior por EXOCITOSE (clasmocitose).
A bolsa contendo estes restos ENCONSTA-SE NA MEMBRANA PLASMÁTICA E FUNDE-SE COM ELA  lançando seu conteúdo para o meio externo.
Ação dos Lisossomos
LISOSSOMOS E A RECICLAGEM, OU LIMPEZA, DENTRO DA CÉLULA
A partir dos variados tipos de enzimas digestivas as células podem digerir:
a maioria dos componentes dos alimentos;
partes velhas e desgastadas da própria célula  utilizadas no reaproveitamentode seus componentes.
 DIGESTÃO HETEROFÁGICA E AUTOFÁGICA:
A.F: autofagia; H.F: heterofagia; Cr: corpo residual; Gg: grãos de glicogénio; I.N: invólucro nuclear; Lp: lisossomas primários; Ls: lisossomas secundários; PL: pré-lisossomas; PN: póros nucleares; Px: peroxissomas; Sc: secreção constitutiva; Sr: secreção regulada
AUTOFAGIA E RECONSTRUÇÃO DA CÉLULA
AUTOFAGIA  do grego autos = PRÓPRIO e phagein = COMER.
Por meio da autofagia  uma célula destrói e reconstrói os seus componentes (muitas vezes durante sua vida).
Ex.1: uma célula nervosa formada em nossa vida embrionária tem todos os seus componentes (exceto genes) reciclados a cada mês; 
Ex.2: em uma célula do fígado esse processo ocorre a cada semana.
LISOSSOMOS E DOENÇAS
Algumas doenças são resultantes de distúrbios digestivos da célula  já se conhece mais de 25 doenças causadas pela incapacidade do indivíduo produzir uma ou mais enzimas lisossômicas.
Ex.: Silicose  comum em trabalhadores que lidam com amianto (que é uma substância inorgânica).
COMO OCORRE A SILICOSE?
Cristais que ao serem inalados atingem os pulmões  as células dos alvéolos fagocitam essas partículas  MAS NÃO SÃO CAPAZES DE DIGERI-LA.
O acúmulo de partículas silicosas  no interior dos lisossomos  acaba por perfurá-los  levando-os a derramar suas enzimas e provocar a destruição generalizada de células pulmonares.
Pulmões com Silicose.
Digestão do
Fagossomo ou
 Pinossomo
DIGESTÃO DE
COMPONENTES
CELULARES EM
DESUSO
 (Mitocôndrias, 
Partes do R.E.)
HETEROFÁGICA
AUTOFÁGICA
DESTRUIÇÃO DA
CÉLULA.
Exemplo: regressão
da cauda do girino.
AUTÓLISE
TIPOS DE DIGESTÃO
C I T O L O G I A
ULTRA ESTRUTURA DA CÉLULA
Peroxissomos
Estão presentes em todas as células eucarióticas.
Organelas que contém enzimas oxidativas  como catalase e urato oxidase.
 A catalase  reparte o Peróxido de Hidrogênio (H2O2)  em água (H2O) e Oxigênio (O2). 
Três Peroxissomos em célula do fígado.
Peroxissomos
Realizam  processamento das reações oxidativas utilizando oxigênio molecular  desintoxicação celular.
Os produtos a degradar  são marcados pela pex5 e transportados ao peroxissomo  lá sofrem ação das catalase e oxidase  enzimas que catalisam a sua transformação em Peróxido de Hidrogênio (H2O2).
A principal função das reações oxidativas é a quebra de moléculas de ácidos graxos  em um processo denominado   - oxidação (beta oxidação).
Formação dos Peroxissomos
A água oxigenada ou Peróxido de Hidrogênio (H2O2)  se forma normalmente durante a degradação de gorduras e de aminoácidos  mas, em grande quantidade  pode causar lesões à célula.
Há o aporte  dos Lipídios de membrana  trazidos 1 a 1 do REL.
Formação dos Peroxissomos
Há proteínas e enzimas  todas produzidas no citosol  que são importadas para os Peroxissomos (Peroxinas – PEX).
Representação da Reação de Oxidação
Representação:
2 H2O2 + Enzima Catalase 2 HO2 + O2
As enzimas  oxidam substratos na presença de O2 e produzem Peróxido de Hidrogênio (H2O2)  que é degradado pela catalase  para a reação peroxidativa de fenóis, álcool, formaldeído, ácido fórmico...
Representação da Formação de Peroxissomos
Peroxissomos e Doenças
Síndrome de Zellweger (cérebro-hepatorenal)
Síndrome de Zellweger
	É uma doença rara e congênita.
	Nela há uma deficiência genética em um dos vários genes envolvidos na biogênese peroxissomal.
	Há também a redução ou ausência de Peroxissomos  nas células do fígado, rins e cérebro.
	As células  não têm a capacidade de executar  nos Peroxissomos  a beta-oxidação de ácidos graxos de cadeia longa.
Síndrome de Zellweger
Tipicamente  apresenta-se no período neonatal e é normalmente fatal.
Características:
crânio dismórfico;
hipotonia muscular;
perda auditiva - neurossensorial;
comprometimento visual;
degeneração progressiva dos rins e fígado.
Foto: www.google.com.br
Adrenoleucodistrofia
(ALD)
	É uma doença genética rara  herança ligada ao sexo.
	Possui caráter recessivo  transmitida por mulheres portadoras e  que afeta fundamentalmente homens.
	Leva  a um acúmulo excessivo de ácidos graxos (de cadeia muito longa)  sobretudo  no cérebro e nas glândulas adrenais.
Adrenoleucodistrofia (ALD)
	 Há a destruição da bainha de mielina  que é o revestimento dos axônios  nas células nervosas  afetando a transmissão de impulsos nervosos.
Tipos de Adrenoleucodistrofia (ALD)
	Adrenoleucodistrofia Neonatal  inicia-se tipicamente durante os primeiros meses da vida ou no período neonatal.
	Apresentam deteorização neurológica ou desenvolvem disfunções renais.
	Quase todos os pacientes sofrem atraso mental e falecem antes dos 5 anos de idade. 
	Adrenoleucodistrofia Infantil  inicia-se na infância ou adolescência.
	O quadro degenerativo neurológico evolui até uma demência grave.
	Há deteriorização da visão, audição, fala e movimentos.
	O óbito acontece precocemente.
Mitocôndria: organela com duas camadas de membrana
	 Mitocôndria: produção de energia pela respiração celular.
As Mitocôndrias...
	Possuem a forma de bastonetes  com extremidades arredondadas.
	São organelas delimitadas por duas membranas lipoprotéicas semelhantes às demais membranas celulares.
	A membrana externa é lisa e a interna possui inúmeras dobras (pregas)  que se projetam para o interior da organela.
	
A Mitocôndria...
É preenchida por um liquido que contém enzimas diversas, DNA, RNA e ribossomos (tamanho menor que os do citosol)  MATRIZ MITOCONDRIAL.
**Dentro da célula o número de mitocôndrias varia  de dezenas a centenas  depende do tipo de célula.
AUTODUPLICAÇÃO DAS MITOCÔNDRIAS
As mitocôndrias são capazes de se autoduplicar.
Ao se dividir em duas células-filhas (mitose)  cada uma delas recebe aproximadamente metade do número de mitocôndrias da célula-mãe.
Conforme as células jovens crescem as mitocôndrias se autoduplicam  restabelecendo o número original.
Teoria Endossimbiótica
Por possuírem genes as mitocôndrias  tem a capacidade de autoduplicação e há semelhança genética e bioquímica com certas bactérias.
Sugere-se, então, que elas descendem de seres procarióticos primitivos  que se instalaram no citoplasma das primitivas células eucarióticas  Teoria Endossimbiótica.
RESPIRAÇÃO CELULAR
PROCESSO  em que moléculas orgânicas originadas do alimento  reagem com gás oxigênio (O2) e água (H2O)  liberando energia.
 A energia liberada é ARMAZENADA em uma substância chamada ATP (Trifosfato de Adenosina).
 Moléculas de ATP são altamente energéticas e participam de todos os processos celulares que demandam energia (Exemplo: Transporte Ativo).
 As moléculas de ATP (formadas no interior das mitocôndrias) difundem-se para todas as regiões da célula  fornecendo energia para as diversas atividades celulares.
Ganho Energético Pela Glicólise Anaeróbica ou Fermentação
Processo  pelo qual uma seqüência de aproximadamente 11 enzimas do citosol  promove transformações graduais  numa molécula de glicose  SEM CONSUMO DE OXIGÊNIO.
Há produção de duas moléculas de piruvato (um a-cetoácido) e liberação de energia  armazenada em DUAS MOLÉCULAS DE ATP  formado a partir do ADP e do fosfato inorgânico (Pi).
		
		 2 ADP + 2 Pi + Energia da glicose  2 ATP
		(Glicólise Anaeróbica ou Fermentação)
Ganho Energético Pela Fosforilação Oxidativa
É uma via metabólica de maior rendimento energético do que a Glicólise Anaeróbica.
Na Fosforilação Oxidativa  o piruvato é oxidado  até se formar água e gás carbônico (respiração aeróbica)  com alto rendimento energético.
Respiração: 
Anaeróbica X Aeróbica
Saldo energético:
	 *Além dos 02 mols de ATP  obtidos por via anaeróbica  a Fosforilação Oxidativa produz mais 36 mols de ATP.
	** Saldo final = 38 mols de ATP.
Centríolos
Centríolos  formação do fuso na divisão celular.
Compostos por 9 tríades de microtúbulos dispostos de maneira a formar um cilindro.
Formação de cílios e flagelos.
Os centríolos ocorrem aos pares nas células e ficam localizados no CENTROSSOMO(ou centro celular)  local de onde partem os microtúbulos do citoesqueleto.
	
O núcleo da Célula
Núcleo Celular
Os núcleos de células  apresentam poros na membrana nuclear.
	Além de cromossomos  apresenta um ou mais nucléolos  que é um corpúsculo denso e não delimitado por membrana.
	É uma região de intensa produção de RNA (Ácido Ribonucléico Ribossômico)  principal componente dos ribossomos. 
Núcleo Celular
É o centro de controle de uma célula eucariótica  responsável pela coordenação de genes e expressão gênica.
AO MICROSCÓPIO...
Organelas e Funções
	Organela	Funções
	Ribossomos	Síntese protéica.
	Retículo Endoplasmático Rugoso	Síntese de proteínas e transporte.
	Retículo Endoplasmático Liso	Síntese de lipídios, esteróides e transporte.
	Complexo de Golgi	Secreções, separação, armazenamento e envio de material.
	Mitocôndria	Respiração celular e produção de energia.
	Lisossomos	Digestão intracelular – Autofagia – Limpeza e reciclagem na célula.
	Peroxissomos	Desintoxicação – degradação de ácidos graxos (-oxidação)
	Centríolos	Formação de cílios e flagelos e formação do fuso mitótico na divisão celular.
	Citoesqueleto	Estrutura da célula
	Núcleo 	Comanda a atividade da célula e promove sua divisão.
O Interior da célula