2 Introdução à citologia

Prévia do material em texto

Introdução à citologia
Em 1738 / 1739, surge a teoria celular, onde diz que todo ser vivo vem de uma célula.
Citologia: estudo da célula
Célula: unidade morfofisiológica da maioria dos seres vivos.
· Procarionte;
· Eucarionte;
· Sexuada;
· Assexuada:
· Autotrófico
· Heterotrófico.
Teoria celular:
? vírus 
· Acelular
· Sem metabolismo
· Parasita
· Reprodução
· Mutação 
Teoria Endossimbiótica 
Argumentos:
· Dupla membrana;
· Autoduplicação;
· DNA circular;
· RNA, ribossomos.
Célula eucarionte x procarionte
· Procarionte: bactérias e arquelas
 
· Eucarionte: o resto dos reinos, ex; protistas, fungos...
Membrana Plasmática
· 
· Envoltórios
· Isolar;
· Trocas.
1. Parede celular
· Rígida e permeável 
· Bactéria peptoglicano
· Algas celulose ou sílica 
· Fungo quitina
· Vegetal 
2. Membrana celular
· Viva, elástica e 75 A;
· Permeabilidade seletiva;
· Semipermeável;
· Modelo mosaico fluido.
Transporte pela membrana
Transporte passivo: é o nome dado a paisagem natural de pequenas moléculas através da membrana plasmática, em virtude da diferença de pressão de difusão, entre os líquidos que estão nos dois lados da membrana. É o que justifica a absorção e a eliminação de água pela célula. Trata-se de um fenômeno que ocorre espontaneamente, sem qualquer gasto de energia pela célula.
· Sem gasto de energia;
· A favor do gradiente de concentração.
· Difusão simples soluto
É um tipo de transporte passivo (não há gasto de energia celular) de um soluto através da membrana a fim de estabelecer a isotonia, ou seja, alcançarem a mesma concentração, pois o movimento é a favor de um gradiente de concentração.
Hipertônico Hipotônico isotônicos 
· Difusão facilitada soluto
É uma modalidade de difusão em que não ocorre gasto de energia. O transporte ocorre a favor do gradiente de concentração (do meio mais concentrado para o meio menos concentrado).
O soluto atravessa a membrana com a assistência de um carreador proteico específico localizado na superfície da membrana - a permease. Assim, este tipo de difusão diferencia-se dos demais uma vez que a sua velocidade de difusão tende a atingir uma velocidade máxima constante à medida que se aumenta a concentração da substância a ser difundida.
· Osmose solvente (H2O)
É O movimento de água através de uma membrana semipermeável ocasionado por diferenças na pressão osmótica; é um fator importante na vida das células.
As membranas plasmáticas são mais permeáveis à água que a maioria das outras moléculas pequenas, Íons e macromoléculas, porque os canais proteicos (aquaporinas) na membrana seletivamente permitem a passagem de água.
Observe que na osmose, a água segue do meio menos concentrado para o mais concentrado.
Transporte ativo: é o nome dado ao tráfego de moléculas através da membrana plasmática, contra o gradiente de concentração, mediado por proteínas específicas transportadores e com a mobilização de energia celular geralmente resultante da hidrólise de ATP (trifosfato de adenosina).
A membrana pode expulsar ou absorver alguma substância que esteja em excesso ou em falta, bombeando-a para dentro ou para fora da célula. O transporte ativo é realizado principalmente pelas enzimas de ATP (denominadas ATPases), a exemplo da importante Bomba sódio-potássio, que tem a função de manter o potencial eletroquímico das células.
· Gasto de energia;
· Proteínas transportadoras;
· Contra o gradiente.
· Bomba de Na+ ( sódio) e K+ (potássio)
Este tipo de transporte se dá, quando íons como o sódio (Na+) e o potássio (K+), tem que atravessar a membrana contra um gradiente de concentração.
Funcionamento da Bomba de Sódio e Potássio
K+ = Respiração celular, síntese de proteína
K+, Na+ = impulsos nervosos 
Ânion em maior quantidade fora da célula: Cloro; dentro: fosfato
· Em bloco ou massa
Endocitose
É o processo pelo qual as células vivas ativamente absorvem material (moléculas, pedaços de detritos ou outras células) através da membrana celular. Em outras palavras, é a entrada de substâncias em uma célula por englobamento das partículas pela membrana celular.
Fagocitose sólido
É o englobamento e digestão de partículas sólidas e microrganismos por fagócitos ou células ameboides.
Pinocitose líquido
É um processo de endocitose em que a célula ingere líquidos ou pequenas partículas inespecíficas em solução aquosa, sem ser por difusão, mas por transporte em massa através da membrana plasmática. É um sistema de alimentação celular complementar à fagocitose. É uma das formas como as células recebem grandes proteínas, inclusive hormônios, e como os pequenos vasos sanguíneos obtêm sua nutrição.
Exocitose
É o processo biológico pelo qual celular, isto é, sem ser por difusão. É o oposto uma célula eucariótica viva libera substâncias para o fluido extracelular, seja o fluido que envolve as células de um tecido, nos organismos multicelulares, seja para o ambiente aquático, por modificação da membrana de endocitose; entretanto, ambas precisam de energia metabólica (ATP).
Citoplasma
Também chamado de hialoplasma, citosol ou citoplasma figurado. Matriz gelatinosa na qual está mergulhado as organelas citoplasmáticas É um fluido que se localiza entre o núcleo e a membrana.
. 
Citoplasma figurado: organelas
Citosol: H2O, sais e citoesqueleto 
· Citoesqueleto 
· Responsável por: sustentação; forma; movimento; adesão.
· Dividido em: 
· Microfilamentos de actina responsável pela movimentação da célula, como processos de fagocitose, contração (deslizamento de proteínas; actna e miosina) , e ciclose (célula vegetal).
· Filamentos intermediários (queratina e desmossomo) dá resistência impermeabilidade e auxilia no desmossomo que se relaciona a adesão. 
· Microtúbulos formam organelas como centríolos. (células eucariontes) São formadas de tubulina. 
Organelas Citoplasmáticas
As organelas celulares são pequenas estruturas localizadas no citoplasmas, mergulhadas no citosol (região interna) da célula. A sua função é garantir um bom funcionamento das células tais como a digestão, quebra de moléculas, sintetização e transporte de proteínas, entre outros.
Ribossomos são pequenos grânulos que aparecem livremente no citoplasma ou aderidos a membranas, como por exemplo retículo endoplasmático. 
Função: síntese de proteínas.
Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) constitui um sistema de membranas duplas e lipoproteínas que formam canais ou vesículas 
Função: síntese de proteínas que vão para fora da célula e enzimas digestivas.
Retículo Endoplasmático Liso (REL) constitui um sistema de membranas duplas e lipoproteínas que formam canais ou vesículas 
Função: síntese de lipídeos e desintoxicação 
Complexo Golgiense (correio da célula) são cisternas ou bolsas achatadas envolvidas por membrana lipoproteica. 
Funções: secreção de proteínas ribossômicas e a sua distribuição por entre essas vesículas, formação de lisossomos, do acrossomo do espermatozoide, do glicocalix e está ligado à síntese de polissacarídeo.
Lisossomo são vesículas contendo no seu interior enzimas. 
Funções: digestão intracelular, regressão da cauda do girino (autofagia), morte celular (autólise).
Vacúolo (célula vegetal) Funções: armazena substâncias e Regulação osmótica.
Mitocôndrias são organelas em forma de bastão, possuem membrana interna e externa, contendo as cristais mitocôndrias.
 Função: respiração celular.
Plastos cloroplasto = fotossíntese 
Peroxissomo são bolsas membranosas repletas de enzimas digestivas. 
Função: degradam substâncias tóxicas para o organismo. Quebra a H2O2 com a enzima catalase e auxilia a bainha de mielina.
Centríolos são organelas não membranosas que têm capacidade de autoduplicação. 
Núcleo presente nas células eucariontes, é constituído dos seguintes elementos: cariolinfa, cromatina, poros, nucléolo. Todos esses elementos encontram-se envolvidos e separados no citoplasma pela carioteca ou membrana nuclear. Função: Centro de controle da célula
· Carioteca – película que protege e separa o material genético do citoplasma; é constituída por uma membrana dupla e lipoprotéica,semelhante ás demais membranas.. Apresenta poros, através dos quais ocorrem trocas de moléculas entre o núcleo e o citoplasma. A membrana mais externas comunica-se com o retículo endoplasmático rugoso.
· Poros – entrada e saída de substancias 
· Nucléolo – corpúsculo denso, constituído por proteínas e RNA ribossômico, presente no núcleo interfásico das células eucariontes, cuja a função é sintetizar os ribossomos.
Sendo a cromatina constituída por DNA e proteínas, material químico dos genes, em que se localizam as matrizes das proteínas que serão fabricadas, o núcleo é considerado o centro de controle da célula, é ele que comanda o funcionamento da mesma 
· Nucleoplasma ou cariolinfa – massa semilíquida que preenche o núcleo, onde se encontram mergulhados os cromossomos e nucléolos 
· Cromatina – filamento constituído por DNA e proteínas, que quando observado ao microscópio eletrônico apresenta dois tipos básicos 
· Heterocromatina: porção menos ativa e bem visível forma os cromossomos no processo da divisão celular.
· Eucromatina: menos condensada, portanto menos visível. É uma região molecular de DNA mais ativa , em que o genes estão orientando a síntese de RNA e proteínas. 
Respiração Celular
Respiração celular é um processo químico que ocorre dentro das células. Processo bioquímico que tem como objetivo a produção de ATP (energia), transformando moléculas orgânicas em ATP.
· É dividida em 3 etapas:
· Glicólise – ocorre no hialoplasma / citosol;
· Ciclo de Krebs - ocorre na matriz da mitocôndria;
· Fosforilação oxidativa – ocorre nas cristas mitocondriais 
NAD+ e FAD+ transporte de elétrons 
NAD = nicotinamida adenina dinucleotídeo capturador (aceptor) de elétrons e hidrogênio 
O ato de por oxigênio dentro do corpo chama-se respiração pulmonar.
 GLICOSE 1ª fonte de energia 
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + ATP
Quebra = oxidação 
Glicólise
· Anaeróbio ( sem 02);
· Local: citosol ou hialoplasma;
· Oxidação parcial da glicose.
A glicólise corre no hialoplasma da célula, nessa fase a glicose vai ser oxidada (quebrada) formando 2 moléculas de piruvato (ou ácido pirúvico), perdendo 2H+ e 2é que são levadas por 2 NAD (nicotinamida adenina de nucleotídeo). No processo gera 4 ATP, e são gastos 2, logo, no final restam 2ATP.
Oxidação do piruvato
Ciclo de Krebs
· Ciclo do ácido cítrico (tricarboxílico);
· Local: Matriz da mitocôndria;
· Terminar de oxidar a glicólise;
· Faz com que ocorra a liberação de CO2 .
Cadeia respiratória
· Fosforilação oxidativa; ADP + Pi = ATP
· Local: Crista mitocondrial;
· Maior produção de ATP.
ATP sintase precisa de prótons (que vem do NAD) para produzir ATP e girar sua turbina.
 Caso o citocromo encha de elétrons, a cadeia respiratória para, e deixa de produzir próton, contudo, não será capaz de produzir ATP.
 O oxigênio faz a cadeia respiratória fluir, ele captura os 2é finais da cadeia respiratória, une-se com 2H e libera H20 (água). 
Respiração Anaeróbica ou fermentação
· É o processo de respiração celular anaeróbica, ou seja, que ocorre sem a presença de oxigênio. Nela, ocorre somente a etapa de glicólise.. Pode ser alcóolica ou lática.
· Nela, os compostos orgânicos não são totalmente quebrados
· Os receptores finais de H+ e È são subprodutos da reação
· É realizada por organismos anaeróbicos, para obter energia.
· Pode ser utilizado na preparação de produtos bastante consumidos pelo ser humano.
 
 As principais formas de fermentação são:
· Fermentação alcóolica
Ocorre em algumas bactérias, em leveduras (fungos microscópicos). Consiste na formação de álcool (vinho, cerveja, combustíveis, pães, etc) no final do processo. Após a glicólise, o piruvato perde moléculas de CO2 (chamadas de carboxilas), e recebe átomos de hidrogênio. Dessa forma, é formado o ácido etílico ou etanol.
Os microrganismos responsáveis pela fermentação alcóolica são utilizados pelo homem na fermentação da uva, do malte, da cana de açúcar, produzindo respectivamente o vinho, a cerveja e a cachaça. 
Local: Citosol ou hialoplasma 
Saldo energético: 2ATP
 
· Fermentação lática
Consiste na produção de ácido lático no final do processo. Os lactobacilos são bactérias responsáveis pela realização da fermentação lática na produção de leite e derivados. Também ocorre nos músculos quando há um esforço excessivo e o oxigênio se torna insuficiente. 
Por ação de enzimas digestivas, a lactose é desdobrada em glicose e galactose, que são monossacarídeos. Em seguida os monossacarídeos entram na célula bacteriana, onde ocorre a fermentação. Cada monossacarídeo da origem a duas moléculas de ácido pirúvico, que é convertido em ácido lático, responsável pelo coalho do leite. Os lactobacilos são utilizados pelo homem para produção de iogurtes, Yakult, coalhadas etc. Algumas vitaminas, como as do complexo B, são produzidas em nosso intestino graças á ação dos lactobacilos.. 
 
A enzima dessa fermentação é a lactato desidrogenase. 
· Fermentação acética
Realizada por bactérias denominadas acetobactérias, produz o ácido acético, utilizado pelo homem para produzir vinagre. O ácido acético é também responsável pelo azedamento do vinho, dos sucos de vinho. 
 
Fotossíntese
Foto = luz síntese = produção 
É a síntese de glicose sob a ação da luz.. Ocorre nos cloroplastos.
Equação geral: 12H2O + 6CO2 6H2O + 6 O2 
· Autótrofo = produz o próprio alimento
· Clorofila absorve luz
As etapas da fotossíntese
A fotossíntese se realiza em duas etapas: a etapa de claro ou fotoquímica, depende diretamente da luz; e a etapa escuro, ou seja, química, onde a luz se faz necessária. A etapa química depende dos produtos elaborados na etapa fotoquímica para ocorrer. 
· Etapa de claro ou fotoquímica
Ocorre nas clorofiladas dos cloroplastos (tilacóides).
A energia por ele desprendida é aproveitadas por moléculas de ADP (difosfato de adenosina), que, com a energia recebida passa à condição de ATP (adenosina trifosfato), processo denominado fosforilação cíclica.
Fosforilação: transformação de ADP em ATP (ganha um fosfato). 
Cíclica: elétrons desprendidos da clorofila “a” voltam a ela novamente.
fotólise da água: 
· Fase escura ou química
· Fase mais importante 
Conhecida como ciclo de Calvin Benson
Ocorre no estroma, parte desprovida de clorofila dos cloroplastos; onde se encontram as moléculas de DNA, RNA e ribossomo.
Esta etapa é mais lenta e conta com a participação de inúmeras enzimas, conhecida também como etapa enzimática. Consiste em um conjunto de reações químicas, que, utilizando a energia armazenadas em moléculas de ATP da fase clara, permite a combinação de CO2 com H2O, formando a glicose.