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1 Célula: unidade estrutural e funcional básica dos organismos multicelulares Objetivo da aula: Identificar as estruturas que compõem as células Descrever as funções dos componentes celulares 2 Aspectos histológicos de diferentes tipos celulares PRINCIPAIS CONSTITUINTES DAS CÉLULAS (eucariotos) Membrana plasmática/celular Citoplasma Núcleo Citossol Organelas Inclusões Citoesqueleto A célula eucariótica é uma estrutura compartimentalizada. 3 EUCARIOTOS Introdução Fluida e constituída de duas camadas de fosfolipídios, além de glicolipídios, glicoproteínas, colesterol e proteínas; Cabeça polar (hidrofílica) Duas cadeias apolares -ácidos graxos (hidrofóbicas) *Modelo do mosaico fluido 4 Invisível ao MO pois sua espessura varia entre 8 e 10 nm; Pode ser visível em alguns tecidos epiteliais em MO devido a um depósito de glicoproteínas (glicocálix ou glicocálice) que aumenta sua espessura; As proteínas são distribuídas de forma diferente nas duas superfícies da membrana, assim como os lipídios (assimetria); As membranas das organelas membranosas possuem estrutura semelhante (com variações). 5 Funções ◦ Determina a composição diferencial entre citosol e o meio extracelular; ◦ Comunicação entre as células; ◦ Regula intercâmbio de íons e moléculas (barreira seletiva); ◦ Aderência intercelular e da célula com a matriz extracelular; ◦ Proteção. Solução coloidal: água, aminoácidos, proteínas, nutrientes energéticos, íons, etc; Organelas e inclusões citoplasmáticas; Contém uma rede tridimensional de filamentos protéicos que compreende: ◦ microfilamentos de actina ◦ microtúbulos ◦ filamentos intermediários citoesqueleto Sítio de processos fisiológicos fundamentais para a existência da célula (síntese de proteínas, clivagem de nutrientes, etc). 6 São formadas a partir de produtos metabólicos da célula. Gotículas lipídicas (adipócitos) Glicogênio (células musculares, hepatócitos) Pigmentos (melanina) Cristais (formas cristalinas de proteínas) Inclusões citoplasmáticas Inclusões citoplasmáticas Gotículas lipídicas (adipócitos) 7 Citoesqueleto FUNÇÕES: • mobilidade celular • aderência • transporte intracelular • sustentação e forma Microtúbulos Filamentos de actina Filamentos intermediários Citoesqueleto: microtúbulos MICROTÚBULOS MTOC/centrossomo: centro organizador de microtúbulos Têm origem no centrossomo ou centro de organização de microtúbulos (centríolos + matriz). 8 Citoesqueleto: microtúbulos MICROTÚBULOS Funções: Movimentos intracelulares das organelas Movimento dos cromossomos (fuso mitótico) Base morfológica de várias organelas incluindo os centríolos, corpúsculo basal e axonema de cílios e flagelos Centríolos Citoesqueleto: microtúbulos MICROTÚBULOS Axonema de cílios e flagelos: motilidade ciliar e flagelar Corpúsculo basal (9+2) (9+0) 9 Citoesqueleto MICROTÚBULOS (cílios) Organizam-se na maioria das células como uma rede próxima à membrana. Citoesqueleto: filamentos de actina FILAMENTOS DE ACTINA São constituídos pela proteína actina Participam da movimentação celular: endocitose, exocitose, migração das células Participam da divisão celular (citocinese centrípeta) 10 Microvilosidade Filamentos de actina Citoplasma Membrana plasmática Citoesqueleto: filamentos de actina Função estrutural nas microvilosidades e estereocílios; Miofilamentos presentes em células musculares. Estrutura molecular semelhante a uma corda (estáveis); São constituídos por proteínas específicas com funções estruturais: ◦ Queratina: proteção/resistência mecânica (células epiteliais) ◦ Vimentina: mesênquima ◦ Desmina: músculo liso ◦ Proteínas dos neurofilamentos: neurônios Conferem forma às células e resistência mecânica Interagem com filamentos de actina e microtúbulos Estabelecem as posições das organelas no interior da célula Compõem a lâmina nuclear Citoesqueleto: filamentos intermediários 11 Desmossomos e hemidesmossomos FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS Citoesqueleto: filamentos intermediários Mitocôndrias Membrana externa Espaço intermembranas Membrana interna Matriz Enzimas (ATP-sintase) Crista Matriz: rica em proteínas, pequenas quantidades de DNA, RNA e ribossomos • Esféricas ou alongadas; • 0,5 a 1,0 μm de largura até 10 μm de comp. Organelas móveis e plásticas. 12 Funções: ◦ Responsável por processos metabólicos fundamentais para a obtenção de energia para a célula β-oxidação de ácidos graxos (matriz) Descarboxilação oxidativa e ciclo de Krebs (matriz) Cadeia transportadora de elétrons, fosforilação oxidativa - síntese de ATP (cristas) Célula do túbulo contorcido proximal do rim (absorção de Ca2+ e fosfato) Célula com função de transporte ativo de íons. Quantidade e distribuição na célula é variável (maior número em locais onde o gasto de energia é mais intenso). ◦ Ex. pólo apical das células ciliadas, base das células transportadoras de íons e células musculares. 13 São pequenas partículas elétron-densas, medindo ~20 nm; Composição: ◦ 4 tipos de RNA ribossomal ◦ 80 proteínas diferentes; São formados no nucléolo; Função: tradução do RNAm e síntese proteica ◦ Polirribossomos: ribossomos unidos por uma molécula de RNAm. Subunidade menor (40S) Subunidade maior (60S) Rede intercomunicante de vesículas achatadas, redondas e túbulos; Os espaços contínuos formados são denominados cisternas do retículo endoplasmático. Dois tipos: ◦ Retículo endoplasmático rugoso (ou granular) – RER ou REG ◦ Retículo endoplasmático liso (ou agranular) – REL ou REA RER REL 14 Apresenta ribossomos na superfície externa; Abundante nas células especializadas na secreção de proteínas. ◦ Ex.: células acinosas do pâncreas (enzimas digestivas), fibroblastos (colágeno) e plasmócitos (imunoglobulinas) Funções: Síntese de proteínas secretadas ou armazenadas Síntese das proteínas integrais da membrana Montagem de moléculas proteicas (modificações pós-traducionais) Retículo endoplasmático rugoso - RER 15 Não apresenta ribossomos na superfície; A membrana é contínua com o RER; Funções: ◦ Síntese de fosfolipídios ◦ Síntese de hormônios esteróides ◦ Processos de conjugação, oxidação e metilação (metabolismo de fármacos, hormônios, subst. tóxicas – fígado) ◦ Hidrólise de glicogênio (produção de glicose) - hepatócitos 16 Aparelho de Golgi (complexo de Golgi) Vesículas achatadas e empilhadas com as porções laterais dilatadas; O tamanho e o desenvolvimento desta organela é variável, não somente de célula para célula, mas também com a atividade celular. Aparelho de Golgi (complexo de Golgi) FUNÇÕES ◦ Maturação, empacotamento, armazenamento e secreção de proteínas; ◦ Forma glicoproteínas; ◦ Condensação e segregação do produto de secreção da maioria das células glandulares; ◦ Formação de lisossomos. 17 Aparelho de Golgi (complexo de Golgi) Organela bem desenvolvida em células que secretam proteínas por exocitose. Ex: plasmócito Plasmócito 18 Lisossomos Vesículas com enzimas hidrolíticas delimitadas por membrana; Função: digestão intracitoplasmática Diâmetro variado entre 0,05 a 0,5 μm – aspecto granuloso em m.e.; Presentes em todas as células, porém mais abundantes nos fagócitos (macrófagos e neutrófilos). Lisossomos 19 Centro de controle da célula (material genético – DNA) Sintetiza e processa todos os tipos de RNA (RNAr, RNAm, RNAt) Forma variável (arredondada ou alongada,entre 5 e 10 µm) Geralmente o tamanho, formato e contorno do núcleo são constantes em determinado tecido. Núcleo Núcleo Nucléolo Nucleoplasma Envoltório nuclear Cromatina Membrana externa Membrana interna Poros nucleares Principais componentes: envoltório nuclear (com poros nucleares) nucleoplasma cromatina nucléolo 20 Núcleo ENVOLTÓRIO / ENVELOPE NUCLEAR Duas membranas (externa e interna) separadas pela cisterna perinuclear; Membrana nuclear externa: ribosomos na sua superfície (contínua com o RER); Lâmina nuclear: Sustentação do envelope nuclear (filam. intermediários). Complexo de poro (transporte seletivo): estrutura cilíndrica, de contorno octogonal, constituída por mais de 100 proteínas. Núcleo Hepatócitos 21 Núcleo CROMATINA DNA dupla-fita + proteínas (histonas) Dois tipos: Heterocromatina ◦ Elétron-densa ◦ Principalmente na periferia do núcleo ◦ Inativa Eucromatina ◦ Granulosa e clara ◦ Ativa Cromatina na forma de “contas em um cordão” Nucleossomo Nucleossomos compactados Região estendida do cromossomo Região condensada do cromossomo Cromossomo em metáfase Dupla hélice do DNA 22 Núcleo NUCLÉOLO Formações intranucleares arredondadas Constituição: RNAr e proteínas Função: formar ribossomos ovócitos primários http://www.beatricebiologist.com/ 23 Junqueira, L. C.; Carneiro, J. Histologia básica. 13ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. Gartner, L. P.; Hiatt, J. L. Tratado de Histologia em cores. 3a Ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2007. Ovalle, W. K. & Nahirney, P. C. NETTER - Bases da Histologia. 2ª ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014. Ross, M. H.; Pawlina, W. Histologia - Texto e Atlas. 7ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2016. Referências
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