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A CÉLULA: A célula pode ser dividida em três partes principais: Membrana Plasmática, Citoplasma e Núcleo. 1. A membrana plasmática separa o ambiente externo do interno e forma uma superfície externa flexível. Funciona também como uma barreira seletiva regulando o fluxo de materiais e estabelecendo um ambiente adequado as atividades celulares. 2. O citoplasma é todo o conteúdo celular entre a membrana plasmática e o núcleo. Possui dois compartimentos: Citosol e Organelas. 3. O núcleo é uma grande organela que abriga a maior parte do DNA da célula. ✓ TIPOS DE CÉLULAS: EUCARIONTE: *Núcleo bem individualizado e delimitado por um envoltório celular; * Presença de compartimentos celulares; *Rica em membrana (compartimentos que separam os diversos processos metabólicos); PROCARIONTE: *Cromossomos não são separados do citoplasma da membrana; *Se caracterizam pela escassez de membranas (exceto a membrana plasmática) citoplasma sem subdivisão em compartimentos; *Não possuem citoesqueleto; * Forma esférica ou em bastonete, mantida na parede extracelular; TEORIA ENDOSSIMBIÓTICA: De acordo com a teoria endossimbiótica, o eucarioto ancestral desenvolveu um núcleo rudimentar quando a membrana plasmática se dobrou em volta do cromossomo. Essa organização evoluiu para uma relação simbiótica, em que o nucleoplasma hospedeiro fornecia nutrientes e a bactéria endossimbiótica produzia energia que poderia ser usada pelo nucleoplasma. Estudos comparando as células procarióticas e as eucarióticas fornecem evidências para a teoria endossimbiótica. Por exemplo, tanto as mitocôndrias quanto os cloroplastos lembram bactérias em tamanho e forma. MEMBRANA PLASMÁTICA: A MP é uma barreira flexível, porém resistente que circunda e contém o citoplasma de uma célula. Possui a propriedade de permeabilidade seletiva. Sua estrutura é descrita pelo MODELO MOSAICO FLUIDO. Conforme esse modelo, o arranjo molecular se assemelha a um mar de lipídeos em constante movimento que contém um “mosaico” com muitas proteínas que podem estar: ancoradas em locais específicos ou flutuando livremente. Obs: Os lipídeos atuam como uma barreira a passagem de várias substâncias que entram e saem da célula, enquanto algumas das proteínas na membrana regulam a passagem de outras moléculas e íons. ✓ ESTRUTURA DA MEMBRANA: A estrutura básica da membrana plasmática é a BICAMADA LIPÍDICA que são duas camadas justapostas formadas por três tipos de moléculas lipídicas: Fosfolipídios, colesterol e glicolipídios. As proteínas da membrana são dividas em duas categorias: Integral ou Periférica, conforme estejam ou não firmemente engastadas na membrana. • PROTEÍNAS INTEGRAIS: se estendem para dentro ou por entre a bicamada lipídica e estão firmemente intercaladas nela. Ex: Glicoproteínas. • PROTÉINAS PERIFÉRICAS: não estão firmemente inseridas na membrana e estão conectadas aos lipídios da membrana ou as proteínas integrais, na face externa ou interna. FUNÇÕES DAS PROTÉINAS DA MEMBRANA: - Algumas proteínas integrais formam canais iônicos, poros ou orifícios; - Algumas proteínas integrais da membrana atuam como carreadoras ou transportadoras; - Proteínas integrais chamadas de receptoras atuam como locais de reconhecimento celular, cada tipo de receptor reconhece e se liga a um tipo específico de molécula; - Algumas proteínas integrais são enzimas e catalisam as reações químicas; - Proteínas integrais podem atuar como ligadoras, proteínas que ancoram as membranas plasmáticas das células vizinhas umas as outras; - As glicoproteínas e os glicolipídios da membrana atuam como marcadores de identidade celular, possibilitando que uma célula reconheça outras células do mesmo tipo na formação tecidual; TRANSPORTE ATRAVÉS DA M.P. Os mecanismos de transporte utilizados pela membrana celular são importantes para a manutenção da HOMEOSTASE (termo utilizado para definir a manutenção de condições quase constantes no meio interno). O líquido no interior da célula é chamado de líquido intracelular (LIC) ou citosol. O líquido fora das células do corpo é chamado de líquido extracelular (LEC). ✓ TRANSPORTE PASSIVO: - DIFUSÃO SIMPLES/PASSIVA: Ocorre movimento de substâncias da região de maior para menor concentração. A distribuição do soluto tende a ser uniforme em todos os pontos do solvente. Ocorre a favor do gradiente de concentração e sem gasto energético. - DIFUSÃO FACILITADA: Ocorre com a assistência de proteínas transmembrana que atuam como transportadoras. Permite que algumas moléculas grandes demais para penetrar nos poros (aquaporina) e outras substâncias insolúveis em lipídeos atravessem a MP. Ocorre a favor do gradiente de concentração - OSMOSE: É o movimento efetivo das moléculas de água através de uma membrana seletivamente permeável de uma área de maior concentração de água para menor concentração de agua (maior concentração de solutos). O movimento é contínuo até que o equilíbrio seja alcançado; Glicocálice: Formado por partes de carboidrato dos glicolipídios e das glicoproteínas. Sua composição atua como uma “assinatura” molecular, permitindo que as células reconheçam umas ás outras. Além disso, o glicocálice permite a aderência intercelular em alguns tecidos e impede que as células sejam digeridas pelas enzimas no líquido extracelular. ✓ TRANSPORTE ATIVO: É o processo em que as substâncias são conduzidas através das membranas celulares com gasto de energia celular; No transporte ativo, a substância que está sendo movida, geralmente um íon, faz contato com um local específico na proteína de transporte. Em seguida, o ATP é clivado e a energia resultante provoca alteração no formato da proteína que expele a substância do outro lado da membrana. Transporte ativo primário: Envolve Na+, K+, Ca2+, H+, Cl- e outros íons. Uma substância se move através da membrana contra seu gradiente de concentração por meio de bombas (carregadoras), que utilizam energia fornecida pela hidrólise do ATP. Mais prevalente> expele íons sódio ( Na+) para fora das células e trás íons Potássio (K+) para dentro delas = Bomba de sódio e potássio. Transporte ativo secundário: Acoplamento do transporte ativo de duas substâncias através da membrana utilizando energia fornecida pelo gradiente de concentração de Na+ ou de H+, mantidos por bombas de transporte ativo primário. • Cotransportador: Ca+ e H+ para fora das células; • Simpotador: glicose e aminoácidos para dentro das células; Os cotransportadores movem Na+ e outras substâncias em direções opostas através da membrana; os simportadores movem Na+ e outra substância na mesma direção ✓ TRANSPORTE POR VESÍCULAS: Uma vesícula é um saco membranáceo esférico e pequeno formado pelo brotamento de uma membrana existente. Vesículas transportam substâncias de uma estrutura a outra e absorvem ou liberam substâncias do líquido extracelular; Tanto a endocitose quanto a exocitose necessitam de energia celular oferecida pela decomposição de ATP. - ENDOCITOSE: Endocitose mediada por receptor: É altamente seletiva e as células captam ligantes específicos; A vesícula se forma após a proteína, na M.P., reconhecer e se ligar a uma partícula específica no líquido extracelular; Ocorre no processo de captação de colesterol em LDL; Fagocitose: (fago=comer); É uma forma de endocitose em que a célula envolve grandes partículas sólidas, como vírus e bactérias; Dois tipos principais de fagócitos são os macrófagos e neutrófilos; A fagocitose começa quando a partícula se liga ao receptor da MP do fagócito, fazendo com que a célula estenda seu pseudópodes (projeção do citoplasma e sua MP). Os pseudópodes circundama partícula fora da célula, as membranas se fundem para formar a vesícula (fagossomo) que penetra no citoplasma. O fagossomo se funde com lisossomos que decompõem o material ingerido. Pinocitose: (pino= beber); Uma forma de endocitose onde minúsculas gotículas de liquido extracelular são captadas pra dentro da célula; Durante a pinocitose, a MP se dobra pra dentro e forma uma vesícula que contém uma gotícula de liquido extracelular. A vesícula se solta da MP, penetra no citosol, se funde ao lisossomo onde as enzimas degradam os solutos absorvidos. A pinocitose é comum em células absortivas localizadas no rins e intestino. - EXOCITOSE: Diferente da endocitose que leva materiais pra dentro da célula, a exocitose libera matérias da célula. Todas as células realizam a exocitose, mas ela é especialmente importante em dois tipos de células: Células secretoras que liberam enzimas digestivas, hormônios, muco e outras secreções; E Células Nervosas que liberam neurotransmissores. - TRANSCITOSE: Movimento de uma substância através da célula como resultado da endocitose de um lado e da exocitose do lado oposto. Um exemplo são os anticorpos que atravessam a placenta e penetram na circulação via transcitose. ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA: Os tipos de estruturas juntacionais que são divididas em três grupos: 1°: estruturas cuja função principal é unir fortemente as células umas as outras ou a matriz extracelular= Desmossomos e Junções Aderentes 2°: estrutura que promove a vedação entre as células= Zônula Oclusiva 3°: Estrutura que estabelece comunicação entre uma célula e outra (nexos)= Junção Comunicante (GAP). ✓ Desmossomo: Possui forma de uma placa arredondada e é constituído por membranas de duas células adjacentes. São locais onde o citoesqueleto se prende à membrana celular formando um elo de ligação entre o citoesqueleto e células adjacentes. A capacidade dos desmossomos para prender células adjacentes depende da presença de caderinas, proteínas transmembranas que exibem adesividade na presença de Ca2+. Assim, o desmossomo só tem poder de fixação quando a concentração de Ca2+ no espaço extracelular é normal, pois baixas concentrações desse íon provocam separação das células. Os Desmossomos são muito comuns em células submetidas a trações, como as da epiderme, revestimento da língua e do esôfago, e as células do músculo cardíaco. Os desmossomos são sítios de ancoramento para os filamentos intermediários. A face das células epiteliais em contato com a lâmina basal apresenta estruturas parecidas com o desmossomos, porém denominadas hemidesmossomos por não terem a metade correspondente a outra célula epitelial. ✓ Junções Aderentes: As junções aderentes são sítios de ancoramento para os filamentos de actina; Promove a adesão entre as células e oferece local de apoio para os filamentos que penetram nos microvilos das células epiteliais. Assim como nos desmossomos, as junções aderentes também são sensíveis aos níveis de íons Microvilos ou Microvilosidades é a projeção microscópica da M.P. cujo o interior é formado de 25 a 40 filamentos de Actina. Estão envolvidos em uma ampla variedade de funções incluindo a absorção, secreção e a adesão celular. Ca2+, sendo desorganizadas quando a concentração desses íons é muito baixa, o que acarreta a separação das células. ✓ Zônula Oclusiva: É uma faixa contínua em torno da porção apical de determinadas células epiteliais que veda, total ou parcialmente, o trânsito de íons e moléculas por entre as células. Outra função da zônula oclusiva é permitir a existência de potenciais elétricos diferentes, consequência de diferenças na concentração iônica entre as duas faces da camada epitelial. ✓ Complexo Juncional: Está presente em vários epitélios próximos a extremidade celular livre, sendo constituído por Zônula oclusiva, Junção aderente e uma fileira de desmossomos. É uma estrutura de adesão e vedação. ✓ Junção Comunicante (GAP): Estrutura cuja função principal é estabelecer comunicação entre as células, permitindo que grupos celulares funcionem de modo coordenado e harmônico. Cada junção é constituída por um conjunto de tubos proteicos paralelos que atravessam as membranas de duas células. Por meio das junções comunicantes podem passar de célula para célula substâncias naturais diversas como nucleotídeos, aminoácidos e íons. Contudo, os poros das junções comunicantes não permitem a passagem de macromoléculas como proteínas e ac. Nucleicos. CITOPLASMA: Consiste em todo o conteúdo celular envolto pela membrana plasmática, com exceção do núcleo. O citoplasma possui dois componentes: Citosol e Organelas. ✓ CITOSOL: É a parte líquida do citoplasma que circunda as organelas e constitui aproximadamente 55% do volume total da célula. A sua composição é de 75% a 90% de água e o resto de diferentes tipos de íons, glicose, aminoácidos, ác. Graxos, proteínas, lipídios, ATP e resíduos. É o local de muitas reações químicas necessárias a existência da célula. O Citoesqueleto é uma rede de filamentos proteicos que se estende pelo citosol. Três proteínas filamentosas contribuem para a estrutura do citoesqueleto e de outras organelas. São elas: • Microfilamentos: são os elementos mais finos do citoesqueleto e estão localizados na periferia celular; são compostos por actina e miosina e tem função de movimento (contração muscular, divisão celular e locomoção celular) e suporte mecânico (suporte para as microvilosidades, ancoram o citoesqueleto às proteínas integrais da MP); • Filamentos Intermediários: são mais espessos que os microfilamentos e mais finos que os microtúbulos; São encontradas em locais da célula sujeitas a estresse mecânico, ajudam a ancorar organelas e a fixar células umas às outras; • Microtúbulos: São os maiores componentes do citoesqueleto, são tubos ocos e não ramificados longos. Composto principalmente por tubulina; Ajudam a determinar a forma e a função do transporte intracelular de organelas e participam do movimento das projeções celulares especializadas, como cílios e flagelos. ✓ ORGANELAS: São estruturas intracelulares especializadas que têm formas características e realizam funções específicas no crescimento, manutenção e reprodução da célula. - Centrossomo: Localizado próximo do núcleo e consiste em dois componentes: um par de centríolos (cada um com 9 associações de três microtúbulos) e material pericentriolar (circunda os centríolos e contém complexos de tubulina). Os complexos de tubulina são os centros organizadores para o crescimento do fuso mitótico, que exerce função essencial na divisão celular e na formação dos microtúbulos nas células que não estão se dividindo. - Cílios e Flagelos: Microtúbulos são os componentes funcionais dominantes dos cílios e flagelos, que são projeções móveis da superfície celular. Cílios são numerosas projeções que se estendem desde a superfície da célula. O movimento coordenado dos cílios assegura o movimento uniforme na superfície da célula e também promovem, no caso do sistema respiratório, a filtragem de partículas estranhas aprisionadas no muco. Flagelos são semelhantes a estrutura do cílio, porém tipicamente mais longo. O único exemplo de flagelo no corpo humano é a cauda do espermatozoide e tem função de movimentação. - Ribossomos: São estruturas minúsculas que são pacotes de RNA ribossômico. Possuem 2 subunidades. Ribossomos associados ao retículo endoplasmático sintetiza proteínas destinadas a inserção na MP ou a secreção pela célula. Ribossomos livre sintetizam proteínas usadas no citosol. - Retículo Endoplasmático: É uma rede de membranas na forma de sacos ou túbulos achatados. O RE se estendedo envoltório celular, onde está ligado, a todo citoplasma. As células contêm duas formas distintas: RE RUGOSO: Superfície externa revestida por ribossomos; Sintetiza glicoproteínas e fosfolipídios que são transferidos para as organelas celulares, inseridas na membrana plasmática ou secretadas durante a exocitose. RE LISO: Não apresenta ribossomos nas superfícies externas da membrana; Não sintetiza proteínas (ausência de ribossomos) mas sintetiza ácidos graxos e esteroides, inativa ou desintoxica medicamentos e outras substâncias potencialmente prejudiciais e armazena e libera íons de cálcio que desencadeiam a contração nas células musculares. O corpo basal é semelhante ao centríolo e é importante para iniciar a formação de cílios e flagelos. - Complexo de Golgi: Consiste em 3 a 20 cisternas; Modifica, classifica, acondiciona e transporta as proteínas recebidas no RE rugoso. Forma vesículas secretoras que liberam proteínas via exocitose. Forma vesículas de membranas que transportam novas moléculas para a membrana plasmática. Forma as vesículas de transporte que conduzem as moléculas para outras organelas, com os lisossomos. - Lisossomos: São vesículas revestidas por membrana que se formam a partir do complexo de Golgi. Digerem substâncias que entram na célula via endocitose e transportam os produtos da digestão para o citosol. Realizam autofagia (digestão de organelas desgastadas) e autólise (digestão de toda célula). Finalizam a digestão extracelular. - Peroxissomos: Realizam a oxidação de substâncias orgânicas. São muito abundantes no fígado e realizam a desintoxicação do álcool e outras substâncias tóxicas. - Vacúolo: É um espaço, ou cavidade, no citoplasma de uma célula que é revestido por uma membrana (tonoplasto). São derivados dos aparelhos de Golgi e possuem várias funções como: Organelas temporárias de armazenamento para substâncias como proteínas, açucares etc; Auxiliam, durante a endocitose, o transporte de alimento para dentro da célula - Mitocôndrias: São as usinas da célula. Consiste em uma membrana externa e uma interna e um espaço líquido preenchido de líquido entre elas. A membrana interna contém uma série de pregas chamadas de Crista Mitocondriais (fornece uma imensa área de superfície para as reações químicas que são parte da fase aeróbica da respiração) e a cavidade central preenchida com líquido é a Matriz Mitocondrial. Geram ATP através da respiração celular aeróbica e exercem uma função importante e inicial na apoptose. NÚCLEO: Caracteriza a célula eucarionte. É composto por envoltório nuclear, cromatina e nucléolos. Funções: Controla a estrutura celular, direciona as atividades celulares e produz ribossomos nos nucéolos. ✓ Envoltório Nuclear: Separa o núcleo do citoplasma, sendo responsável pela manutenção do núcleo como um compartimento distinto e permitindo que a célula controle o acesso ao material genético. As membranas do envoltório são lipoproteicas. A membrana externa tem ribossomos aderidos á sua superfície citoplasmática e tem continuidade com o RER. A membrana interna apresenta composição própria de proteínas intrínsecas e periféricas. O envoltório nuclear é perfurado pelos complexos de poros que permitem e regulam o trânsito de macromoléculas entre o núcleo e o citoplasma. ✓ Cromatina: É onde está localizado o material genético. Sua organização é dinâmica, pois se altera de acordo com a fase do ciclo celular e com seu grau de atividade. No núcleo interfásico, a cromatina se apresenta compactada e/ou descompactada. No núcleo em divisão, a cromatina está altamente compactada. A cromatina é constituída por DNA complexado com proteínas que são classificadas em histônicas e não histônicas. A unidade estrutural básica da cromatina é denominado Nucleossomo que consiste em um filamento duplo de DNA, enrolado duas vezes em torno de um núcleo de oito proteínas chamadas de histonas, que ajudam a organizar o enrolamento e desdobramento do DNA. ✓ Nucléolos: São estruturas nucleares esféricas não envolvidas por membrana, presentes em todas as células eucariontes nucleadas. Cada nucléolo é um aglomerado de proteína, DNA e RNA que não é envolvido por uma membrana. Os nucléolos são os locais de síntese do RNAr e de montagem do RNAr e de proteínas em subunidades ribossômicas. São muito proeminentes nas células que sintetizam grandes quantidades de proteína, como hepatócitos e células musculares. Eles se dispersam e desaparecem durante a divisão celular e se reorganizam assim que são formadas novas células.
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