Resumo - A célula

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Resumo – A célula 
»Célula: unidade funcional e estrutural 
CÉLULAS EUCARIONTES X CÉLULAS PROCARIONTES 
CÉLULA PROCARIONTE 
Células procariontes são células que apresentam 
membrana plasmática, parede celular, citoplasma, 
material genético denominado nucleoide, e elas não 
tem núcleo. 
Elas não possuem uma fina "pele" que envolve seu 
núcleo, chamada de envoltório ou envelope nuclear, 
responsável por manter o material genético 
reservado. 
 
CÉLULA EUCARIONTE 
Possui organelas, e núcleo. 
Surgiram a partir do processo de diferenciação 
celular, ou seja, uma sequência de modificações 
morfológicas, bioquímicas e funcionais. 
A diferenciação celular é um processo muito 
importante para o desenvolvimento embrionário. 
A célula eucarionte, quando observadas em 
microscópio mostram duas partes distintas: o 
citoplasma, o núcleo e o nucléolo. 
O componente mais externo da célula é a 
membrana plasmática, ou plasmalem.a.. 
O citoplasma contém a matriz citoplasmática ou 
citosol.. 
Parte do citosol é subdividida em compartimentos 
delimitados por membrana, os quais constituem as 
organelas. 
São exemplos de organelas as mitocôndrias, o retículo 
endoplasmático, o complexo de Golgi, os lisossomos e 
os peroxissomos. 
 
Citosol 
Espaço entre as organelas e as inclusões. 
Material de consistência variável entre um sol e um 
gel, contendo uma quantidade muito diversa de 
substâncias como glicose, vitaminas e aminoácidos. 
Moléculas pequenas como glicose, vitaminas e 
aminoácidos. Macromoléculas, como proteínas, 
carboidratos e ácidos nucleicos, são componentes 
importantes do citosol. 
No citosol se localizam milhares de enzimas que 
atuam em muitos tipos de moléculas. Também 
acontece no citosol a ruptura de moléculas 
energéticas para gerar trifosfato de adenosina (ATP) 
pela via glicolítica (anaeróbia). 
Membrana plasmática: 
A estrutura celular que estabelece o limite entre os 
meios intra e extracelulares. 
A manutenção da constância do meio intracelular, 
cuja composição é diferente da do líquido 
extracelular. 
A membrana plasmática contém inúmeras proteínas 
que se ligam tanto a moléculas localizadas no 
citoplasma como a macromoléculas extracelulares. 
Por meio dessas ligações, existe uma troca constante 
de influências nos dois sentidos, entre o citoplasma e o 
meio extracelular. 
 
 Estrutura molecular: 
A maior parte dos lipídios se organiza em duas 
camadas de moléculas de fosfolipídios. 
Estes, em meio aquoso, espontaneamente se 
organizam em bicamadas sem gasto de energia. 
Os grupamentos não polares (hidrofóbicos) dos 
fosfolipídios se situam no centro da membrana, e os 
seus grupamentos polares (hidrofílicos) se localizam 
nas duas superfícies da membrana, expostos aos 
ambientes em que existe água. 
Além dos fosfolipídios, as membranas celulares 
contêm outros lipídios, como glicolipídios e colesterol. 
As proteínas que fazem parte da membrana são 
sintetizadas no retículo endoplasmático granuloso, 
modificadas no complexo de Golgi e transportadas 
para a superfície celular em membranas de vesículas 
de transporte. 
A superfície externa da membrana é recoberta por 
uma camada molecular, rica em hidratos de 
carbono, o glicocálice. 
O glicocálice é constituído pelo conjunto das cadeias 
glicídicas das glicoproteínas e dos glicolipídios da 
membrana. 
O glicocálice participa do reconhecimento entre 
células e da união das células umas com as outras e 
com as moléculas extracelulares. 
 
 Receptores da membrana: 
A superfície celular contém inúmeras proteínas e 
glicoproteínas denominadas receptores. 
São proteínas que reconhecem especificamente 
moléculas de diversos tipos apresentadas na 
superfície exterior da célula, como, por exemplo, 
hormônios proteicos, oligossacarídeos e lipoproteínas 
de baixa densidade. 
Os receptores podem estar espalhados por toda a 
superfície da célula ou concentrados em áreas 
restritas da membrana. 
Geralmente são moléculas transmembrana que, ao 
reconhecerem seu ligante, sofrem alteração em sua 
conformação e/ou provocam uma resposta no 
interior da célula, desencadeando a produção de 
segundos mensageiros que ativam determinadas 
reações e processos, como, por exemplo, secreção 
celular. 
 
 Transporte de substâncias: 
Moléculas pequenas apolares e gases podem se 
difundir através dela. 
 Moléculas maiores e íons necessitam de mecanismos 
específicos para atravessá-la. 
Para o transporte, alguns desses mecanismos utilizam 
gradientes de concentração entre um e outro lado da 
membrana. 
 Transporte individual de íons e 
pequenas moléculas: 
Muitas substâncias atravessam a membrana de um 
ambiente onde elas estão mais concentradas para 
um ambiente em que estão menos concentradas. 
Esse transporte não requer consumo de energia e é 
denominado transporte passivo. 
Ocorre por meio de proteínas transmembrana 
chamadas proteínas carreadoras ou transportadoras. 
Em muitas células, o transporte de água é otimizado 
pela ação de moléculas transportadoras 
especializadas, denominadas aquaporinas. 
Íons, como Na + , K + e Ca 2+ , podem atravessar a 
membrana plasmática através de poros ou canais 
constituídos por proteínas transmembrana. 
Esse tipo de transporte frequentemente ocorre contra 
um gradiente de concentração, de um ambiente 
pouco concentrado para um ambiente muito 
concentrado, ambos separados por membrana. 
Por esta razão, esse tipo de transporte consome 
energia. É chamado de transporte ativo, e a energia 
usada para o transporte está geralmente contida em 
moléculas de ATP. 
As proteínas envolvidas em transporte ativo são 
também chamadas bombas (p. ex., bomba de sódio-
potássio). 
 Transporte de substância em 
quantidades maiores: 
A passagem em bloco de macromoléculas pela 
membrana, assim como a passagem de partículas (p. 
ex., microrganismos), ocorre por processos que 
envolvem modificações na membrana plasmática 
visíveis por microscopia óptica ou eletrônica. 
A entrada na célula de material em quantidade 
denomina-se endocitose. 
Há três variedades principais de endocitose: 
pinocitose de fase fluida, endocitose mediada por 
receptores e fagocitose. 
Exocitose é um processo equivalente à endocitose, 
porém na direção oposta – transporte de dentro 
para fora da célula. 
 Recepção de sinais pela membrana: 
A membrana plasmática atua como local de 
recepção de sinalização que chega à célula sob a 
forma de substâncias solúveis situadas no meio 
extracelular. 
 Essas substâncias ou agem como ligantes que 
reconhecem e se ligam a receptores de superfície ou 
se difundem pela membrana e se ligam a receptores 
intracelulares. 
Denominam-se células-alvo as células que têm 
receptores para um determinado sinal. 
Tipos de sinalização: sinalização endócrina, 
sinalização parácrina, sinalização autócrina e 
sinalização sináptica. 
 
Mitocôndrias: 
São organelas esféricas ou alongadas. 
Sua distribuição na célula varia, tendendo a se 
acumular nos locais do citoplasma em que o gasto de 
energia é mais intenso. 
São constituídas por duas membranas, entre as quais 
se localiza o espaço intermembranoso. 
O compartimento delimitado pela membrana 
interna contém a matriz mitocondrial. A membrana 
interna emite projeções para o interior da matriz, 
chamadas cristas mitocondriais. 
 
 Produção de ATP: 
As mitocôndrias transformam a energia química 
contida em moléculas obtidas pela alimentação em 
energia facilmente utilizável pela célula. 
Aproximadamente 50% dessa energia é armazenada 
nas ligações fosfato do trifosfato de adenosina (ATP) 
e os 50% restantes são dissipados sob a forma de 
calor, utilizado para manter a temperatura do 
corpo. 
A atividade das enzimas ATPases, muito comuns nas 
células, libera a energia armazenada no ATP 
quando a célula necessita dessa energia para realizar 
trabalho, seja osmótico, mecânico, elétrico, químico 
ou de outra natureza. 
As principais moléculas utilizadas pelo organismo 
para fornecer energia para as diversas atividadescelulares e para produção de calor são a glicose e os 
ácidos graxos. 
Esses processos ocorrem nas mitocôndrias (ácidos 
graxos) e no citosol (glicose), e seus produtos finais são 
as moléculas acetilcoenzima A (acetil-CoA) e 
piruvato, respectivamente, este último depois 
convertido a acetil-CoA. 
 
 Matriz mitocondrial: 
Entre as cristas mitocondriais se situa a matriz 
mitocondrial, amorfa e rica em proteínas e contendo 
pequena quantidade de DNA e RNA. 
O DNA mitocondrial é uma dupla-hélice circular, 
semelhante aos DNA das bactérias. Esse DNA é 
sintetizado na mitocôndria, e sua duplicação é 
independente da duplicação do DNA nuclear. 
As mitocôndrias sintetizam proteínas; porém, devido 
à pequena quantidade de DNA mitocondrial, poucas 
proteínas são produzidas localmente. A maioria das 
proteínas mitocondriais é sintetizada em 
polirribossomos livres no citosol. 
Essas proteínas têm uma pequena sequência de 
aminoácidos que sinaliza seu destino – as proteínas 
são transferidas para as mitocôndrias por meio de 
um processo que requer energia. 
Durante a mitose, cada célula-filha recebe 
aproximadamente metade das mitocôndrias da 
célula-mãe. Nas células-filhas, e sempre que 
necessário, novas mitocôndrias se podem formar pelo 
crescimento, seguido de divisão da organela por 
fissão. 
As mitocôndrias têm algumas características em 
comum com as bactérias (DNA circular, ribossomos 
de estrutura semelhante), e, por isso, muitos 
pesquisadores admitem que elas se originaram de 
uma bactéria ancestral aeróbia que se adaptou a 
uma vida endossimbiótica em uma célula 
eucariótica. 
Ribossomos 
Os ribossomos são pequenas partículas situadas no 
citosol, compostas de quatro tipos de RNA 
ribossômico (rRNA) e cerca de 80 proteínas 
diferentes. 
 
A maior parte de seu RNA é sintetizada no nucléolo. 
As proteínas são sintetizadas no citoplasma, migram 
para o núcleo através dos poros nucleares (ver 
Capítulo 3, Núcleo Celular) e se associam aos rRNA. 
Depois de prontas, a subunidade menor e a maior 
saem separadamente do núcleo pelos poros 
nucleares, passando para o citoplasma, no qual 
exercerão suas funções. 
Polirribossomos são conjuntos de ribossomos unidos 
por uma molécula de RNA mensageiro. 
A mensagem contida no mRNA é o código que 
estabelece a sequência de aminoácidos na molécula 
proteica que está sendo sintetizada, e os ribossomos 
desempenham um papel importante na 
decodificação, ou tradução, da mensagem para a 
síntese proteica. 
Muitas proteínas, como as que se destinam a 
permanecer no citosol (enzimas, proteínas motoras, 
proteínas do citoesqueleto), em mitocôndrias e em 
peroxissomos, são produzidas em polirribossomos que 
permanecem isolados no citosol. 
Retículo Endoplasmático 
O retículo endoplasmático (RE) é uma rede 
intercomunicante de vesículas e túbulos. 
É possível observar que a superfície da membrana da 
cisterna voltada para o citosol pode estar ou não 
recoberta por polirribossomos, que sintetizam 
proteínas que são injetadas nas cisternas. 
Isso possibilita a distinção entre dois tipos de retículo 
endoplasmático: o granuloso e o liso. 
 
 Retículo endoplasmático granuloso: 
Possui polirribossomos na superfície citosólica da sua 
membrana, e é constituído de cisternas saculares ou 
achatadas. 
O REG é abundante nas células especializadas na 
secreção de proteínas, como as células acinosas do 
pâncreas (enzimas digestivas), fibroblastos (colágeno) 
e plasmócitos (imunoglobulinas). 
A principal função do retículo endoplasmático 
granuloso é separar proteínas que, após a síntese, 
serão colocadas em vesículas que se destacam do RE 
e ficam no citosol. 
As proteínas sintetizadas no REG têm vários destinos: 
armazenamento intracelular, como nos lisossomos e 
nos grânulos dos leucócitos; e armazenamento 
intracelular provisório para exportação sob forma de 
vesículas de secreção ou grânulos de secreção, como 
no pâncreas e em algumas glândulas endócrinas. 
 
 Retículo endoplasmático liso: 
O retículo endoplasmático liso (REL) não apresenta 
ribossomos na superfície de suas cisternas. 
O REL participa de diversos processos funcionais, de 
acordo com o tipo de célula. 
Por exemplo, nas células que produzem esteroides, 
como as da glândula adrenal e células secretoras do 
ovário e do testículo, ele ocupa grande parte do 
citoplasma e contém algumas das enzimas 
necessárias para a síntese desses hormônios. 
Outra função importante do retículo endoplasmático 
liso é a síntese de fosfolipídios para todas as 
membranas celulares. 
Nas células musculares estriadas, o retículo 
endoplasmático liso recebe o nome de retículo 
sarcoplasmático. Nessas células as cisternas do REL 
acumulam íons cálcio e os liberam no citosol, 
regulando, dessa maneira, a contração muscular. 
Complexo de Golgi 
 
O complexo de Golgi é um conjunto de vesículas 
achatadas e empilhadas. 
O complexo de Golgi é uma estrutura polarizada, e, 
nas pilhas de cisternas que compõem essa organela, 
podem-se reconhecer duas superfícies. 
O complexo de Golgi é envolvido lateralmente por 
inúmeras vesículas de transporte. 
Essas vesículas transportam material de uma cisterna 
do Golgi para outra em direção cis–trans ou vice-
versa, predominando a primeira direção. 
A maioria dessas vesículas de transporte são 
recobertas externamente (na sua superfície citosólica) 
por proteínas chamadas COPI ou COPII. 
Complexo de Golgi recebe, pela sua face cis, grande 
parte de moléculas sintetizadas no retículo 
As cisternas do Golgi empacotam e colocam um 
endereço em vários grupos de moléculas, que devem 
ser direcionadas para locais específicos do citoplasma. 
Nas cisternas finais do Golgi, em sua face trans, as 
moléculas são transferidas para vesículas conforme 
sua destinação. 
Essas vesículas brotam na face trans e são 
denominadas vesículas de transporte ou de secreção. 
São transportadas para a membrana plasmática 
com a qual se fundem ou acumuladas no citoplasma 
até ocorrer um estímulo para exocitose. 
Nas células secretoras, o material presente nas 
vesículas de secreção é inicialmente colocado em 
vesículas grandes e pouco densas aos elétrons, e 
depois progressivamente sofrem condensação e 
concentração, formando as vesículas de secreção. 
Para realizar suas várias atividades, as cisternas do 
complexo de Golgi possuem enzimas diferentes em 
suas membranas, dependendo da posição da cisterna 
no interior da pilha. Essas enzimas participam da 
glicosilação, sulfatação e fosforilação de proteínas 
sintetizadas no retículo endoplasmático granuloso. 
As proteínas já chegam do RE com grupos de 
oligossacarídeos adicionados a suas cadeias. 
A glicosilação, por meio de retirada e adição de 
moléculas de oligossacarídeos, produz as 
glicoproteínas. Os sacarídeos são muito importantes 
para as futuras funções das moléculas que passam 
pelo complexo de Golgi. 
Além disso, no Golgi são fabricados grandes 
complexos moleculares, tais como os proteoglicanos. 
Lisossomos e peroxissomos 
Os lisossomos e os peroxissomos são organelas 
associadas à degradação de moléculas, embora por 
mecanismos bastante diferentes. Ambas são 
revestidas por membranas e não são reconhecidas 
por microscopia óptica em preparados rotineiros. 
 Lisossomos 
 
 
A membrana dos lisossomos possui bombas que 
transportam prótons para o interior da vesícula por 
transporte ativo, acidificando dessa maneira o 
interior do lisossomo. As enzimas dos lisossomos são 
sintetizadas no retículo endoplasmático granuloso e 
transportadas para o complexo de Golgi. 
»Funções: digestão intracelular, renovação das 
organelas celulares. 
 Peroxissomos 
Como as mitocôndrias, os peroxissomos utilizam 
grandes quantidades de oxigênio, porém não 
produzem ATP, não participando diretamente do 
metabolismo energético. Receberam esse nome 
porque oxidam substratos orgânicos específicos, 
retirando átomos de hidrogênio e combinando-os 
com oxigênio molecular (O2). 
 
Os peroxissomos também tomamparte na 
betaoxidação dos ácidos graxos, porém em 
proporção menor do que as mitocôndrias. 
Vesículas de secreção 
As vesículas (ou grânulos) de secreção são 
encontradas nas células secretoras que armazenam 
material até que sua secreção seja desencadeada por 
mensagens metabólicas, hormonais ou neurais; por 
exemplo, pâncreas exócrino e glândulas salivares. 
 
Citoesqueleto 
O citoesqueleto é uma rede complexa de 
microtúbulos, filamentos de actina (microfilamentos) 
e filamentos intermediários, todos situados no citosol. 
Essas proteínas estruturais influem na forma das 
células e, junto com as proteínas motoras, 
possibilitam os movimentos de organelas e vesículas 
citoplasmáticas. 
Microtúbulos 
A polimerização das tubulinas para formar 
microtúbulos é dirigida por estruturas celulares 
conhecidas como centros organizadores de 
microtúbulos. 
Os microtúbulos são rígidos e desempenham papel 
significativo no desenvolvimento e na manutenção 
da forma das células. Os processos experimentais que 
desorganizam os microtúbulos determinam a perda 
da forma quando a célula tem prolongamentos, 
porém não afetam as células esféricas. 
Os microtúbulos são as estruturas responsáveis por 
permitir movimentos intracelulares de organelas e 
vesículas, além dos movimentos flagelares e ciliares. 
Esses movimentos guiados e dependentes dos 
microtúbulos são impulsionados por 
proteínasmotoras como, por exemplo, a cinesina e a 
dineína, que utilizam energia de ATP. 
Os microtúbulos estão presentes em várias organelas 
citoplasmáticas complexas, como os corpúsculos 
basais, centríolos, cílios e flagelos.