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Aspectos Genéticos e Microscópicos dos Tecidodos 1ª Etapa Organelas Citoplasmáticas CONSTITUIÇÃO DO FLUÍDO CITOPLASMÁTICO O fluído citoplasmático (que preenche o interior da célula), além de conter água, sais minerais, proteínas e açúcares, também contém as organelas citoplasmáticas. MITOCÔNDRIAS São organelas presentes em todos os seres eucariontes, com função de produzir energia para todas as atividades celulares por meio da respiração celular. Estão presentes nas células eucarióticas e tem como função produzir a maior parte da energia das células, através do processo chamado de respiração celular. Possuem duas membranas lipoproteicas: e uma externa e uma interna com inúmeras dobras, além de moléculas de DNA, enzimas e ribossomos e têm capacidade de autoduplicação. O tamanho, a forma, a quantidade e a distribuição dessas organelas varia de uma célula para outra. Em uma célula humana, por exemplo, pode existir entre 3000 e 5000 mitocôndrias aproximadamente. Estrutura da mitocôndria: A dupla membrana é assim organizada: - A membrana externa é semelhante a de outras organelas, lisa e composta de lipídeos e proteínas chamadas de porinas, que controlam a entrada de moléculas, permitindo a passagem de algumas relativamente grandes. - A membrana interna é menos permeável e apresenta numerosas dobras, chamadas de cristas mitocondriais. As cristas mitocondriais se projetam para um espaço central chamado matriz mitocondrial, que é preenchida por uma substância viscosa onde estão enzimas respiratórias que participam do processo de produção de energia. Na matriz são encontradas os ribossomos, que produzem proteínas necessárias à organela. Eles são diferentes daqueles encontrados no citoplasma celular e mais parecidos com o das bactérias. Outra característica comum a bactérias e mitocôndrias são as moléculas circulares de DNA. Respiração celular e mitocôndrias: Primeira fase: - Anaeróbica: compreende a etapa da glicólise, que ocorre na ausência do oxigênio. - Ocorre no citoplasma das células eucariótica e procariótica. Segunda fase: - Aeróbica: ocorre na presença de oxigênio. - Duas etapas: Ciclo de Krebs ou Ciclo dos Ácidos Tricarboxílicos, que ocorre na matriz mitocondrial das células eucarióticas e no citoplasma de células procarióticas; Cadeia respiratória, que ocorre nas cristas mitocondriais e próximas à face interna da membrana plasmática, em eucariotos e procariotos, respectivamente; RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO O retículo endoplasmático, ou ergastoplasma, é uma organela exclusiva de células eucariontes. Formado a partir da invaginação da membrana plasmática, é constituído por uma rede de túbulos e vesículas achatados e interconectados, que comunicam-se com o envólucro nuclear (carioteca). Intervém no sistema de transporte de proteínas e outras substâncias. Existem dois tipos: - Retículo Endoplasmático Rugoso (RER): Síntese de proteínas; - Retículo Endoplasmático Liso (REL): Síntese de lipídios e de hormonas derivadas do colesterol; Retículo Endoplasmático Rugoso (RER): Com função de armazenamento e transporte de substância, responsável pela síntese de proteínas e tem aderido os ribossomos. Formado por sistema de vesículas. Esta organela representa uma das mais abundantes no citoplasma das células eucarióticas, fazendo parte da composição do envoltório nuclear. Contribui diretamente também para a formação do complexo de Golgi através da disponibilização de membranas e substâncias que nele devem maturar. Na superfície citoplasmática de suas amplas cisternas saculares achatadas e frequentemente paralelizadas ancoram-se ribossomos em associação ao RNA mensageiro para a síntese de proteínas destinadas à constituição de alguma biomembrana e de proteínas para exportação. Na superfície luminal ou interior de suas cisternas ocorre a glicosilação inicial de proteínas, seus dobramentos iniciais e armazenagem. Retículo Endoplasmático Liso (REL): É agranular e está presente em todas as células eucarióticas. É formado por um sistema tubular. Sua função principal é a de síntese ou manipulação de lipídios para a produção de biomembranas ou substâncias com conjugados lipídicos, bem como o armazenamento de precursores na síntese de hormônios esteroides. Várias outras funções são atribuídas à esta região do retículo, como a detoxificação de substâncias químicas e álcool, a segregação de porções de citoplasma ou organelas envelhecidas para sua reciclagem no processo de autofagia, armazenamento e regulação no uso do íon cálcio no metabolismo das células musculares e mobilização do glicogênio. Compartilha membranas como a face trans do complexo de Golgi na formação da rede transGolgi (TNG) e conjuntamente com este cede membranas para a formação de peroxissomos, lisossomos e vesículas para exportação de substâncias. COMPLEXO DE GOLGI Estrutura composta de sacos membranosos, achatados (cisternas e vesículas). Possui 3 regiões: inferior (cis), mediana e superior (trans). A função mais importante do complexo de Golgi é a secreção das proteínas produzidas no retículo endoplasmático rugoso. Durante este processo, as membranas das vesículas se juntam com a membrana plasmática de tal maneira, que esta se regenera. Além disso dá origem aos lisossomos. Regiões do complexo de Golgi A face TRANS (de maturação), ou côncava, da pilha cisternas, além de seus sáculos mostrarem continuidade com o REL na formação da TNG (trans golgi network), possuem conteúdo de maior densidade ao microscópio eletrônico, e são mais fragmentados, podendo evidenciar a formação de grandes vesículas de secreção. A face CIS (de formação), ou convexa, apresenta associação com o RER ou carioteca externa, de quem recebe inúmeras vesículas de transferência cedendo-lhe membranas e substâncias para processamento. O conteúdo das cisternas CIS é, frequentemente, menos denso ao microscópio eletrônico e as vesículas associadas a sua face são de pequenas dimensões. Há um intenso trânsito de vesículas de transferência de substâncias entre as margens de seus sáculos e entre a organela e endossomos tardios (corpos multivesiculares). Dois tipos básicos de secreção Via de Secreção Constitutiva: as moléculas sintetizadas são secretadas de forma automática, a medida que o Golgi libera as vesículas formadas. Via de Secreção Regulada: as moléculas ficam retidas no citoplasma dentro de suas vesículas transportadoras (ou grãos secretórios), são liberadas apenas quando a célula recebe um sinal, uma substância indutora. Esse mecanismo permite uma resposta mais rápida da célula, isso é necessário e ocorre em neurônios, por exemplo. VACÚOLOS Os vacúolos são estruturas de armazenamento, que podem ser classificados em três categorias: - Vacúolos digestivos: associam-se aos lisossomos; (lisossomo) - Vacúolos contráteis ou pulsáteis: ocorrem apenas em protistas de água doce, participando do controle osmótico desses organismos; - Vacúolos de armazenamento, típicos de células vegetais. LISOSSOMOS Os lisossomos são bolsas membranosas contendo agregados proteicos de enzimas hidrolíticas (cerca de 40) capazes de digerir diversas substâncias orgânicas. A sua membrana tem origem nos sáculos da face TRANS do complexo de Golgi (CG), principalmente de suas margens, ou na TGN enquanto suas enzimas hidrolíticas são sintetizadas no RER e adicionadas de açúcares marcadores nas cisternas do CG. Estão presentes em praticamente todas as células animais, havendo debate sobre células vegetais. Enzimas lisossomais e substratos Classes das enzimas lisossomais Substratos Nucleases DNA/RNA Glicosidades DNA Arilsulfatases Grupamento fosfato Colagenases Carboidratos e sulfato CatepsinasProteínas Fosfolipases Fosfolipídios Digestão celular heterofágica: Digerir produtos englobados pela célula, como na fagocitose e na pinocitose. Digestão celular autofágica: Pode ser de dois tipos: - Autofagia (digestão de organelas e estruturas da própria célula); - Autólise (pelo rompimento da membrana lisossômica, as enzimas vazam para o citoplasma destruindo completamente a célula); PEROXISSOMOS São pequenas vesículas semelhantes aos lisossomos, porém sua enzima principal é a peroxidase (catalase). Esta enzima degrada as moléculas de peróxido de hidrogênio (água oxigenada) que se formam como resultado do metabolismo (funcionamento) celular. O peróxido de hidrogênio pode ser muito tóxico para a célula porque pode leva a produção de radicais livres. Estes radicais são capazes de danificar as células. CENTRÍOLOS Os centríolos são estruturas citoplasmáticas que estão presentes na maioria dos organismos eucariontes. O centríolo é um cilindro cuja a parede é constituída por nove conjuntos de três microtúbulos e geralmente ocorrem aos pares nas células. É responsável pela divisão celular. Originam os cílios e flagelos. RIBOSSOMOS Ribossomos são os locais de síntese de proteína. Estão dispersos no citoplasma ou aderidos ao retículo endoplasmático. Ocorrem tanto em procariontes quanto em eucariontes.
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