A Célula

É a menor unidade estrutural básica do ser vivo. É descoberta em 1667 pelo inglês Robert Hooke, que observa uma célula de cortiça (tecido vegetal morto) usando o microscópio. A partir daí, as técnicas de observação microscópicas avançam em função de novas técnicas e aparelhos mais possantes. O uso de corantes, por exemplo, permite a identificação do núcleo celular e dos cromossomos, suportes materiais do gene (unidade genética que determina as características de um indivíduo). Pouco depois, comprova-se que todas as células de um mesmo organismo têm o mesmo número de cromossomos. Este número é característico de cada espécie animal ou vegetal e responsável pela transmissão dos caracteres hereditários. O corpo humano tem cerca de 100 trilhões de células.

 Célula Procariótica

  As células procariontes se caracterizam pela pobreza de membrana plasmática. Ao contrário dos eucariontes, não possuem uma membrana envolvendo os cromossomos, separando-os do citoplasma. Os seres vivos que são constituídos por estas células são denominados procariotas, compreendendo principalmente as bactérias, e algumas algas (cianofíceas e algas azuis) que também são consideradas bactérias.

Por sua simplicidade estrutural   e rapidez na multiplicação, a célula Escherichia coli  é a célula procarionte mais bem estudada. Ela tem forma de bastão, possuindo uma membrana plasmática semelhante à de células eucariontes. Por fora dessa membrana existe uma parede rígida, com 20nm de espessura, constituída por um complexo de proteínas e glicosaminoglicanas. Esta parede tem como função proteger a bactéria das ações mecânicas.

No citoplasma da E.coli  existem ribossomos ligados a moléculas de RNAm, constituindo polirribossomos.

O nucleóide é uma estrutura que possui dois ou mais cromossomos idênticos circulares, presos a diferentes pontos da membrana plasmática.

As células procariontes não se dividem por mitose e seus filamentos de DNA não sofrem o processo de condensação que leva à formação de cromossomos visíveis ao microscópio óptico, durante a divisão celular.

Em alguns casos, a membrana plasmática se invagina e se enrola formando estruturas denominadas mesossomos.

As células procariontes que realizam fotossíntese, possui em seu citoplasma, algumas membranas, paralelas entre si, e associadas a clorofila ou a outros pigmentos responsáveis pela captação de energia luminosa.

Diferente das células eucariontes, os procariontes não possuem um citoesqueleto (responsável pelo movimento e forma das células). A forma simples das células procariontes, que em geral é esférica ou em bastonete , é  mantida pela parede extracelular, sintetizada no citoplasma e agregada à superfície externa da membrana celular.

 A principal diferença entre células procariontes e eucariontes, é que esta última possui um extenso sistema de membrana cria, no citoplasma, microrregiões que contêm moléculas diferentes e executam funções especializadas.

A Célula Eucarionte

O surgimento de células eucariontes provém da hipótese de que uma célula procariótica teria sofrido modificações evolutivas. Com a invaginação de membranas; acúmulo de enzimas em compartimentos individualizados, com diferentes composições químicas e funções químicas, surgiram as ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS.  Enfim, a necessidade de adaptação a Terra primitiva fez com que surgisse seres mais especializados.

Na célula, o ambiente geral de trabalho é conhecido como citoplasma. Nele ocorrem reações químicas vitais para a célula. O mesmo é constituído de:

• Hialoplasma: H₂O e substâncias dissolvidas (sais, enzimas, aminoácidos...)
• Conjunto de organóides: põe a célula em funcionamento.

 As organelas podem ser divididas em:

A Célula Animal

•Membrana: Formada por uma dupla camada de fosfolipídios, bem como por proteínas espaçadas e que podem atravessar de um lado a outro da membrana. Algumas proteínas estão associadas a glicídios, formando as glicoproteínas. Controla a entrada e a saída de substâncias.

•Fosfolipídios - fosfato (PO4-3) associado a lipídios(gorduras). São os principais componentes das membranas celulares. A região do fosfato("cabeça") se encontra eletricamente carregada (região polar) enquanto que as duas cadeias de ácidos graxos(pertencentes ao lipídio)não apresentam carga elétrica (região apolar).

•Glicoproteínas: associação de proteínas com glicídios (açúcares) presentes nas células animais em geral. Os glicídios recobrem as células como "pêlos" protegendo-as contra agressões do meio ambiente e retendo substâncias, como nutrientes e enzimas, constituindo o glicocálix.

•Retículo endoplasmático (RE): Conjunto de membranas que delimitam cavidades das mais diversas formas formando CISTERNAS. Estende-se a partir do envoltório nuclear e percorre grande parte do citoplasma formando uma rede que se intercomunica. É uma rede de estruturas tubulares e vesiculares achatadas. Por outro lado, suas paredes são formadas por membranas de bicamadas lipídicas, contendo grandes quantidades de proteínas, de forma semelhante à membrana celular. Podemos distinguir dois tipos de retículo endoplasmático: o retículo endoplasmático rugoso ou granular (RER) e o retículo endoplasmáticos liso ou agranular (REL).

a)          Retículo Endoplasmático Rugoso ou agranular ou Ergastoplasma:

Possui ribossomos aderidos (acoplados) à face citoplasmática de suas membranas. Encontra-se na forma de polirribossomos , unidos a RNAm em plena atividade de síntese protéica. As proteínas sintetizadas sobre o RER são jogadas para dentro das cisternas. Lá são reconhecidas e sofrem modificações para formação da conformação terciária e quartenária das proteínas. Algumas em especial, podem ter acréscimo de açúcares neste local, processo esse chamado de glicosilação. Proteínas sintetizadas no RER são aquelas destinadas a permanecer no próprio retículo, ser transportadas para o Golgi para formação de lisossomos, formação da membrana plasmática ou simplesmente para serem secretadas.

b)         Retículo Endoplasmático Liso:

Não possui cromossomos aderidos a membrana. Podem ter continuidade com o RER. Está envolvido com o metabolismo de lipídeos. Vai sintetizar todos os lipídeos que constituem a membrana plasmática, incluindo fosfolipídios e colesterol. Alguns desses começam a ser produzidos no REL e serão completados no golgi. Armazenam substâncias importantes para contração muscular Þ Ca⁺² . É o principal reservatório de cálcio do citoplasma. Ao receber estímulo nervoso para contração muscular, liberam cálcio do retículo e esses irão agir no processo de contração muscular. Organela que está envolvida com a desintoxicação do indivíduo. Convertem substâncias como herbicidas, corantes e medicamentos em substâncias de fácil excreção. Participa da solubilização da bile.

Ribossomos

Ribossomos são os locais de síntese de proteína. Eles não são limitados por membranas e portanto ocorrem tanto em procariontes quanto em eucariontes. Os ribossomos de eucariontes são ligeiramente maiores que os de procariontes. Estruturalmente, o ribossomo consiste em uma sub-unidade pequena e outra maior. Bioquimicamente o ribossomo consiste em RNA ribossômico (RNAr) e umas 50 proteínas estruturais. Freqüentemente os ribossomos crescem em cachos no retículo de endoplasmático, eles se assemelham a uma série de fábricas que juntam formando algo parecido com uma via férrea.

Complexo de Golgi: são bolsas membranosas e achatadas, que podem armazenar e transformar substâncias que chegam via retículo endoplasmático; podem também eliminar substâncias produzidas pela célula, mas que irão atuar fora dela (enzimas por exemplo). Produzem ainda os lisossomos.

Lisossomo: Estrutura que apresenta enzimas digestivas capazes de digerir um grande número de produtos orgânicos. Realiza a digestão intracelular. É importante nos glóbulos brancos e de modo geral para a célula já que digere as partes desta (autofagia) que serão substituídas por outras mais novas, o que ocorre com freqüência em nossas células.

Mitocôndria: As mitocôndrias são formadas principalmente por duas bicamadas lipídicas: uma membrana externa e outra membrana interna. Enquanto a membrana externa é lisa, a membrana interna possui inúmeras pregas chamadas cristas mitocondriais, nas quais se fixam enzimas oxidativas. A cavidade interna das mitocôndrias é preenchida por um fluido denominado matriz mitocondrial contendo grande quantidade de enzimas dissolvidas, necessárias para a extração de energia dos nutrientes.

As mitocôndrias são verdadeiras “casas de força” das células, pois produzem energia para todas as atividades celulares. Sua composição química é riquíssima, notando-se principalmente a presença de DNA, RNA, proteínas, carboidratos, enzimas, ATP (adenosina – trifosfato), ADP (adenosina – difosfato), etc. São encontrados nas células eucariontes, sendo substituídas pelos mesossomos nas bactérias.

No interior das mitocôndrias ocorre a respiração celular, que é o processo em que moléculas orgânicas de alimento reagem com gás oxigênio, transformando – se em gás carbônico e água e liberando energia.

Toda mitocôndria surge da reprodução de uma outra mitocôndria, sendo que a divisão da mitocôndria denomina-se Condrocinese ou Condrogênese.

Funções da Mitocôndria:

-          Produção de Energia;

-          Respiração Celular através do Ciclo de Krebs e da Cadeia Respiratória.

Origem das Mitocôndrias:

Durante os anos oitenta, Lynn Margulis propôs a teoria da endosimbiose para explicar a origem das mitocôndrias e cloroplastos de procariontes. De acordo com esta idéia, um procarionte maior engolfou ou cercou um procarionte menor há uns 1.5 bilhão ou 700 milhões de anos atrás.

Em vez de digerir o organismo menor, o grande e o pequeno entraram em um tipo de simbiose conhecido como mutualismo, em que ambos os organismos se beneficiam e nenhum é danificado. O organismo maior ganhou excesso de ATP fornecido pela "protomitocôndria" e açúcar em excesso fornecidos pelo "protocloroplasto", enquanto fornecia um ambiente estável e as matérias-primas que o endosimbionte requeria. Esta relação é tão forte que agora células de eucarionte não podem sobreviver sem mitocôndria (igualmente eucariontes fotossintéticos não podem sobreviver sem cloroplastos), e os endosimbiontes não podem sobreviver fora dos anfitriões. Quase todos eucariontes têm mitocôndria.

Centríolos: centríolo é um cilindro cuja parede é constituída por nove conjuntos de três microtúbulos e geralmente ocorrem aos pares nas células. Os centríolos são desprovidos de membrana, são constituídos por túbulos de natureza protéica (tubulina) e recebem inúmeras denominações de acordo com as funções que exercem como: diplossomos, áster, cinetossomo, blefaroplastos, etc. Os centríolos originam estruturas locomotoras denominadas cílios e flagelos, que diferem entre si quanto ao comprimento e número por célula e possuem um eixo de sustentação chamado axonema (envolvido por uma membrana lipoprotéica).

Os flagelos são longos e pouco numerosos e executam ondulações que se propagam da base em direção a extremidade livre. Os cílios são curtos e muito numerosos e executam um movimento semelhante ao de um chicote, com a incrível freqüência de 10 a 40 batimentos por segundo.

Funções de Cílios e Flagelos:

-          Locomoção da Célula;

-          Movimentação de Líquido Extracelular;

-          Limpeza das Vias Respiratórias.

Função dos Centríolos:

-          Orientar a Divisão Celular, pois origina uma estrutura denominada fuso mitótico, onde se prendem os cromossomos;

-          Originar Cílios e Flagelos.Flagelos trabalham como chicotes que puxam (como nas Chlamydomonas ou Halosphaera) ou empurrando (dinoflagellates, um grupo de Protista unicelular) o organismo pela água. Cílios trabalham como remos em um navio viking (o Paramecium tem 17.000 cílios, cobrindo sua superfície exterior, que remam dando-lhe movimento).