Citologia

As células são geralmente muito pequenas e, dificilmente, visíveis a olho nu. Por isso, apenas depois da invenção do microscópio é que foi possível observar uma célula pela primeira vez. Sabe quando isso aconteceu? No ano de 1665, pelo inglês Robert Hooke, utilizando um microscópio muito simples.Ele fez cortes bem finos na casca de uma árvore e descobriu que estas estruturas eram formadas por pequenas unidades semelhantes a favo de mel.O nome "célula" foi empregado pela primeira vez por ele como diminutivo da palavra "cella", que em latim significa espaço cercado por paredes.

Classificação quanto ao tipo de célula

Hoje sabemos que as células que existem são de dois tipos:
Procariontes
Células muito simples, sem organelas e com material genético (DNA) localizado em uma região específica do citoplama, mas não protegido por um envoltório, ou seja, sem uma membrana nuclear (carioteca).
Eucariontes
Células mais complexas com o citoplasma rico em organelas e com o material genético (DNA) protegido pela carioteca.Ex: animais, vegetais, fungos e protozoários.
Lembrete:Organelas são estruturas encontradas dentro da célula, delimitadas por membranas, e com funções específicas. O nome "organela" é usado como alusão à "pequenos órgãos".

Estruturas Celulares

Membrana Plasmática

Tudo que existe, e que é indivualizado, precisa se separar do seu meio exterior por algum envoltório. Por exemplo, uma casa é separada do meio externo por paredes, pelo piso e pelo teto. Imagine agora uma célula sem um envoltório. Como seria sua composição? Certamente, semelhante àquela encontrada ao seu redor. Sem esse envoltório, provavelmente a célula nem existiria. Assim, o papel principal da membrana plasmática é delimitar a célula, em outras palavras, separar o conteúdo citoplasmático do meio em que ela se encontra. Por isso, começaremos nosso estudo sobre as estruturas que formam a célula pela membrana plasmática.

Os lipídeos, substâncias oleosas, são as principais moléculas presentes na membrana plasmática e o fato deles não se misturarem com a água ajuda no papel da membrana plasmática de separação da célula do seu meio externo. Os lipídeos da membrana são chamados de fosfolipídeos e se organizam em uma bicamada (duas camadas justapostas).Os fosfolipídios possuem uma cabeça polar, formada por fósforo (que pode ficar em contato com a água) e caudas apolares (que não tem afinidade por água) que ficam voltadas para o interior da membrana.Além dos fosfolipídeos a membrana também possui Proteinas , que funcionam como portas e janelas da célula, e açúcares ligados aos lipídeos e às proteínas.Ou seja, a composição da membrana plasmática ...é principalmente lipoprotéica (lipídeos + proteínas). O modelo mais aceito atualmente foi proposto por Singer e Nicholson e é conhecido como modelo do mosaico fluido, como mostra a figura abaixo.

A passagem das substâncias de pequeno porte através da membrana pode ocorrer passivamente ou ativamente...

Antes de entender as duas formas principais de transporte na membrana, o passivo e o ativo, é necessário que compreenda muito bem o processo de difusão.Você já deve ter observado o que acontece quando uma pessoa passa um perfume forte e permanece em um ambiente fechado. Em poucos instantes toda a sala fica com o cheiro do perfume. Já parou para se perguntar por que isso ocorre?Lembra que dois corpos não ocupam um mesmo lugar no espaço? Isso significa dizer que quando uma "partícula" se move, ela acaba "tomando o lugar" de uma outra partícula que se encontra ao seu lado. O ar é composto de diversas "partículas" flutuantes diferentes, ou seja, de gases, como o oxigênio, gás carbônico e nitrogênio, que se movem, e que estão sempre trocando de lugar uns com os outros. O perfume é feito por um líquido muito volátil, que se torna um gás facilmente. Quando os gases perfumados são adicionados ao ar, eles também irão se mover e trocar de lugar com os outros tipos de gases. Isso faz com que depois de um tempo tenhamos gases de perfume espalhados por todo o ambiente fechado.As moléculas presentes dentro de líquidos também possuem capacidade de movimento. Dentro da célula e em seu exterior existe grande quantidade de líquidos. Então, quando uma molécula qualquer se move dentro desses líquidos elas deverão também trocar de lugar com as moléculas que estão ao seu redor.Agora, responda a seguinte pergunta: Uma pessoa está parada numa estação final de trem esperando para embarcar. O trem chega lotado de passageiros e abre as portas. A pessoa conseguirá entrar com facilidade? Você já deve ter percebido que esta pessoa terá grande dificuldade de entrar no trem porque haverá um grande fluxo de passageiros saindo dele. O mesmo acontece com as substâncias que entram e saem de uma célula. Se existe maior quantidade de substâncias de um lado ou do outro, haverá maior fluxo de passagem para o lado que a substância estiver em menor quantidade.Assim, a difusão pode ser entendida como um maior fluxo de movimento de moléculas em direção a uma região onde as mesmas se encontram em menor quantidade.

a) Transporte Ativo – Movimento de entrada ou saída de substâncias em uma célula com gasto de energia. Ex: bomba de sódio e potássio. Para entender o transporte ativo, pense em nosso exemplo acima e imagine o caso da pessoa que está do lado de fora do trem. Para entrar no trem esta pessoa terá que "vencer" a direção natural de movimento de passageiros. E, ao fazer isso, terá que se movimentar contra um "gradiente" de passageiros e se esforçar bastante. Em outras palavras, ela terá que gastar energia. Para ocorrer a passagem de uma molécula contra um gradiente de concentração também será necessário o gasto de energia.

b) Transporte Passivo – Movimento feito sem gasto de energia, ou seja, respeitando o gradiente de condentração. Ex: osmose

Osmose – É a difusão da água, ou seja, a passagem de água de um meio hipotônico (onde ela se encontra em maior quantidade) para um meio hipertônico (onde ela se encontra em menor quantidade). Em um meio hipotônico existe maior quantidade de água e menor quantidade de sal dissolvido. O contrário ocorre em um meio hipertônico.

Difusão facilitada – É a passagem de macromoléculas através de proteínas especiais denominadas permeases, que formam poros na membrana.

A membrana plasmática possui a capacidade de englobar substâncias de maior porte através da endocitose.

Endocitose – Transporte de moléculas em grande quantidade. Existem dois tipos de mecanismos para esse transporte:

a) Fagocitose – Englobamento de partículas sólidas por meio da emissão de pseudópodes pela membrana plasmática.

b) Pinocitose – Englobamento de gotículas líquidas por meio de invaginações da membrana plasmática

O citoplasma

O citoplasma é um espaço intra-celular preenchido por uma matriz semi-fluida (com consistência de gel), denominada hialoplasma, onde está "mergulhado" tudo que se encontra dentro da célula, como moléculas e organelas. O hialoplasma pode ter uma consistência de gel mais viscoso, denominado citogel ou uma consistência de gel mais líquido, denominado citosol.É composto principalmente por água (80%), mas também contem íons, sais e moléculas grandes, como proteínas, carboidratos e o RNA.

Retículo endoplasmático

O retículo endoplasmático (RE) é um sistema de canais e canalículos formados por membranas, as quais possuem continuidade com o núcleo celular. Funcionam como "túneis" sinuosos dentro da célula. Está presente apenas nos seres eucariontes.Existem dois tipos de retículo endoplasmático.
Tipos: a) liso ou agranular – não possui ribossomos aderidos às suas superfícies;
b) rugoso ou granular ou ergatoplasma – possui ribossomos aderidos às suas superfícies

Funções:Rede de distribuição de substâncias – Algumas substâncias se deslocam dentro dos "túneis" do RE, mocendo-se dos seus locais de produção até seus locais de utilização, de foma que não se misturam com o hialoplasma. Produção de lipídios – A produção de alguns lipídeos, como o colesterol e os fosfolipídeos é feita pelo retículo endolpasmático liso (REL).
Produção de proteínas – Essa é uma das principais funções do retículo endoplasmático rugoso (RER), o qual recebeu este nome por apresentar uma grande quantidade de ribossomos aderidos a sua superfície. Os ribossomos são moléculas grandes que tem um papel muito importante na síntese de proteínas. Eles funcionam como o local no qual o RNA mensageiro se adere para ser lido e traduzido e, assim, funcionar como a base de produção das proteínas.

Complexo de Golgi

É uma organela presente nas células eucariontes formada por uma pilha de vesículas grandes e achatadas e outras menores e esféricas, que brotam a partir da primeira.

Biogênese – Origina-se a partir de elementos do retículo endoplasmático

Funções – Armazenamento e secreção de substâncias, tais como os hormônios; síntese da lamela média nas células vegetais; origem dos lisossomos; formação do acrossomo do espermatozóide; centro de distribuição de moléculas para diversas partes da célula.Outros nomes do complexo de Golgi: dicitiossomo, golgiossomo, aparelho de Golgi, complexo golgiense

Centríolos

São feixes curtos formados de microtúbulos (filamentos proteícos encontrados no esqueleto da célula, ou seja, citoesqueleto). Estão ausentes nos procariontes e nas plantas com frutos (angiospermas). Normalmente, cada célula possui um par de centríolos.

É responsável pela produção de: a) cílios; b) flagelos; c) fibras do fuso acromático.

Lisossomos

São corpúsculos normalmente esféricos cujo interior apresenta uma grande quantidade de enzimas que degradam (quebram em pedações pequenos, ou seja, digerem ou destroem) moléculas grandes ou organelas envelhecidas. Exemplo de ezimas encontradas dentro dos lisossomos: proteases (degradam proteínas), nucleases (degradam ácidos nucléicos: DNA e RNA), glicosidases (degradam açúcares) e lipases (degradam lipídeos).

Funções: Digestão intracelular; Função heterofágica – Digerir produtos oriundos da fagocitose e da pinocitose. Função autofágica – Pode ser de dois tipos: autofagia (digestão de organelas e estruturas da própria célula) e 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. 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 levar a produção de radicais livres. Estes radicais são capazes de danificar as células, atuando por exemplo sobre o DNA e outras moléculas.

Mitocôndrias

São organelas esféricos, ou na forma de bastonetes, imersos no citoplasma. A mitocôndria é uma das principais organelas celulares pois está relacionada com a produção de energia que é armazenada nas moléculas de ATP (adenosina tri-fosfato). Essas moléculas podem ser comparadas a pequenas "baterias" intracelulares que fornecem energia para todo o metabolismo celular.

Biogênese – Origina-se a partir de outra mitocôndria preexistente por divisão.

Função – Nas mitocôndrias, ocorrem duas etapas na respiração aeróbia: o ciclo de krebs e a cadeia respiratória através dos quais produz-se o ATP.