BIO

LOG

IA

CIT

OLO

LOG

IA:

me

mb

ran

a p

lasm

átic

a, c

ito

pla

sma

e n

úcl

eo

CITOLOGIA – membrana plasmática, citoplasma e núcleo

I. TEORIA CELULAR:

acreditava-se que todo ser vivo fosse composto por células, então foi desenvolvida a teoria:

todo ser vivo é composto por células (omnis celulla celulla),

contudo, hoje sabemos que os vírus são exceção a essa regra, visto que não possuem célula

II. MEMBRANA PLASMÁTICA

Envolve a célula

É lipoproteica, constituída principalmente de fosfolipídios e proteínas

Permite a permeabilidade seletiva da célula

→ na membrana plasmática dos animais ocorre a presença de colesterol

1) Na parte externa da membrana plasmática:

Glicocálix: ocorre em células animais e de alguns protistas; proporciona resistência à célula;

barreira contra agentes físicos e químicos externos à célula

→ células iguais possuem glicocálix com glicídios iguais

BIO

LOG

IA

CIT

OLO

LOG

IA:

me

mb

ran

a p

lasm

átic

a, c

ito

pla

sma

e n

úcl

eo

Parede celular: ocorre em fungos, bactérias e vegetais; diminui a capacidade da célula modificar sua forma; é permeável.

→ parede celular vegetal: presença de parede celular

primária (nas células jovens) e secundária (nas células

adultas)

→ é comum a presença de ‘pontes’ entre as células para que

troquem material. Chamamos essas pontes de plasmodesmos.

2) Trocas entre a célula e o meio externo

A célula faz intercâmbio de material com o meio externo

Difusão: corresponde ao movimento de partículas de onde estão mais concentradas para onde estão menos concentradas.

note que na ilustração a concentração de “bolinhas azuis” e “bolinhas roxas” se igualou

após a difusão

BIO

LOG

IA

CIT

OLO

LOG

IA:

me

mb

ran

a p

lasm

átic

a, c

ito

pla

sma

e n

úcl

eo

Osmose: é o processo de difusão, só que este se refere à movimentação da água na entre o meio interno e externo à célula.

o Meio hipertônico (muito soluto, pouco solvente): a célula perde água para o meio e fica murcha, ou plasmolisada.

o Meio isotônico (equilíbrio entre a água e soluto no meio): célula fica em equilíbrio

o Meio hipotônico (pouco soluto, muito solvente): célula recebe água do meio e incha(túrgida). Pode acontecer da célula se romper, a esse

fenômeno chamamos plasmoptose

→ vejamos uma ilustração com uma hemácia (célula responsável pelo transporte dos gases O2 e CO2)

→ no caso de células vegetais não ocorre o rompimento da célula em meio hipotônico, Pois a parede celular impede esse rompimento.

BIO

LOG

IA

CIT

OLO

LOG

IA:

me

mb

ran

a p

lasm

átic

a, c

ito

pla

sma

e n

úcl

eo

Difusão facilitada: ocorre a favor do gradiente de concentração, ou seja, assim como na osmose e na difusão, vai de onde tem menos para onde

tem mais. Porém, nesse caso, enzimas agilizam o processo, facilitando a troca. Essas enzimas chamamos de permeases.

Transporte ativo: ocorre contra o gradiente de concentração; para esse processo ocorrer é preciso o fornecimento de energia.

→bomba de sódio e potássio: na célula o índice de potássio costuma ser superior ao do meio externo, e o índice de sódio, inferior ao meio

interno, para manter essa diferença é necessário gasto de energia.

observe o esquema:

Difusão facilitada

BIO

LOG

IA

CIT

OLO

LOG

IA:

me

mb

ran

a p

lasm

átic

a, c

ito

pla

sma

e n

úcl

eo

Fagocitose: é o processo em que a célula engloba partículas sólidas; é empregado, por exemplo, por alguns protistas para a obtenção de alimentos

Pinocitose: é similar ao processo de fagocitose, mas nesse caso a célula engloba partículas líquidas.

BIO

LOG

IA

CIT

OLO

LOG

IA:

me

mb

ran

a p

lasm

átic

a, c

ito

pla

sma

e n

úcl

eo

III. CITOPLASMA

NOTA: antes de estudarmos essa estrutura devemos ter algumas informações.

são elas:

→ a célula pode ser procarionte ou eucarionte.

Célula procarionte: possui núcleo, mas este não está envolto por carioteca. Células procariontes são células ‘mais simples’. Em seu citoplasma estão dispersos os

íons e moléculas, além de ribossomos (organelas responsáveis pela síntese proteica)

Célula eucarionte: possui o núcleo envolto por carioteca. No citoplasma de células eucariontes, além de íons e outras moléculas, existem outras organelas, são

elas: lisossomos, ribossomos, complexo de golgi, centríolos etc..

→ no estudo do citoplasma, veremos:

os movimentos celulares;

a síntese, transporte e o armazenamento de substâncias na célula.

1) Citoesqueleto: numa comparação, pode-se dizer que é o ‘esqueleto da célula’, dando a ela formato e sustentação.

Ele é composto, principalmente, por microtúbulos e microfilamentos.

Microtúbulos: pequenas estruturas cilíndricas, constituídos pela proteína tubulina.

organiza a a disposição interna das organelas

participa da organização de centríolos, cílios e flagelos.

→ centríolos: organelas responsáveis pela divisão celular e pela formação de cílios e flagelos.

→ cílios e flagelos: promovem a movimentação da célula.

REPRODUÇÃO HUMANA

os flagelos permitem a movimentação do espermatozóide

após a fecundação do óvulo, o movimento de cílios determinam a migração do óvulo fecundado até o útero.

BIO

LOG

IA

CIT

OLO

LOG

IA:

me

mb

ran

a p

lasm

átic

a, c

ito

pla

sma

e n

úcl

eo

Microfilamentos: constituído das proteínas actina e miosina, são responsáveis pela contração e distensão das células musculares e pelo

movimento de ciclose e movimento amebóide.

→ ciclose: correntes citoplasmáticas capazes de deslocar organelas

→ movimento amebóide: movimento do citoplasma alterando o formato da célula; ocorre com pseudópodes.

2) Síntese, transporte e armazenamento de substâncias

Analisemos as estruturas responsáveis por esses processos

Ribossomos: responsáveis pela síntese de proteínas na célula; presente em células procariontes e eucariontes

é formado por duas subunidades.

Retículo endoplasmático(RE): é composto de canais delimitados por membranas. Esses canais comunicam-se com a carioteca. O RE pode ser

considerado uma rede de distribuição, transportando materiais dentro da célula.

o RE liso: com sistemas de túbulos cilíndricos, é responsável pelo transporte de substâncias.

participa de síntese de esteróides, fosfolipídios e outros lipídios.

é ele quem digere o álcool ingerido em bebidas alcoólicas

é abundante nas células do fígado e das gônadas

o RE rugoso: possui ribossomos presos ao seu corpo, o que permite a ele sintetizar proteínas.

é bastante desenvolvido em células com função secretora.

BIO

LOG

IA

CIT

OLO

LOG

IA:

me

mb

ran

a p

lasm

átic

a, c

ito

pla

sma

e n

úcl

eo

Complexo golgiense(CG):

tem função de transporte, armazenamento, secreção e modificação de substâncias.

o CG recebe proteínas ‘fabricadas’ no RE rugoso e as modifica.

o CG libera vesículas que podem ser grânulos de secreção ou lisossomos.

Lisossomos: são vesículas membranosas arredondadas com grande quantidade de enzimas em seu

interior.

essas enzimas permitem a digestão intracelular.

o Função heterofágica: os lisossomos digerem partículas alimentares que entraram na célula

por fagocitose ou pinocitose.

o Função autofágica: os lisossomos digerem estruturas citoplasmáticas que não realizam mais

suas funções.

→ são os lisossomos que determinam a perda da cauda dos anfíbios durante sua

metamorfose.

Peroxissomos: tem função de oxidar substâncias orgânicas, em especial ácidos graxos.

essa degradação pode gerar um substrato tóxico: H2O2 (água oxigenada), mas este é logo degradado

pela enzima catalase, dentro do próprio peroxissomo.

são importantes para desintoxicar o organismo.

cerca de 25% do etanol ingerido é degradado pelos peroxissomos das células hepáticas, o resto é

degradado pelo RE liso.

Vacúolos: presentes em células vegetais

são numerosos em células jovens e se fundem a medida que esta “envelhece”

são importantes nos fenômenos osmóticos

em seu interior há: sais, carboidratos e proteínas

são responsáveis pela coloração azul, violeta, vermelha e púrpura de flores e folhas

BIO

LOG

IA

CIT

OLO

LOG

IA:

me

mb

ran

a p

lasm

átic

a, c

ito

pla

sma

e n

úcl

eo

3) Mitocôndrias:

são responsáveis pela síntese de energia, ou seja, respiração celular,

o coletivo de mitocôndria é condrioma.

na matriz mitocondrial estão presentes enzimas que participam de uma das etapas da respiração.

a mitocôndria possui DNA próprio, o que a permite que faça autoduplicação.

BIO

LOG

IA

CIT

OLO

LOG

IA:

me

mb

ran

a p

lasm

átic

a, c

ito

pla

sma

e n

úcl

eo

4) Plastos:

são encontrados somente em células de plantas e alguns protistas.

podem ser leucoplastos ou cromoplastos.

Leucoplastos ( tem função de armazenamento)

* oleoplastos: armazenam óleos

* proteoplastos: armazenam proteínas

* amiloplastos: armazenam amido

Cromoplastos (atuam na fotossíntese e na pigmentação)

* xantoplastos: coloração amarelada (possui xantofila)

* eritroplastos: coloração avermelhada até o marrom escuro (possuem caroteno)

* cloroplastos: são eles que realizam a fotossíntese. Eles têm a capacidade de conservar as substâncias, além de possuírem clorofila (pigmento

verde).

→ os cloroplastos: são formados por três elementos: envelopes, tilacóides (granum é o conjunto de tilacóides) e estroma.

assim como as mitocôndrias, os cloroplastos também tem DNA próprio.

BIO

LOG

IA

CIT

OLO

LOG

IA:

me

mb

ran

a p

lasm

átic

a, c

ito

pla

sma

e n

úcl

eo

IV. NÚCLEO E SÍNTESE PROTEICA

Este coordena e comanda as funções celulares.

1) número e forma:

a maioria das células humanas é mononucleada, ou seja, possui um só núcleo, mas há também:

binucleadas (com dois núcleos): alguns protistas ciliados

multinucleadas (com vários núcleos): várias células musculares estriadas

anucleadas (sem núcleo): as hemácias

BIO

LOG

IA

CIT

OLO

LOG

IA:

me

mb

ran

a p

lasm

átic

a, c

ito

pla

sma

e n

úcl

eo

2) Carioteca

separa o material nuclear do citoplasma

a membrana externa da carioteca comunica-se com o RE granuloso

possui poros por ocorre troca de substâncias entre o citoplasma e o núcleo

3) Nucléolo

local onde é formado o ácido ribonucléico ribossômico (RNAr)

logo após a formação do RNAr , este se associa a proteínas formando grão de ribonucleoproteínas, que formarão os ribossomos.

BIO

LOG

IA

CIT

OLO

LOG

IA:

me

mb

ran

a p

lasm

átic

a, c

ito

pla

sma

e n

úcl

eo

4) Cromossomos, genes e DNA “O menor de todos é o gene. A partir daí, a coisa aumenta: vários genes em seqüência formam o DNA, um conjunto de moléculas que carrega a informação genética de todos os seres vivos. "Uma comparação ajuda a entender essa diferença. Se imaginarmos que o DNA é um colar, cada uma das contas que formam o colar será um gene", afirma a geneticista Mayana Zatz, da Universidade de São Paulo (USP).[...] Aí é que entram os cromossomos. Eles são estruturas presentes em cada uma das 100 trilhões de células do organismo que servem justamente para armazenar o DNA. Dentro dos cromossomos, a fita enorme fica supercondensada, enrolada em forma de mola num espaço minúsculo. DNA, gene e cromossomo servem no fundo para a mesma coisa: determinar e passar adiante as características que moldam o jeitão de cada espécie viva. É esse conjunto de informações genéticas que vai indicar desde a espécie a que o ser vivo pertence (se vai ser um homem, um camelo ou um peixe) até traços mais individuais, como cor dos olhos, tipo sanguíneo e o formato dos dedos do pé. O mais impressionante é que uma pequena mudança nesse material genético já é o suficiente para alterar totalmente um ser vivo. Vale lembrar um conhecido exemplo: o homem e o chimpanzé compartilham 98% de seu DNA. Apenas os 2% restantes é que determinam o mundo de diferenças que há entre nós e nossos parentes peludos.” FONTE: revista mundo estranho on line

5) Duplicação do DNA

a célula, para originar outras, passa por processos de divisão que pode ser mitose ou meiose; mas para que isso aconteça, deve ocorrer a duplicação do DNA. uma molécula de DNA originará outras duas por um processo chamado duplicação semiconservativa. As novas moléculas formadas serão idênticas a molécula mãe.

BIO

LOG

IA

CIT

OLO

LOG

IA:

me

mb

ran

a p

lasm

átic

a, c

ito

pla

sma

e n

úcl

eo

6) Síntese de RNA: transcrição o RNA é formado por um processo denominado transcrição. um trecho de DNA com o gene a ser transcrito abre-se e, então, inicia-se o emparelhamento com os nucleotídeos do RNA por ação da enzima RNA-polimerase. O RNA pode ser: transportador (RNAt), ribossomal (RNAr), mensageiro (RNAm)

7) O código genético

cada proteína é formada por uma sequência específica de aminoácidos, que é determinada pelo gene. cada gene possui uma sequencia de aminoácidos cada trinca de bases nitrogenadas(códon) determina um aminoácido. um mesmo aminoácido pode ser formado a partir de trincas diferentes: o código genético é degenerado.

BIO

LOG

IA

CIT

OLO

LOG

IA:

me

mb

ran

a p

lasm

átic

a, c

ito

pla

sma

e n

úcl

eo

8) Síntese de proteínas: tradução. a proteína é formada por um processo denominado tradução. os três tipos de RNA participam do processo. a tradução ocorre em três etapas sucessivas: iniciação, alongamento e terminação

Iniciação: *a porção menor do ribossomo associa-se ao RNAt da metionina e juntos percorrem a molécula de RNAm até encontrarem o códon de iniciação.

BIO

LOG

IA

CIT

OLO

LOG

IA:

me

mb

ran

a p

lasm

átic

a, c

ito

pla

sma

e n

úcl

eo

Alongamento: *um RNAt correspondente ao códon seguinte do RNAm encaixa-se no sítio vago da porção maior do ribossomo. *uma ligação peptídica une os dois aminoácidos. *o RNAt da metionina é liberado *O ribossomo desloca-se no RNAm e o RNAt do próximo códon chega *o ciclo se repete até a proteína ser formada

BIO

LOG

IA

CIT

OLO

LOG

IA:

me

mb

ran

a p

lasm

átic

a, c

ito

pla

sma

e n

úcl

eo

Terminação *o sitio A é ocupado por proteínas citoplasmáticas cessando a síntese da molécula *a molécula é liberada do ribossomo *as duas subunidades do ribossomo de dissociam.

NOTA: os tipos de RNA → RNAr: ocorre associado a proteínas, formando os ribossomos →RNAm: é formado por filamento simples que contém várias sequências de três bases nitrogenadas. este RNA leva a informação do DNA dos cromossomos para a produção da proteína no citoplasma →RNAt: é o menor RNA da célula e tem formato de trevo em uma de suas extremidade há uma sequência de bases nitrogenadas