CLULA E CONSTITUINTES CELULARES

INTRODUO

As clulas so componentes fundamentais de todos os organismos vivos. Cada

clula d estrutura e funcionamento aos seres vivos do qual ela faz parte, ou seja, a

clula a unidade morfofisiolgica dos seres vivos. Os menores organismos so

unicelulares e microscpicos, enquanto que os organismos maiores so pluricelulares.

Os seres unicelulares, evidentemente, no formam tecidos, mas podem constituir

colnias, ocorrendo em grande quantidade em todos os ambientes.

Os seres multicelulares podem ser compreendidos como uma complexa

"edificao" onde clulas semelhantes se agrupam formando tecidos, e estes, os rgos.

O ser humano apresenta muitos tipos de clulas, que diferem em tamanho, forma

e funo. Estes inmeros tipos celulares se organizam e formam os tecidos, assim,

temos os tecidos nervoso, muscular, adiposo, etc.

Existem duas classes de clulas:

Procariontes: pro=primeiro; cario=ncleo. No apresentam membrana

separando o ncleo do citoplasma. Os seres vivos que tm clulas procariontes so

denominados procariotas. Ex.: Escherichia coli (bactria).

Eucariontes: eu=verdadeiro; cario=ncleo. Apresentam ncleo individualizado

e delimitado pelo envoltrio nuclear. Estas clulas apresentam duas partes

morfologicamente bem distintas: citoplasma e ncleo, entre os quais existe um trnsito

constante de molculas diversas, nos dois sentidos.

Estrutura Geral das Clulas

Todas as clulas apresentam uma mesma estrutura formada de membrana

plasmtica, citoplasma e ncleo.

NCLEO

O ncleo nos organismos eucariontes, ou nucleoide, nos organismos

procariontes a regio onde se localiza o material gentico. Com poucas excees

(como as hemcias dos mamferos) todas as clulas vivas possuem um ncleo ou um

nucleoide, onde o genoma (conjunto total de genes de um organismo) armazenado.

As molculas de DNA (cido desoxirribonucleico) so muito longas e ficam

compactadas ("empacotadas") dentro do ncleo ou nucleoide como complexos de DNA

associado a protenas especficas. O nucleoide das bactrias no envolvido por uma

membrana, estando, assim, em contato direto com o citoplasma. J nos organismos de

clulas mais complexas o material gentico (DNA) envolvido por uma dupla

membrana lipoprotica, o envoltrio nuclear.

CITOPLASMA

a regio que delimita a estrutura mais externa, membrana

plasmtica/plasmalema, e o envoltrio nuclear. Dentro do citoplasma encontramos o

citoesqueleto que responsvel pela forma, movimentao celular, entre outras funes.

Tambm encontramos no citoplasma depsitos ou incluses citoplasmticas:

geralmente temporrios de hidratos de carbono, protenas, lipdeos ou pigmentos.

Assim podemos chamar de citoplasma todo o contedo celular compreendido

pela membrana plasmtica. O citoplasma composto de um coloide aquoso chamado

citosol. No citoplasma das clulas eucariontes esto mergulhadas estruturas

membranosas, as organelas. As clulas procariontes (que so as clulas das bactrias)

so de estrutura mais simples e no apresentam organelas. O citosol tambm

denominado hialoplasma, e as organelas tambm so conhecidos por orgnulos ou

organoides. Encontram-se, dissolvidas no citosol: enzimas, molculas de RNA,

acares, ons, ribossomos, aminocidos. no citoplasma das clulas que ocorre a

sntese (produo) de protenas

CLULAS PROCARIONTES

As clulas dos organismos procariontes se caracterizam por no possurem

organelas. As clulas procariontes so geralmente bem pequenas, tendo 0,5 a 10

micrmetros de dimetro. Apresenta, na regio conhecida como nucleoide, uma

molcula circular de DNA no combinada com protenas bsicas (histonas). Em grande

parte das bactrias existem molculas pequenas de DNA circular, so os plasmdios.

Estes so independentes do DNA do nucleoide e conferem resistncia a toxinas e

antibiticos. Ocorre parede celular, que tem composio qumica diferente da parede

celular das plantas. Nos procariontes, a parede celular contm peptidoglicanos

(polmeros de glicdio unidos por ligaes cruzadas de aminocidos). Da sua superfcie

externa a bactria pode projetar estruturas curtas, semelhantes a cabelos, denominadas

pilos, que servem para a adeso a outras clulas. A sntese de protenas tem lugar em

pequenos ribossomos livres no citoplasma.

CLULAS EUCARIONTES

A organizao interna das clulas eucariontes complexa. O citoplasma acha-se

dividido em compartimentos, delimitados por membranas, as organelas. Alm das

organelas dos eucariontes, existem outras estruturas que compem essas clulas como o

citoesqueleto.

ORGANELAS CITOPLASMTICAS

Uma caracterstica das clulas eucariontes a presena de membranas formando

compartimentos na clula, os quais separam diversos processos metablicos devido ao

direcionamento das molculas absorvidas e s diferenas enzimticas entre as

membranas dos vrios compartimentos. A presena de membranas aumenta a eficincia,

pois a separao das atividades permite que as clulas eucariontes atinjam um maior

tamanho, sem prejuzo de suas funes. O citoplasma das clulas eucariontes contm as

organelas, sendo que as principais so: Mitocndrias, Retculo Endoplasmtico Liso e

Rugoso, Complexo de Golgi, Lisossomos e Peroxissomos.

MITOCNDRIAS

As mitocndrias so organelas celulares esfricas ou alongadas, com tamanho

variando entre 0, 5 a 1,0 m (largura) e at 10m (comprimento).

Esto presentes nos eucariontes, sendo delimitadas por duas membranas

lipoproteicas. A membrana externa lisa, e a interna apresenta inmeras pregas,

chamadas cristas mitocondriais, que se projetam para o interior da organela. Entre as

cristas h uma soluo chamada matriz mitocondrial. Essa soluo viscosa formada

por diversas enzimas, DNA, RNA, pequenos ribossomos e outras substncias. A

mitocndria a organela onde ocorre a respirao celular. A respirao celular , em

linhas gerais, uma queima controlada de substncias orgnicas, por meio da qual a

energia contida no alimento gradualmente liberada e transferida para a molcula de

ATP.

RETCULO ENDOPLASMTICO

O citoplasma das clulas eucariontes contm inmeras bolsas e tubos cujas

paredes tm uma organizao semelhante da membrana plasmtica. Essas estruturas

formam uma complexa rede de canais interligados, conhecida pelo nome de retculo

endoplasmtico, que pode ser de dois tipos: Rugoso (granular) e liso (agranular). O

retculo endoplasmtico granular formado por sacos achatados, cujas membranas tm

aspecto rugoso devido presena de ribossomos aderidos sua superfcie externa. O

liso formado por estruturas membranosas tubulares, sem ribossomos aderidos,

portanto de superfcie lisa.

Os dois tipos esto interligados e a transio entre eles gradual, observando o

retculo endoplasmtico, partindo do rugoso em direo ao liso, vemos as bolsas

tornarem-se menores e quantidade de ribossomos aderidos diminui progressivamente,

at deixar de existir.

O retculo endoplasmtico atua como uma rede de distribuio de substncias no

interior da clula. No lquido existente dentro de suas bolsas e tubos, diversos tipos de

substncias se deslocam sem se misturar com o citosol (lquido que preenche o

citoplasma). Outras funes so: o armazenamento de substncias e o controle da

presso osmtica do citoplasma. O retculo endoplasmtico liso tambm responsvel

pela produo de lipdios, desintoxicao do organismo (fgado) e ajuda a catalisar as

reaes qumicas na clula, j o rugoso responsvel pela produo de protenas graas

a presena dos ribossomos. As protenas fabricadas penetram nas bolsas e desloca-se em

direo ao Complexo de Golgi, passando pelos estreitos e tortuosos canais do retculo

endoplasmtico liso.

Funes:

O retculo endoplasmtico, alm de conduzir substncias pelo citoplasma, o

local de produo de vrias substncias importantes. Por exemplo, a sntese de diversos

lipdios, como: colesterol, fosfolipdios e hormnios esteroides, ocorrem no retculo

endoplasmtico granular. J o retculo endoplasmtico granular, graas aos ribossomos,

fabrica diversos tipos de protenas.

O retculo endoplasmtico agranular tambm participa dos processos de

desintoxicao das clulas. No retculo agranular das clulas do fgado, por exemplo,

ocorre modificao ou destruio de diversas substncias txicas, entre elas o lcool.

RETCULO ENDOPLASMTICO RUGOSO

Tambm chamado de ergastoplasma, formado por bolsas membranosas

achatadas, com grnulos, os ribossomos, aderidos superfcie externa. Sua principal

funo, graas aos ribossomos presentes, a sntese de protenas, podendo apresentar

outras funes.

Funes:

*Segregar do citosol protenas destinadas exportao ou para uso intracelular.

Glicosilao inicial de protenas.

Realizar a sntese de fosfolipdios (constituintes da membrana celular).

Sntese de protenas integrais da membrana celular.

Montagem de molculas proteicas com mltiplas cadeias polipeptdicas.

RETCULO ENDOPLASMTICO LISO

Suas membranas se dispem sob a forma de tbulos que se anastomosam (se

unem).

Funes:

Contm enzimas necessrias para a produo de hormnios esteroides. Ex.:

clulas da glndula adrenal, clulas de Sertoli (testculo).

Inativam certos hormnios e neutralizam substncias txicas. Ex.: hepatcitos.

Sntese de fosfolipdeos para todas as membranas celulares.

Participam da hidrlise do glicognio (reserva energtica animal), produzindo

glicose para o metabolismo energtico.

Participam da contrao muscular atravs do acmulo e liberao de ons clcio,

o que regula a contrao muscular.

Obs.: Nas clulas do msculo estriado chamado de RETCULO

SARCOPLASMTICO.

COMPLEXO DE GOLGI

O complexo de Golgi est presente em praticamente todas as clulas eucariontes,

consistindo em bolsas membranosas achatadas, empilhadas como pratos, chamadas

Dictiossomos. Em clulas animais os dictiossomos geralmente encontram-se reunidos

prximo ao ncleo, j nas clulas vegetais, geralmente os dictiossomos se encontram

espalhados pelo citoplasma.

Funes:

Atua como centro de armazenamento, transformao, empacotamento e remessa

de substncias na clula, na produo de lipdios, na secreo de enzimas digestivas,

formao da lamela mdia em clulas vegetais, formao do lisossomo e na formao

do acromossomo do espermatozoide. O aparelho de Golgi desempenha papel

fundamental na eliminao de substncias teis ao organismo, processo denominado

secreo celular.

Completa as modificaes pstraduo.

*Empacotamento de protenas.

Enderea molculas sintetizadas pela clula, encaminhandoas principalmente

para vesculas de secreo.

Enzimas presentes nas membranas do Complexo de Golgi participam da

glicosilao, sulfatao, fosforilao e hidrlise parcial de protenas sintetizadas no

RER.

LISOSSOMOS

Os lisossomos (grego=lise, quebra) so bolsas membranosas que contm

enzimas capazes de digerir diversas substncias orgnicas. Existem mais de cinquenta

tipos de enzimas hidrolticas (atuam por hidrlise) localizadas no interior das pequenas

bolsas lisossmicas. Os lisossomos esto presentes em praticamente todas as clulas

eucariontes, sua origem o complexo de Golgi. O retculo endoplasmtico rugoso

produz enzimas que migram para os dictiossomos (complexo de Golgi), so

identificadas e enviadas para uma regio especial do aparelho de Golgi, onde so

empacotadas e liberadas na forma de pequenas bolsas.

Funes:

Uma das funes dos lisossomos a digesto intracelular. As bolsas formadas na

fagocitose ou na pinocitose, que contm partculas capturadas do meio externo, fundem-

se com os lisossomos, originando bolsas maiores, onde a digesto ocorrer. As bolsas

originadas pela fuso de lisossomos com fagossomos ou pinossomos so denominadas

vacolos digestivos; em seu interior as substncias presentes nos fagossomos ou

pinossomos so digeridas pelas enzimas lisossmicas. Com a digesto intracelular as

partculas capturadas pelas clulas so quebradas em pequenas molculas que

atravessam a membrana do vacolo digestivo, passando pelo citosol. Estas molculas

fornecem energia clula e sero utilizadas na fabricao de novas substncias. Os

materiais no digeridos no processo digestivo permanecem dentro do vacolo, que

passa a ser chamado vacolo residual. Muitas clulas eliminam o contedo do vacolo

residual para o meio exterior. Este processo chamado de exocitose.

O vacolo residual funde-se membrana plasmtica, lanando seu contedo

para o meio externo. Outra funo do lisossomo a autofagia (do grego auto, prprio e

phagin, comer). Autofagia uma atividade indispensvel sobrevivncia de qualquer

clula. Ela o processo pelo qual as clulas digerem partes de si mesmas, com o auxlio de

seus lisossomos. A autofagia , em outras situaes, uma atividade puramente alimentar.

Quando um organismo privado de alimento e as reservas de seu corpo se esgotam,

as clulas passam a digerir partes de si mesmas, como estratgia de sobrevivncia. A

autofagia permite destruir organelas celulares desgastadas e reaproveitar alguns de seus

componentes. Este processo inicia-se com os lisossomos, que se aproximam, cercam e

envolvem a estrutura a ser eliminada, que fica contida em uma bolsa repleta de enzimas,

denominado vacolo autofgico. Uma clula do nosso fgado, a cada semana, digere e

reconstri a maioria de seus componentes. Alm das funes citadas acima, os lisossomos

tm como funo a citlise ou autlise, que o processo pelo qual a clula toda digerida.

Isto acontece com a cauda do girino, na sua transformao para a fase adulta.

LISOSSOMOS PRIMRIOS: ainda no esto participando do processo

digestivo.

LISOSSOMOS SECUNDRIOS: quando o lisossomo encontrase fusionado

com fagossomo.

PEROXISSOMOS

So vesculas membranosas que contm alguns tipos de enzimas digestivas,

semelhantes aos lisossomos, como a catalase, que transforma o H2O2 (gua oxigenada,

formada na degradao dos aminocidos e das gorduras) em H2O (gua) e O2

(oxignio), e outras, em menor quantidade, que degradam gorduras e aminocidos.

Alm disso, os peroxissomos tambm atuam no processo de desintoxicao das clulas,

pelo qual eles absorvem substncias txicas, modificando-as de modo a que no causem

danos ao organismo.

Os tipos de enzimas presentes nos peroxissomos sugerem que, alm da digesto,

eles participem da desintoxicao da clula. O perxido de hidrognio, que se forma

normalmente durante o metabolismo celular, txico e deve ser rapidamente eliminado.

RIBOSSOMOS

Os ribossomos esto presentes em todos os seres vivos. So estruturas formadas

por RNAr (RNA ribossmico) e protenas. Nas clulas eucariticas, os ribossomos

podem aparecer livres no hialoplasma ou associados membrana do retculo (R. E.

Rugoso). nos ribossomos que ocorre a sntese das protenas. A sntese feita atravs

da unio entre aminocidos, sendo o mecanismo controlado pelo RNA. Este

produzido no ncleo da clula, sob o comando do DNA. O RNA, apoiado num grupo de

ribossomos chamado polirribossomo ou polissoma, comanda a sequncia de

aminocidos da protena. Durante esse trabalho os ribossomos vo "deslizando" pela

molcula de RNA, medida que a protena vai sendo fabricada.

CENTROLOS

No citoplasma das clulas animais encontramos dois cilindros formando um

ngulo reto entre si: so os centrolos. Eles esto localizados em uma regio mais densa

do citoplasma, prximo ao ncleo. Essa regio chama-se centrossomo. Cada centrolo

formado por microtbulos dispostos de modo caracterstico: h sempre nove grupos de

trs microtbulos, formando a parede do cilindro. Os centrolos podem se autoduplicar,

isto , orientar a formao de novos centrolos. Eles tm duas funes: na diviso

celular das clulas animais e na formao de clios (estruturas curtas e numerosas) e

flagelos (estrutura longa e em pequeno nmero), pelo corpo basal, que servem para a

locomoo ou para a captura de alimento.

Especializaes da Membrana

So modificaes que ocorrem para o melhor funcionamento celular. Vrios

tipos de especializao podem ocorrer, entre elas esto:

Microvilosidades: modificaes da membrana apical da clula, aumentando a

superfcie de absoro. Ex.: clulas do intestino.

Clios: expanses da membrana plasmtica. Apresentam movimento e

encontram-se em grande quantidade. Ex.: Sistema respiratrio.

Flagelos: longas extenses da membrana plasmtica, propiciando movimento

clula. Ex.: Espermatozoides.