biologia celular parte 1

biologia celular parte 1

Capítulo 1: Parte 1 1

Todos os sistemas biológicos, desde um microrganismo ao homem, requerem transformaçıes químicas para se manterem vivos, crescerem e reproduzirem-se. A unidade fundamental desses sistemas Ø a cØlula, que Ø capaz de incorporar nutrientes do meio extracelular para suprir sua "maquinaria" e sintetizar compostos que sªo essenciais para a manutençªo do organismo. Alguns dos nutrientes absorvidos tornam-se parte da estrutura da cØlula enquanto outros sªo degradados para fornecerem energia para a síntese de novas molØculas. Esses nutrientes incluem carboidratos, gorduras, proteínas, minerais, vitaminas e Ægua. Considerados como um todo, esses processos celulares sªo muito elaborados, podendo a cØlula ser considerada uma "fÆbrica" onde as reaçıes individuais que conduzem à síntese de molØculas complexas ocorrem em compartimentos individualizados. Entendendo como funciona os diversos "compartimentos" desta fÆbrica, estaremos aptos para iniciar uma fascinante jornada ao mundo da biologia.

Antes de estudarmos cada componente celular devemos saber que existem duas classes distintas de cØlulas: as Procariotas e as Eucariotas.

CØlulas Procariotas: caracterizam-se por um rudimentar sistema de membranas, que quase sempre se reduzem à membrana plasmÆtica. As cØlulas procariotas nªo possuem nœcleo organizado separando o material genØtico do citoplasma. Os seres vivos que possuem cØlulas procariotas sªo denominados procariontes, compreendendo as bactØrias e as cianofíceas (algas azuis).

A figura 1,1 mostra uma cØlula procariótica bacteriana. A cØlula Ø envolvida por uma parede rígida presa à membrana plasmÆtica com 20 nm de espessura, constituída por um complexo de proteínas e glicosaminoglicanas (mucopolissacarídeos). A parede tem, sobretudo funçªo protetora. Na face interna da membrana encontram-se enzimas relacionadas com a respiraçªo. O citoplasma contØm numerosos polirribossomas, mas nªo apresenta o sistema de membranas que existe em cØlulas mais complexas. Aparecem dois cromossomos, que sªo idŒnticos e se prendem à membrana plasmÆtica. A regiªo ocupada pelo cromossomo chama-se nucleóide.

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(http://curlygirl.naturlink.pt/celula.htm#procarioticas)

Fig.1,1 Citoplasma (1) contØm íons dissolvidos, biomolØculas e ribossomas livres (2);

Nucleóide (3) - regiªo da cØlula onde se localiza o material hereditÆrio (DNA), nªo rodeado por membrana;

Membrana citoplasmÆtica (4) - envolve a cØlula e regula a entrada e saída de materiais, separando-a do seu meio ambiente;

Parede celular (5 + 6) - localizada externamente à membrana citoplasmÆtica, tem uma rigidez que dÆ suporte Æ cØlula e determina a sua forma. A parede celular na maioria das bactØrias Ø constituída de polissacarídeos, cujo mais abundante Ø a celulose (5), carboidratos menores, chamados de oligossacarídeos, alguns constituídos de amino açœcares (açœcares que contØm grupos amina). Em uma certa porcentagem estes oligossacarídeos estªo ligados a pequenas proteínas (chamadas peptídeos) formando os peptideoglicanos. Uma camada (6) formada por fosfolipídios e polissacarídeos, que pode estar relacionada com fatores de virulŒncia (capacidade do microorganismo em causar doenças);

CÆpsula (7) - existem ainda bactØrias que secretam uma espØcie de camada protetora , localizada fora da parede celular, que nem sempre existe.É uma estrutura mucosa, composta principalmente por polissacarídeos (conhecida como mucopolissacarídeos).Representa uma forma de proteçªo do microorganismo contra o processo de fagocitose. A cÆpsula tambØm protege da desidrataçªo.PorØm nªo Ø essencial à vida da cØlula.

CØlula Eucariótica: estas cØlulas apresentam duas partes morfologicamente bem distintas - o citoplasma e o nœcleo - entre os quais existe um trânsito constante de compostos químicos diversos nos dois sentidos. O citoplasma Ø envolvido pela membrana plasmÆtica e o nœcleo pelo membrana nuclear. Uma característica importante das cØlulas eucariotas Ø sua riqueza em membranas, formando compartimentos que separam os diversos processos metabólicos e vÆrias organelas, cada uma desenvolvendo uma funçªo específica para manutençªo da vida celular.

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Fig. 1.2 CØlula eucariótica esquemÆtica com suas organelas.

MP: Membrana plasmÆtica; CMIC: Cristas mitocôndrias; PMN: Poros da membrana plasmÆtica; Mf: Microfilamentos; C: Citoplasma; R: Ribossomos; Nu: Nœcleo; Mv: microvilosidades; Np: Nucleoplasma;

REL: Retículo endoplasmÆtico liso; MN: Membrana Nuclear; RER: Retículo endoplasmÆtico rugoso; L: Lisossomos; M: Mitocôndrias.

Capítulo 1: Parte 1 4 CONSTITUIOCELULAR:

Membrana PlasmÆtica: Ø uma película delgada e elÆstica que envolve a cØlula, tambØm conhecida como plasmalema (gr. lemma, invólucro). É formada por lipídios, proteínas e glicoproteínas.Tal membrana fica em contato, atravØs da face externa, com o meio extracelular e, pela face interna, com o citoplasma da cØlula. Sua espessura Ø da ordem de 75 A, e como tal, só pode ser observada com o auxílio da microscopia eletrônica.A figura 1.2 mostra a disposiçªo da bicamada de fosfolipídios e a inserçªo das outras molØculas (proteínas, açœcares, colesterol) nesta estrutura.

Funçªo: A membrana plasmÆtica realiza uma permeabilidade seletiva, pois controla a entrada e a saída de molØculas e íons. Cerca de 70% das proteínas que a compıem sªo qualificadas como intrínsecas, pois ficam solidamente aderidas à sua estrutura e dela só podem ser extraídas com tratamentos drÆsticos (detergentes, sais biliares e solventes orgânicos). As proteínas extrínsecas (30% das proteínas membranosas) estªo fracamente ligadas à superfície da membrana por forças eletrostÆticas, deslocando-se intensamente no mosaico-fluido que caracteriza a membrana plasmÆtica e que Ø o modelo teórico, atualmente aceito para a estrutura da membrana, proposto por SINGER e NICHOLSON.

Fig. 1.3 Esquema da estrutura química da Membrana PlasmÆtica proposta por Singer e Nicholson. Mostra um "mosaico fluido" de molØculas protØicas dispostas em uma dupla camada de fosfolipídios. Em cima à direita, um detalhe da membrana plasmÆtica vista ao microscópio eletrônico.

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Embora a membrana plasmÆtica permita a troca de substâncias entre a cØlula e o meio externo, ela exerce um controle dos elementos que entram e saem da cØlula, sendo, portanto, semipermeÆvel. Os processos de trocas nas cØlulas podem ser agrupados em trŒs categorias:

Transporte passivo: ocorre sem gasto de energia envolvendo a difusªo passiva, difusªo facilitada e osmose.

Transporte ativo: ocorre com gasto de energia pelas cØlulas, como exemplo o "bombeamento" de sódio e potÆssio atravØs da membrana, contra um gradiente de concentraçªo.

Transporte em quantidade: algumas cØlulas animais e alguns organismos unicelulares transportam substâncias, e algumas vezes partículas, para seu interior, atravØs do fenômeno da Endocitose. Este processo permite a ingestªo de substâncias com dimensıes maiores, que nªo atravessam a membrana plasmÆtica.

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