Aula 4

Citoplasma e Organelas citoplasmática

 

Organelas Citoplasmáticas

 



Desenho digitalizado a partir da figura da página 19 do Livro "Color Atlas of Genetics"de Eberhard Passarge publicado pela Editora Thieme em 1995

Citoesqueleto

Hialoplasma (citoplasma fundamental)

O hialoplasma é considerado um colóide, ora no estado de sol (fluido, como liquido), ora em estado de gel (viscoso, como gelatina). Nas regiões periféricas da célula, o hialoplasma costuma ter a consistência de gel, e é denominado ectoplasma. A parte mais interna do citoplasma é uma sol, bastante fluido, e é chamada de endoplasma.
Colóides: são dispersões, semelhantes a soluções, no entanto, nos colóides, o tamanho das partículas dispersas é muito maior do que nas soluções verdadeiras. Pelo fato de as moléculas dispersas do hialoplasma serem predominantemente proteínas, portanto macromoléculas, o hialoplasma é um colóide.
Os colóides muitas vezes se apresentam sob duas formas: o estado gel, em que a consistência é viscosa, e o estado sol, em que a substancia flui como um liquido. Um bom exemplo de colóide é a gelatina que comemos na sobremesa. Quando preparada, a gelatina é misturada a água quente. Assim que acabamos a mistura, temos a gelatina em estado sol. Porém, ao ser esfriada na geladeira, a gelatina sofre mudança gradativa em sua consistência, ficando cada vez mais viscosa. Podemos ai dizer que temos um colóide no estado gel.
Apresenta-se em estado sol (fluido) ou gel (viscoso)
Ectoplasma: região periférica (normalmente gel)
Endoplasma: região interna (normalmente sol)
Composição: água, proteínas, sais, aminoácidos, monossacarídeos etc.
Funções

  • Preenchimento
  • Sede de reações químicas

Filamentos: microfilamentos de actina e microtúbulos de tubulina
Ciclose: movimento orientado da parte sol.
Ocorre em todas as células eucariontes.
Movimento amebóide: formação de pseudopodes.
Certas células, como as amebas e os glóbulos brancos (leucócitos), apresentam a capacidade de deformar-se. Surgem, assim pseudopodes (=falsos pés), relacionados com a locomoção ou com a habilidade de fagocitar alimentos. A formação de pseudopodes depende de um movimento especial do hialoplasma celular, o movimento amebóide.

Citoesqueleto: rede de filamentos que percorre o hialoplasma.
Há dois tipos de filamentos que compõem o citoesqueleto:  microfilamentos e microtúbulos. Os microfilamentos são constituídos de uma proteína contrátil, a actina (uma deas proteínas do músculo). Os microtúbulos também são protécos, constituídos de uma proteína chamada tubulina), estes, estão ligados a vários fenômenos celulares que envolvem movimento. Assim a própria ciclose, o movimento de pseudopodes, a migração dos cromossomos durante a divisão celular e o batimento de cílios e flagelos são fenômenos diretamente relacionados com o citoesqueleto.
 
Função: movimentos celulares (ciclose, movimentos amebóides, migração dos cromossomos, batimento de cílios e flagelos)

Orgânulos
Ribossomos
Formado por 2 subunidades de tamanhos diferentes
Composição: RNAr e proteínas
Encontram-se soltos ou ligados às membranas do R.E.
Polirribossomo: vários ribossomos aderidos a uma mesma molécula de RNAm

 

Reticulo endoplasmático


Rugoso


Túbulos e sacos achatados recobertos externamente por ribossomos que sintetizam  moléculas de proteína que são conduzidas para o interior

Liso


O retículo endoplasmático liso ou agranular dá continuidade ao rugoso e sua função é o transporte de produtos pelas suas cavidades.

O citoplasma das células eucariontes contém inúmeras bolsas e tubos cujas paredes têm uma organização semelhante à da membrana plasmática. Essas estruturas formam uma complexa rede de canais interligados, conhecida pelo nome de retículo endoplasmático, que pode ser de dois tipos: Rugoso (granular) e liso (agranular). O rugosa, ou ergastoplasma é formado por sacos achatados, cujas membranas têm aspecto verrugoso devido à presença de ribossomos aderidos à sua superfície externa. O liso é formado por estruturas membranosas tubulares, sem ribossomos aderidos, portanto de superfície lisa. Os dois tipos estão interligados e a transição entre eles é gradual, observando o retículo endoplasmático, partindo do rugoso em direção ao liso, vemos as bolsas tornarem-se menores e à quantidade de ribossomos aderidos diminui progressivamente, até deixar de existir.
O retículo endoplasmático atua como uma rede de distribuição de substâncias   no interior da célula. No líquido existente dentro de suas bolsas e tubos, diversos tipos de substâncias se deslocam sem se misturar com o citosol. Outras funções são: o armazenamento de substâncias e o controle da pressão osmótica do hialoplasma. O retículo Endoplasmático liso também é responsável pela produção de lipídios, desintoxicação do organismo (fígado) e ajuda a catalisar as reações químicas na célula, já o rugoso é responsável pela produção de proteínas graças a presença dos ribossomos. As proteínas fabricadas penetram nas bolsas e desloca-se em direção ao aparelho de golgi, passando pelos estreitos e tortuosos canais do retículo endoplasmático liso.

Funções do retículo endoplasmático

O retículo endoplasmático, além de conduzir substâncias pelo citoplasma, é o local de produção de várias substâncias importantes. Por exemplo, a síntese de diversos lipídios, como colesterol, fosfolipídios e hormônios esteróides, ocorrem no retículo endoplasmático granular. Já o retículo endoplasmático granular, graças aos ribossomos, fabrica diversos tipos de proteínas. O retículo endoplasmático agranular também participa dos processos de desintoxicação das células. No retículo agranular das células do fígado, por exemplo, ocorre modificação ou destruição de diversas substâncias tóxicas, entre elas o álcool.

Complexo de Golgi


 
Empilhamento de sáculos e vesículas achatadas. Sua função está relacionada com a produção e processamento dos produtos de secreção que chegam através do RE e são liberados na forma de vesículas e grânulos de secreção

 

 

Desenho ao lado foi digitalizado a partir de um calendário intitulado The World of Cell ( distribuído conjuntamente ao catálogo de suprimentos da empresa Carolina Biological Supply Company)

O aparelho de golgi está presente em praticamente todas as células eucariontes, consistindo em bolsas membranosas achatadas, empilhadas como pratos, chamadas Dictiossomos. Em células animais os dictiossomos geralmente encontram-se reunidos próximo ao núcleo, já nas células vegetais, geralmente os dictiossomos se encontram espalhados pelo citoplasma.
O complexo de golgi atua como centro de armazenamento, transformação, empacotamento e remessa de substâncias na célula, além de atuar na secreção do ácido pancreátil, na produção de polissacarídeos (muco, glicoproteína-RER), na produção de lipídios, na secreção de enzimas digestivas, formação da lamela média em células vegetais, formação do lisossomo e na formação do cromossomo do espermatozóide. 
O aparelho de Golgi desempenha papel fundamental na eliminação de substâncias úteis ao organismo, processo denominado secreção celular.
Lisossomos

São produzidos na porção distal do Complexo de Golgi,


Figura copiada do software educacional "O Corpo Humano " produzido pela Dorling Kindersley e traduzido pela Editora Globo  1996

Os lisossomos (do grego lise, quebra, destruição) são bolsas membranosas que contêm enzimas capazes de digerir diversas substâncias orgânicas. Existem mais de cinqüenta tipos de enzimas hidrolíticas (atuam por hidrólise) alojadas no interior das pequenas bolsas lisossômicas. Os lisossomos estão presentes em praticamente todas as células eucariontes, sua origem é o Aparelho de Golgi. O retículo endoplasmático rugoso produz enzimas que migram para os dictiossomos (complexo de Golgi), são identificadas e enviadas para uma região especial do Aparelho de Golgi, onde são empacotadas e liberadas na forma de pequenas bolsas.
Funções: Uma das funções dos lisossomos é a digestão intracelular. As bolsas formadas na fagocitose ou na pinocitose, que contêm partículas capturadas do meio externo, fundem-se com os lisossomos, originando bolsas maiores, onde a digestão ocorrerá. As bolsas originadas pela fusão de lisossomos com fagossomos ou pinossomos são denominadas vacúolos digestivos; em seu interior as substâncias presentes nos fogossomos ou pinossomos são digeridas pelas enzimas lisossômicas. Com a digestão intracelular as partículas capturadas pelas células são quebradas em pequenas moléculas que atravessam a membrana do vacúolo digestivo, passando pelo citosol. Estas moléculas fornecem energia à célula e serão utilizadas na fabricação de novas substâncias. Os materiais não digeridos no processo digestivo permanecem dentro do vacúolo, que passa a ser chamado vacúolo residual.
Muitas células eliminam o conteúdo do vacúolo residual para o meio exterior. Este processo é chamado de clasmocitose ou defecação celular. O vacúolo residual encosta-se à membrana plasmática, fundindo-se nela e lançando seu conteúdo para o meio externo.
Outra função do lisossomo é a autofagia (do grego auto, próprio e phagin, comer). Autofagia é uma atividade indispensável à sobrevivência de qualquer célula. Ela é o processo pelo qual as células digerem partes de si mesmas, com o auxílio de seus lisossomos. A autofagia é, em outras situações, uma atividade puramente alimentar. Quando um organismo é privado de alimento e as reservas de seu corpo se esgotam, as células passam a digerir partes de si mesma, como estratégia de sobrevivência. 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 vacúolo autofágico. Uma célula do nosso fígado, a cada semana, digere e reconstrói a maioria de seus componentes. Além das funções citadas acima, os lisossomos têm como função a citólise ou autólise, que o processo pelo qual a célula toda é digerida. Isto acontece com a cauda do girino, na sua transformação para a fase adulta.
Mitocôndria

Apresenta duas membranas lipoprotéicas
Uma externa, lisa
Uma interna, com dobras (cristas mitocondriais)
Matriz mitocondrial: substância coloidal que preenche a mitocôndria
Função: respiração celular

Estruturas cilíndricas, compostas de duas membranas sendo que a interna possui as cristas (responsáveis pela produção de energia química na forma de ATP). Possui material genético (DNA) próprio

Centríolos

Figura copiada do software educacional "O Corpo Humano " produzido pela Dorling Kindersley e traduzido pela Editora Globo 1996
Núcleo


  • Armazenamento da informação genética; duplicação do DNA e transcrição
  • Nucléolo - esféricos compostos de cromatina, grande quantidade de RNA e proteínas - sua função está relacionada a formação dos ribossomos.
  • Carioteca - vesículas achatadas compostas por duas membranas, possuem poros e esses poros são circundados por estruturas circulares denominadas "ânulos" que são compostos por oito grânulos. - controle das substâncias que entram e saem do núcleo.
  • Cromatina - DNA + Proteínas Básicas (histonas)


Desenho acima foi digitalizado a partir de um calendário intitulado The World of Cell ( distribuído conjuntamente ao catálogo de suprimentos da empresa Carolina Biological Supply Company)
Estrutura da Cromatina

 



Desenho digitalizado a partir da figura da página 163 do Livro "Color Atlas of Genetics"de Eberhard Passarge publicado pela Editora Thieme em 1995.

A cromatina é o DNA associado a cinco proteínas básicas denominadas histonas.

Desenhos digitalizados a partir da figura da página 163 do Livro "Color Atlas of Genetics"de Eberhard Passarge publicado pela Editora Thieme em 1995.

As histonas H2A, H2B, H3 e H4 formam grupos de 8 proteínas (2 de cada) que se associam ao DNA em intervalos de 200 pares de bases (nucleossoma).
A histona H1 se associa ao DNA formando a fibra de 10nm.

Desenho digitalizado a partir da figura da página 165 do Livro "Color Atlas of Genetics"de Eberhard Passarge publicado pela Editora Thieme em 1995.

A cromatina encontra-se na célula em intérfase como uma fibra de 20 a 30nm que é resultado de um enrolamento da fibra de 10nm (compactação de 40 vezes) na forma de solenóide conforme pode ser visualizado na figura acima. 
Para alcançar a compactação máxima (cromossomo na metáfase) precisa de compactar mais 100 vezes.

 

Peroxissomos
Peroxissomos são bolsas membranosas que contêm alguns tipos de enzimas digestivas, semelhantes aos lisossomos, como a catalase, que transforma o H2O2 (água oxigenada, formada na degradação dos aminoácidos e das gorduras) em H2O (água) e O2 (oxigênio),    e outras, em menor quantidade,   que degradam gorduras e aminoácidos. Além disso, os peroxissomos também atuam no processo de desintoxicação das células. Pelo qual os peroxissomos absorvem substâncias tóxicas, modificando-as de modo a que não causem danos ao organismo.
Os tipos de enzimas presentes nos peroxissomos sugerem que, alem da digestão, eles participem da desintoxicação da célula. O peróxido de hidrogênio, que se forma normalmente durante o metabolismo celular, é tóxico e deve ser rapidamente eliminado.

Vacúolos digestivos
Fagossomos e pinossomos, que contém material capturado do meio pela célula, fundem-se com lisossomos, originando bolsas membranosas chamadas vacúolos digestivos. As enzimas lisossômicas digerem as substâncias capturadas, quebrando-as e reduzindo-as a moléculas menores. Estas atravessam a mesma membrana do vacúolo digestivo e saem para o citosol, onde serão utilizadas como matéria-prima ou fonte de energia para os processos celulares.
Eventuais restos da digestão, constituídos por material não-digerido e enzimas, permanecem dentro do vacúolo, agora denominado vacúolo (ou corpo) residual. Este expulsa o conteúdo da célula por clasmocitose.

Vacúolos autofágicos e heterofágicos
Partes da célula, como, por exemplo, organelas velhas e desgastadas são constantemente atacadas e digeridas pela atividade lisossômica. Dessa forma, seus componentes moleculares podem ser reaproveitados.
Os lisossomos fundem-se em torno de uma parte celular a ser digerida, formando uma bolsa membranosa chamada vacúolo autofágico (do grego autós próprio, e phagos, comer). Essa denominação ressalta o fato de o material digerido no vacúolo ser uma parte da própria célula. Quando o material digerido vem de fora da célula, capturado por fagocitose ou pinocitose, fala-se em vacúolo heterofágico (do grego heteros, outro, diferente)

 

Exercícios

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