ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS
1 Ribossomos ou grânulos de ribonucleoproteínas
São organelas amembranosas, formadas por duas subunidades e presentes em todas as células.
Sua função é a síntese de proteínas. No entanto, para desempenharem essa função eles devem estar unidos por RNAm, no hialoplasma ou aderidos à membrana do retículo endoplasmático rugoso (ergastoplasma).
Também encontramos ribossomos no interior de mitocôndrias e de cloroplastos.
2 Retículo endoplasmático (RE) - Sistema de Endomembranas.
Sistema de canais citoplasmáticos circundados por membranas, participa dos processos de transporte celular e produção de substâncias. Tem continuidade com a carioteca e faz comunicação da plasmalema com o meio extracelular.
Pode aparecer como uma rede formando muitos compartimentos na célula e adquirir formas como cisternas, sáculos achatados, vesículas e vacúolos que se intercomunicam. Suas dobras aumentam a superfície de contato entre o exterior e o interior da célula. Ele confere à célula uma superfície muito grande em relação ao seu volume.
Há dois tipos de RE, o liso e o rugoso.
2.1 RE rugoso, ergastoplasma ou granular
Formando por tubos e vesículas achatadas, que têm aderido á suas membranas grãos de ribossoma, sob a forma de polissomas. É mais desenvolvido em células que exportam proteínas, como as células do pâncreas, células calciformes da parede intestinal (secretam muco protetor da parede interna do intestino), células produtoras de anticorpos, células glandulares. A principal função do RER é a síntese de proteínas, porém participa também da metabolização dos ácidos graxos, fosfolipídios, colesterol e seus derivados.
2.2 RE liso ou agranular
Sem ribossomas em suas membranas. É formado por túbulos cilíndricos retorcidos que formam uma rede de distribuição de substâncias no interior da célula, pode também promover um intercâmbio de moléculas entre a periferia e o interior celular. Há um intercâmbio entre o RER e o REL.
O REL é responsável pela síntese de lipídios tais como a lecitina (componente da membrana celular), hormônios esteróides (presentes nas gônadas de vertebrados) e fosfolipídios. É encontrado nas células do fígado que quebram glicogênio até glicose, nas células do córtex das supra renais, células intersticiais do testículo, hepatócitos e células musculares.
OBSERVAÇÃO:
O REL e o RER ocorrem praticamente em todas as células eucarióticas, porém em proporções diferentes, dependendo da função da célula.
3 Complexo de Golgi
Descoberto em 1898 por Camilo Golgi, é formado por vários conjuntos interligados de sáculos achatados em pilhas chamadas dictiossomos ou golgiossomos. Apresentam vesículas acopladas. O número de dictiossomos na célula depende da sua natureza. O complexo de Golgi está normalmente localizado próximo ao núcleo e ao RE. Tem função de concentração, modificação, armazenamento e eliminação de substâncias. Todas as secreções celulares saem da célula através do complexo de Golgi.
O complexo de Golgi também forma vesículas como o acrossoma (no espermatozóide), lisossomos e a lamela média nos vegetais.
Sob o ponto de vista morfológico é muito semelhante nas células animais e vegetais. Presente em quase todas as células eucarióticas, exceto em hemácias.
4 Lisossoma
Vesículas pequenas, esféricas, com membrana simples que se originam do complexo de Golgi e estão repletas de enzimas. Sua função é de digestão.
A membrana do lisossomo, por razões ainda não muito esclarecidas, é resistente as enzimas contidas em seu interior; esta membrana é revestida internamente por glicoproteína, e substâncias especiais chamadas estabilizadores das membranas lisossômicas.
Os lisossomos têm ação autofágica e heterofágica.
a) Autofágica – Quando digere estruturas celulares danificadas e velhas (renovação), ou quando transforma um tipo celular em outro (eritroblastos se transformam em hemácias). A autofagia do vacúolo pode ainda ser estimulada por longos períodos de fome, nestes casos o vacúolo autofágico ou autofagossoma, resolve o problema de nutrição dentro da própria célula.
Há condições normais em que o lisossoma destrói completamente a célula; para tanto sua membrana é rompida, ao processo chamamos autólise ou citólise (ex.: regreção da calda dos girinos).
Também ocorre autólise na modelação dos dedos do embrião humano, estes ao se formarem estão unidos por membranas que desaparecem por autólise.
Após a morte de um organismo, os lisossomos realizam a autólise das células. Em células que estão prestes a morrer o número de lisossomos é grande.
b) Heterofágica – Quando ocorre a digestão de substâncias que chegam a célula por pinocitose e fagocitose.
OBSERVAÇÃO:
1. Os vegetais não apresentam lisossomos, a sua digestão ocorre no vacúolo de suco celular.
2. Os lisossomos podem participar da digestão extracelular, suas enzimas são liberadas por exocitose e digerem substâncias do meio. Isto ocorre normalmente nos osteoclastos, eles liberam enzimas que digerem a matriz óssea nos processos de crescimentos, formação e cicatrização óssea.
Como ocorre a digestão celular
1. A estrutura ou substância a ser digerida é englobada pela célula, forma-se então vesículas de fagocitose ou de pinocitose (fagossoma ou pinossoma).
2. A esta vesícula unem-se um ou mais lisossomos primários.
3. Agora é iniciada a digestão, e esta estrutura passa a ser chamada vacúolo digestivo (pode ser o autofágico). Alguns autores chamam esta estrutura de lisossoma secundário.
4. Se houver resíduos após a digestão estes permanecem dentro do vacúolo digestivo, que agora (por ter resíduos) são chamados vacúolos residuais.
5. Agora a célula elimina o resíduo do vacúolo por exocitose.
5 Microssomas
Encontradas tanto em células animais quanto em vegetais. Há dois tipos principais de microssomas, os peroxissomos e glioxissomos.
5.1 Peroxissomos - Estruturas em forma de vesícula podem ser consideradas regiões do RE. Assemelham-se aos lisossomos, estão repletas de enzimas que degradam gorduras e aminoácidos, porém, seu conteúdo maior é a catalase, enzima que facilita a decomposição da água oxigenada em oxigênio e água. Os peroxissomos são encontrados em todas as células eucarióticas.
2H2O2 --- 2H2O + O2
5.2 Glioxissomos - Sua finalidade é transformar lipídios em glicídios, isto ocorre nas sementes. São encontrados em vegetais, protozoários e fungos. Células animais não apresentam glioxissomos.
6 Vacúolo
São cavidades citoplasmáticas visíveis ao MO, originam-se de invaginações da plasmalema ou de dilatação do RE. Estão presentes em células eucarióticas. Há vários tipos de vacúolos, são eles:
6.1 Vacúolos digestivos – Ocorrem em animais e protozoários. Realizam a digestão celular, são responsáveis pela alimentação da célula e também podem digerir estruturas celulares Em verdade o que chamamos de vacúolo autofágico é a associação do lisossoma secundário com uma vesícula que contém substância a serem digerida.
6.2 Vacúolos pulsáteis ou contráteis – Ocorrem em protistas de água doce, sua função é expulsar o excesso de água que penetra na célula por osmose, ele participa do controle osmótico destes seres. Protozoários de água salgada não possuem o vacúolo pulsátil.
6.3 Vacúolo de suco celular - Ocorre em células vegetais, são delimitados por uma membrana lipoprotéica, o tonoplasto (membrana semipermeável). Estes vacúolos têm a função de armazenar substâncias, participar da regulação osmótica da célula, e ainda de sua digestão, ocupam quase todo o citoplasma celular. Nos vegetais, estes vacúolos podem apresentar pigmentos coloridos que vão dar coloração às flores.
6.4 Vacúolos de Armazenamento – São os que armazenam substâncias na célula (como água, aminoácidos, glicídios, proteínas, íons Na), podem também armazenar resíduos, como na seringueira, seu resíduo é o látex (borracha).
Inclusões Citoplasmáticas
As principais inclusões citoplasmáticas são gotas de gordura e o glicogênio.
O glicogênio é a principal forma de armazenamento de glicose em animais e fungos
7 Plastos
São estruturas encontradas apenas nas células vegetais e em algas protistas. São também chamados de plastídios. Apresentam pigmentos em seu interior, e sua classificação é baseada no tipo de pigmentos que possuem.
7.1 Cloroplastos
São os plastos mais importantes, encontrados principalmente nas células das folhas de vegetais superiores, eles através da fotossíntese produzem oxigênio, glicose e a maior parte da energia química utilizada pelos organismos vivos.
Apresentam-se envolvido por uma membrana dupla de constituição lipoprotéica (sem clorofila). É através dela que ocorrem todas as trocas moleculares entre citosol e cloroplasto. Esta membrana envolve uma substância o estroma ou matriz, que se apresenta como um gel fluído, e contém cerca de 50% das proteínas do cloroplasto. Encontramos ainda no estroma ribossomas (plastorribossoma), DNA (conseguem se duplicam), RNA (os 3 tipos), grãos de amido, inclusões lipídicas, íons como o Mg e fosfato e as substâncias necessárias à síntese protéica.
É no estroma que ocorre a fixação do CO2 bem como a síntese de açúcares. A membrana interna atravessa o citoplasma formando os tilacoides, granum e grana. Na superfície interna dos tilacoídes estão moléculas de clorofila, além de todos os componentes envolvidos na fotossíntese.
Função do Cloroplasto Fotossíntese
Através dela os vegetais verdes captam a energia da luz solar emitida sob a forma de fótons e a transformam em energia química (carboidratos: glicose).
OBSERVAÇÃO:
Seres quimioautótrofos obtêm energia de várias substâncias inorgânicas (amônia, nitrito, hidrogênio, óxidos ferrosos, gás sulfídrico etc.), por oxidação. Estes tipos de bactérias podem viver em meios estritamente minerais.
Fatores essenciais à fotossíntese:
a) Luz solar (fonte de energia);
b) Água (fornecida pela seiva bruta, chega ás folhas pelos vasos lenhosos).
c) Dióxido de carbono (proveniente do ar atmosférico), que penetra nas folhas, principalmente através dos estômatos.
A fotossíntese compreende uma série de reações, algumas das quais só ocorrem na presença de luz e outras que podem ocorrer mesmo no escuro. As etapas da fotossíntese são:
a) etapa ou fase clara, fotoquímica ou luminosa.
Ocorre nos tilacoídes e lamelas dos cloroplastos. Esta etapa compreende dois conjuntos de rações, a fotofosforilação cíclica e a fotofosforilação acíclica. Durante a fase clara ocorre a fotólise da água.
b) etapa ou fase escura, química ou enzimática.
Ocorre no estroma e é nesta fase que o CO2 e água irão reagir com a compostos que já existe no cloroplasto, para formar a glicose
Para Saber:
Durante o dia a planta respira e realiza a fotossíntese, e, durante a noite ela só respira.
Fatores limitantes da fotossíntese
A velocidade da fotossíntese depende:
a) Intensidade luminosa que atinge a planta.
b) Quantidade de CO2 oferecida à planta.
c) Temperatura ambiente.
d) Água.
e) Oxigênio.
8 Mitocôdrias
Ocorrem em todas as células eucariontes. São formadas por dupla membrana e constituídas por DNA e RNA próprios e apresentam ribossomos na matriz mitocondrial, sendo capazes de autoduplicação.
Sua função é a produção de energia (ATP) para o consumo da célula, através da respiração celular aeróbica. Dependendo da função da célula ela pode ter mais ou menos mitocôndrias.
Respiração celular aeróbica
Ocorre em três etapas:
I – Glicolise
Ocorre no hialoplasma, com a degradação parcial da molécula de glicose, com o rendimento de 2 moláculas de ATPs, produzindo ainda 2 moléculas de ácido pirúvico (C3H4O3) e 2 moléculas NADH.
II – Ciclo de Krebs
Ocorre na matriz mitocondrial onde em uma etapa preparatória, o ácido pirúvico é degradado (desidrogenado e descarboxilado), formando 1 molécula de NADH, uma de CO2 e uma cadeia de 2 átomos de C, o grupo acetila. Esse grupo se liga com a coenzima A (CoA), formando o acetil-CoA.
No ciclo propriamente dito, ocorre a formação do ácido cítrico. Esse é desidrogenado e descarboxilado, formando vários compostos intermediários.
Durante essas transformações são produzidas 3 moléculas de NADH, 1 de FADH2, 2 de CO2 e ATP (anexo 1).
III – Cadeia respiratória
Ocorre na membrana interna dos mitocôndrios (cristas mitocondriais), onde os átomos de H retirados pelo NAD das cadeias de carbono durante a glicólise e o ciclo de Krebs, são transportados por moléculas de O2, formando água e grande quantidade de ATP. Na verdade apenas os elétrons do H são transportados (Anexo 2).
9 Citoesqueleto
Estrutura formada por filamentos protéicos, os microtúbulos.
Funções:
- Manutenção da forma celular;
- Movimentação das organelas celulares e sua organização no citoplasma;
- Mobilidade da célula, trocas coloidais e alterações na viscosidade do citoplasma.
10 Centríolos
São organelas citoplasmáticas amembranosas formadas por nove trincas de microtúbulos periféricos. Estão presentes em células animais, protozoários e em vegetais inferiores (Criptógamos).
Participam da divisão celular e são responsáveis pela formação dos cílios e flagelos.
11 Cílios e flagelos
São Organelas (estruturas) amembranosas formadas a partir dos centríolos. São constituídos por nove duplas de microtúbulos periféricos e uma dupla central.
Funções:
a) locomoção (em seres unicelulares e certas células);
b) proteção (eliminação de impurezas e microorganismos, na traquéia humana, por exemplo)
Apostila Aprovar
Biologia série Brasil de Sergio Linhares e Fernando Gewandsznajder
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