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A CÉLULA E SEUS CONSTITUINTES

CÉLULA

Unidade que constitui os seres vivos

Ocorre isoladamente – seres unicelulares

Ocorre em arranjos – seres pluricelulares

Bactéria (1 célula)

Homem (1013) todos se originaram por divisões a partir de uma única célula

Classificação dos seres vivos baseada em:a) Métodos comparativosb) Propriedades bioquímicas e nutricionais c) Comparação genômica: mais direto e preciso, “a

seqüência bases presentes no DNA de um organismo define a espécie com absoluta precisão, comparação em banco de dados de seqüências.

Dado que mutações se acumulam no tempo, podem ser usadas para quantificar a distância evolucionaria entre as espécies.

A nível molecular as arqueobactérias se parecem mais aos eucariontes. 

10 milhões, talvez 100 milhões de espécies na terra.

“A célula é o veículo que leva a informação hereditária”.

“DNA: A molécula da vida”

CÉLULAS E GENOMAS

Procariontes: unicelulares: bactérias e arqueas.Eucariontes: unicelulares e multicelulares: protozoários, fungos, plantas e animais.

Células procariontes

Estrutura:

Estrutura das Células procariontes

Estrutura das Células procariontes

•Não possuem citoplasma compartimentalizado

•O cromossomo está imerso no citoplasma

•Possuem:

•Parede rígida – 20 nm de espessura

•Ribossomos ligados ao RNAm polirribosomas

•Um ou mais cromossomos idênticos, circulares

•Nucleóide

•Não se dividem por mitose, ausência de citoesqueleto

•A célula procarionte mais bem estudada é a Escherichia coli

•Simplicidade estrutural e rapidez de multiplicação

Os organismos procariotos possuem uma variedade de nichos ecológicos:

utilizam diferentes substratos – fontes de carbono

Aproximadamente 99% das espécies procariontes não foram caracterizadas

Células procariontes

Anabaena

Beggiatoa

E. coli

Comparação da estrutura de célula procariótica e eucariótica :

procariótica:• nucleóide• sem organelas• ribossomos

eucariótica:• núcleo• organelas

(Madigan et al., Fig 2.1)

• peptidioglicano encontrado somente em Bactérias• parede previne o rompimento da célula devido as pressões osmóticas

Parede celular de bactériasParede celular de bactérias:

(Madigan et al., Fig.4.28)

Gram +Gram +

(Madigan et al., Fig. 4.32b)

Gram -Gram -

• Matriz extracelular rígida

•Responsável por características especiais de crescimento, nutrição, reprodução e defesa presente nos vegetais;

•Constituída por fibrilas de celulose embebidas em uma substância hidrofílica constituída por hemicelulose, pectina ácida e neutra e glicoproteínas;

•Espessura varia de 0,1 a vários μm

•É uma barreira para moléculas acima de 15.000 dáltons

•Protegem as células contra quedas de pressão osmótica do meio externo

Parede celular de vegetaisParede celular de vegetais:

MEMBRANA PLASMÁTICA

•Mantém constante o meio intracelular e recebe nutrientes e sinais químicos do meio extracelular;

•São fluidas e de natureza lipoprotéica

•Bicamada de fosfolipídeos

•Exteriormente, apresentam uma camada rica em glicídeos glicocálix

•Através da mambrana há conexões protéicas, os fibronetos, entre o citoplasma e macromoléculas da matriz extracelular

MEMBRANA PLASMÁTICA

•O transporte em quantidade de material para o interior da célula chama-se endocitose, e o processo inverso, exocitose

•Os lisosomas são organelas para a digestão intracelular

•Os microvilos são muito frequentes e aumentam a superfície celular

•As membranas celulares possuem mecanismos de adesão, vedação do espaço intercelular e de comunicação entre as células

Estrutura da membrana citoplasmática:Estrutura da membrana citoplasmática:

(Madigan et al., Fig.4.17)

(Madigan et al., Fig.4.15)

Bicamada de fosfolipídios: • componete chave das membranas

Substance Rate of Permeability

Water 100

Glycerol 0.1

Tryptophan 0.001

Glucose 0.001

Cl- 0.000001

K+ 0.0000001

Na+ 0.00000001

Comparative permeability of membranes to various molecules:

(after Table 4.1, Madigan et al)

• Reconhecimento celular–As células semelhantes se aderem

–Contato de céls semelhantes pode inibir divisões mitóticas, regulando o grau de proliferação

• Transporte através da membrana: • Permeabilidade a água, difusão passiva, transporte ativo,

difusão facilitada, fagocitose

Funções da membrana plasmática:Funções da membrana plasmática:

(Madigan et al., Fig.4.21)

Funções da membrana plasmática:Funções da membrana plasmática:

(Madigan et al., Fig.4.21)

Células se comportam como maquinas para multipropósito, com sensores capazes de receber sinais e ativar genes específicos

Organelas

Citoplasma

CitoplasmaCitoplasma

O maior volume de uma célula eucariótica é representado pela região compreendida entre a membrana plasmática e a membrana nuclear.

Nessa região, encontramos uma solução coloidal formada principalmente por água e proteínas. Trata-se do citoplasma ou matriz citoplasmáticacitoplasma ou matriz citoplasmática, onde estão mergulhados uma série de organelas, ribossomos e outras estruturas responsáveis por algumas funções importantes, tais como: digestão, respiração, secreção, síntese de proteínas.

Mapa geralMapa geral

• Formado por um sistema de membranas intracelulares, dividido em :

Retículo EndoplasmáticoRetículo Endoplasmático

a) RE Liso(agranular) -RE Liso(agranular) - Transporte e armazenamento de substâncias e pela síntese de síntese de lipídioslipídios .

Formado por sistema tubular.

Retículo EndoplásmaticoRetículo Endoplásmatico

a) RE rugoso (granular/ergastoplasma)RE rugoso (granular/ergastoplasma) - responsável pela síntese de proteínassíntese de proteínas e tem aderido os ribossomos.

Formado por sistema de vesículas

ribossomo

Os vacúolos são estruturas de armazenamento, Os vacúolos são estruturas de armazenamento, que podem ser classificados em três categorias:que podem ser classificados em três categorias:

VacúolosVacúolos

Vacúolos relacionados com os processos de digestão intracelular:vacúolo alimentar (fagossomo ou pinossomo), vacúolo digestivo ( lisossomo secundário), vacúolo autofágico (lisossomo secundário) e vacúolo residual.Vacúolos contráteis ou pulsáteis:

ocorrem apenas em protistas de água doce,

participando do controle osmótico desses organismos.

Vacúolos de suco alimentar ou vacúolos vegetais:são organelas citoplasmáticas exclusivas das células vegetais; são delimitados por uma membrana lipoprotéica denominada TonoplastoTonoplasto. Os vacúolos de suco alimentar desempenham basicamente duas importantes funções nas células vegetais:preenchimento de espaço(aumento de tamanho da célula Vegetal); armazenamento(água, armazenam em seu interior íons como o Na+, carboidratos, aminoácidos e proteínas) .

vacúolovacúoloss

LisossomosLisossomosOs lisossomos são bolsas circundadas por típica membrana de bicamada lipídica e cheias com grande número de pequenos grânulos, que são agregados protéicos de enzimas hidrolíticas (digestivas)

capazes de digerir diversascapazes de digerir diversas substâncias orgânicas. São São

originados no complexo de Golgioriginados no complexo de Golgi e estão presentes em

praticamente todas as células eucariontes.

Complexo de GolgiComplexo de Golgi

Organela composta por sacos achatados ( dictiossomos) e por vesículas do RE liso.

•Funções:

•Formar o acrossoma;

•Formar o lisossomo;

•Preside a secreção celular(saída)

CentríolosCentríolosOs centríolos são estruturas citoplasmáticas que estão presentes na maioria dos organismos eucariontes, com exceção das plantas angiospermas (frutíferas). O centríolo é um cilindro cuja parede é constituída por nove conjuntos de três microtúbulos e geralmente ocorrem aos pares nas células. É responsavél pela cinética celular( divisão celular)Originam os Cílios e flagelos.

RibossomosRibossomos

Ribossomos são os locais de síntesede proteína. Eles não são limitadospor membranas e portanto ocorrem tanto em procariontes quanto em eucariontes.

Unidos pelo RNAm formam o polissomo

PeroxissomosPeroxissomosSão encontrados em todas as células eucarióticas e são especializados no processamento das reações oxidativas.

Em termos físicos, semelhantes aos lisossomos, mas diferem-se em dois aspectos importantes:

Acredita-se que sejam formados por auto – replicação (talvez brotamento do REL) e não pelo complexo de Golgi.

Além de conterem enzimas que degradam gorduras e aminoácidos, tem grandes também grandes quantidades de enzima catalase, que converte o peróxido de hidrogênio

( água oxigenada) e água e gás oxigênio.

MitocôndriasMitocôndrias•São organelas responsáveis pela respiração celular;

•Apresenta um sistema duplo de membranas com a presença de DNA

( autoduplicação)

•Forma de bastonetes;

•É o motor da célula, muito ativa nas cél. Musculares;

•Seu conjunto é denominado de CONDRIOMA

PlastosPlastos•São organelas típicas das células vegetais com membrana dupla, com presença de DNA;

• Cromoplastos = contêm pigmentos

•Leucoplastos = armazenam material de reserva ( incolores)

•Estrutura:

•Envelope, os tilacóides e o estroma;

•Estroma=região preenchida com material viscoso;

•Tilacóides=Vesículas achatadas, mergulhadas no estroma;

•Granum= pilha de tilacóides

•Grana= conj. de todos os granum

CONSTITUINTES MOLECULARES

1 - Pequenas moléculas substratos e produtos metabólicos e que provêem de energia.Ex: água (solvente natural, indispensável para reações metabólicas). cloro, sódio e potássio (manter a pressão osmótica e o equilíbrio ácido-básico) magnésio Ca++ (cofatores enzimáticos). fosfato inorgânico (forma ATP ).

2- Moléculas poliméricias: - Componentes estruturais sintetizadas a partir de pequenas moléculas constituídas por átomos de carbono.

- Alguns são usados como monômeros para construir moléculas gigantes ou polímeros, denominado-se sub-unidades

A ligação de cada subunidade envolve a formação de uma ligação covalente. Os polímeros biológicos consistem de um eixo central constituído de uma unidade repetida em serie e grupos laterais de características diversas no caso dos polisacarídeos.