aula 06 citoplasma
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Origem Citoplasma
Prof. Hamilton Felix Nobrega
Do grego kytos (célula) e
plasma (líquido), o citoplasma
é formado por um líquido
viscoso chamado citosol e por
estruturas e substâncias
necessárias às funções vitais
Matriz amorfa gelatinosa na qual estão mergulhadas
as organelas e inclusões citoplasmáticas.
Sistema coloidal:
fase dispersante: representada pela água
fase dispersa: representada por moléculas de
proteínas que formam partículas denominadas
micelas
O citoplasma de células procarióticas é todo o ambiente
celular delimitado pela membrana plasmática. Ele constitui-se
de um liquido viscoso e semitransparente (citosol), composto
por 80% de água e por milhares de tipos de proteínas,
glicídios, lipídios, aminoácidos, bases nitrogenadas, íons, etc.
Os ribossomos bacterianos são um pouco menores que os
de célula eucariótica e possuem algumas proteínas
ligeiramente diferentes em sua constituição.
Por isso algumas drogas antibióticas atuam diretamente nos
ribossomos das bactérias, impedindo-os de sintetizar
proteínas, sem afetar o metabolismo das células eucarióticas
do hospedeiro.
Os antibióticos estreptomicina, neomicina e tetraciclina, por
exemplo, agem dessa forma.
As células procarióticas não possuem núcleo e seus
cromossomos, longa molécula de DNA com extremidades
unidas entre si (circular), encontram-se no citoplasma, numa
região denominada nucleóide.
Além dos cromossomos, pode conter ainda pequenas
moléculas circulares de DNA, os plasmídios.
O citoplasma da célula eucariótica é definido como a região
entre a membrana plasmática e o envoltório do núcleo.
Diferente das procarióticas, o citoplasma das eucarióticas,
além do citosol, possui organelas citoplasmáticas, que atuam
como pequenos órgãos. Há também o citoesqueleto.
1 Retículo Endoplasmático
No citoplasma de uma célula eucariótica existe uma rede de
tubos e bolsas membranosos denominados de retículo
endoplasmático.
Em certas regiões do citoplasma, as membranas do retículo
apresentam ribossomos aderidos à sua superfície,
constituindo o chamado retículo endoplasmático
granuloso (rugoso).
Em outras regiões não há ribossomos aderidos e o retículo
recebe o nome de retículo endoplasmático não granuloso
(liso)
1 Retículo Endoplasmático Granuloso: Funções
Os ribossomos aderidos atuam na produção de cerrtas
proteínas celulares, principalmente àquelas que se destinam
a “exportação”, isto é, que serão eliminadas para atuar fora
da célula.
Por exemplo, as enzimas que digerem os alimentos
ingeridos por uma pessoa são produzidas no REG e
eliminadas no tubo digestório, onde atuam.
Também são responsáveis pela produção de enzimas
lisossômicas que fazem a digestão intracelular.
1 Retículo Endoplasmático Não Granuloso: Funções
É responsável pela síntese de ácidos graxos, de
fosfolipídios e de esteroides que ocorre no interior de suas
bolsas e tubos membranosos.
Existem células onde o REL é mais abundante, por exemplo,
as células do fígado (hepatócitos) que tem por função
metabolizar substâncias tóxicas, e as gônadas que
produzem hormônios sexuais (esteróides).
Na célula muscular, o REL é especializado em armazenar
íons Ca++, que ao serem liberados, promovem a contração
muscular.
2 Complexo de Golgi (Golgiense)
Esse componente citoplasmático é constituído de 6 a 20
bolsas membranosas achatadas, denominadas cisternas,
empilhadas umas sobre as outras e por vesículas derivadas
delas.
As cisternas do complexo golgiense concentram-se em uma
região específica do citoplasma, geralmente próxima ao
núcleo e de um par de estruturas conhecidas como
centríolos.
2 Complexo de Golgi (Golgiense): Funções
Nas cisternas do complexo golgiense, certas proteínas e
lipídios produzidos no RE, são quimicamente modificados
pela adição de glicídios, processo denominado de
glicolisação.
É também no CG que ocorre a síntese de determinados
carboidratos.
2 Complexo de Golgi (Golgiense): Funções
A maioria das proteínas que atuam no ambiente externo à
célula, como as enzimas que fazem a digestão dos
alimentos em nosso tubo digestório, passa pelo CG, onde
são “empacotadas” no interior de bolsas membranosas, ou
vesículas e são enviadas aos locais extracelulares em que
atuarão.
O CG, é portanto, responsável pela secreção celular.
2 Complexo de Golgi (Golgiense): Funções
A transferência das proteínas ocorre da
seguinte forma:
I) Bolsas repletas de proteínas recém
sintetizadas surgem por brotamento na
superfície do REG;
II) Uma vez liberadas no retículo, as vesículas
de transição deslocam-se em direção do
CG e se fundem a sua cisterna mais baixa,
onde despejam seu conteúdo;
III) O transporte continua de cisterna em
cisterna (inferior para superior) até chegar
a última cisterna onde são liberadas no
citoplasma ou no meio extracelular.
2 Complexo de Golgi (Golgiense): Funções
Diversas substâncias de natureza protéica, além de enzimas,
passam pelo CG para serem secretadas, por exemplo, alguns
hormônios e substâncias mucosas (vias respiratórias).
2 Complexo de Golgi (Golgiense): Funções
O CG também desempenha papel importante na formação dos
espermatozoides dos animais, originando o acrossomo, uma
grande vesícula repleta de enzimas digestivas, que ocupa a
cabeça dos espermatozoides.
Essas enzimas tem por função perfurar as membranas do
gameta feminino na fecundação.
O CG também é responsável por produzir a organela
citoplasmática denominada de lisossomos.
3 Lisossomos
São bolsas membranosas que contêm dezenas de tipos de
enzimas digestivas.
Dentre as enzimas, destacam-se as nucleases, que digerem
ácidos nucleicos (DNA e RNA), as proteases, as fosfatases,
além de enzimas que digerem polissacarídios e lipídios.
O pH dessa organela é ácido, em torno de 4,8, ideal para ação
das enzimas lisossômicas.
3 Lisossomos
Os lisossomos recém produzidos pelo CG vagam pelo
citoplasma até se fundir a bolsas membranosas que contém
material a serem digeridos.
Enquanto não se fundiram são denominados lisossomos
primários. Após se fundirem são lisossomos secundários.
Eles podem digerir por fagocitose ou pinocitose.
Também podem exercer função heterofágica ou autofágica.
3 Lisossomos: Função heterofágica
A digestão de substância oriundas de fora da célula constitui a
função heterogágica.
Os materiais englobados por fagocitose ou pinocitose passam
para o interior dos lisossomos secundários, também
denominados de vacúolos, e são digeridos pelo processo de
digestão intracelular.
3 Lisossomos: Função heterofágica
Substância úteis originadas no processo, atravessam a
membrana do vacúolo em direção ao citosol, onde pode ser
utilizado. Os restos do processo acumulam-se nos vacúolos
residuais (corpo residual), que se funde a membrana plasmática
e é eliminado para o meio extracelular – clasmocitose.
3 Lisossomos: Função autofágica
As células animais são capazes de digerir partes de si mesmas
pela ação dos lisossomos, processo denominado de autofagia.
Exemplos:
• Quando um organismo é privado de alimentos e as reservas
do corpo se esgotam, as células realizam autofagia em um
esforço para a sobrevivência.
• Para eliminar partes desagastadas de si mesma. Os
neurônios quando morrem, por não serem substituídos,
muitas de suas partes são digeridos e reaproveitados (exceto
genes).
3 Lisossomos: Função autofágica
O processo é o mesmo da função heterofágica, entretanto os
vacúolos formados, passam a ser denominados de vacúolos
autofágicos.
4 Peroxissomos
São organelas membranosas que contém diversos tipos de
enzimas oxidases, que utilizam o oxigênio para oxidar
substâncias orgânicas.
O subproduto da oxidação é o peróxido
de hidrogênio H2O2 (água oxigenada),
tóxica para as células.
A catalase dos peroxissomos
transforma H2O2 em água e oxigênio.
4 Peroxissomos: Funções
A principal função dos peroxissomos é oxidar ácidos graxos,
preparando-os para serem sintetizados com matéria-prima na
respiração celular, destinada à obtenção de energia, por
exemplo.
São particularmente abundantes
nas células do fígado e dos rins,
onde oxidam diversos tipos de
substâncias tóxicas absorvidas pelo
sangue.
5 Citoesqueleto
A principalPossui as seguintes funções:
desempenha papel mecânico, de
suporte, mantendo a forma celular e a
posição de seus componentes;
é responsável também pelos
movimentos celulares como a contração,
formação de pseudópodos e
deslocamentos intracelulares de
organelas, cromossomos, vesículas e
grânulos diversos.
As diferentes atividades do citoesqueleto dependem de três tipos de
filamentos protéicos:
Filamentos de Actina
Filamentos Intermediários
Microtúbulos
5 Citoesqueleto
Constituição:
Microfilamentos: Filamentos de actina com 6 a 8 nm de diâmetro.
Filamentos Intermediários: 10 nm.
Queratina } células epiteliais
Neurofilamentos } neurônios
Desmina } músculo
Vimentina } tecido conjuntivo
Filamentos gliais } astrócitos
Microtúbulos: 20 a 25 nm.
5 Citoesqueleto
MICROFILAMENTO FILAMENTOINTERMEDIÁRIO
MICROTÚBULO
Monômero de Actina
Subunidade FibrosaSubunidade de Tubulina
7 nm 10 nm
25 nm
5 Citoesqueleto
5 Citoesqueleto
Microfilamentos:
- Localizados perifericamente e responsáveis pelo vigor e forma da célula.
- Proporcionam suporte mecânico e auxiliam na produção de movimentos.
Filamentos intermediários:
- Encontrados em regiões sujeitas à tensões.
- Ajudam a manter as organelas, como o núcleo, em seu lugar.
Microtúbulos:
- Longos e ocos.
- Determinam a forma da célula.
- Responsáveis pelos movimentos dos cílios e flagelos.
- Agem no movimento das organelas e migração dos cromossomos na
divisão celular
- Responsávesis pelos movimentos dos cílios e flagelos.
Movimentos amebóides:
Consiste na formação de projeções celulares denominadas pseudópodes,
como se fossem pé aderentes, que grudam na superfície e se preenchem
de citoplasma, puxando a porção oposta para a frente
Movimento celular
A região do citoplasma mais externa da célula, que
se localiza abaixo da membrana plasmática, é
chamada ectoplasma, no estado de gel. A parte
interna é chamada endoplasma e é um colóide no
estado sol . Células vivas, como amebas e
leucócitos, têm a capacidade de transformar, em
certas circunstâncias, partes do hialoplasma
geleificadas em sol, e vice-versa
Ciclose:
Corrente citoplasmática orientadaem um certo sentido, sendo bemvisível especialmente noendoplasma de muitas célulasvegetais. A velocidade da cicloseé aumentada pela elevação da luze da temperatura.
Movimento celular
6 Centríolos
Estruturas cilíndricas (0,15 m de diâmetro e 0,3-0,5 m de comprimento)
compostos primariamente por microtúbulos altamente organizados.
Cada centríolo é composto por nove conjuntos de três microtúbulos.
As células que não estão em divisão têm um único par de centríolos.
São responsáveis pela orientação do fuso
mitótico ou acromático durante a mitose
Prolongamentos finíssimos que crescem a partir da superfície da célula.
Funções: locomoção celular (algas, protozoários, espermatozóides),
captura de alimentos (esponjas), limpeza do organismo (epitélio traqueal nas
vias respiratórias), etc.
Estrutura interna: axonema formado por 9
pares de microtúbulos dispostos de forma cilíndrica
e um par central (haste).
Cílios são curtos e numerosos, flagelos são longos
e pouco numerosos.
Cílios e flagelos
Cílios e flagelos
7 Mitocrôndrias
São organelas esféricas ou alongadas,
medindo de 0,5 a 1,0 m de largura e até 10
m de comprimento. Algumas células podem
conter inúmeras mitocôndrias (o hepatócito
possui cerca de 1.000 mitocôndrias).
São delimitadas por duas membranas lipoproteicas. A mais externa é lisa e a
mais externa possui cristas mitocondriais, que se projetam para o interior da
organela.
É preenchida por um líquido viscoso - matriz mitocondrial – que contém
diversas enzimas, DNA, RNA, e ribossomos.
Membrana Externa
MITOCÔNDRIA
Espaço Intermembranoso
Membrana Interna
Cristas
Matriz
7
7 Mitocrôndrias: Funções
Onde ocorre a respiração – processo em que moléculas orgânicas
provenientes do alimento reagem com oxigênio, formando gás carbônico e
água e liberando energia, que é armazenada em moléculas ATP ( trifosfato
de adenosina).
O ATP produzido nas mitocôndrias difunde-se para outras regiões da célula
e fornece energia para as diversas atividades celulares.
Composto por RNAr + Proteínas
Pode ser encontrado: Livre no hialoplasma (inativo)
Formado por 2 subunidades unidas por íons de Mg++
8 Ribossomos
Preso ao RNAm:
Síntese de proteínas para
consumo internob
Preso ao Ergastoplasma:
Síntese de proteínas para a
exportação
Unidos pelo RNAm formam o polissomo.
8 Ribossomos
8 Ribossomos
Ribossomo
Término da síntese
Ribossomo libera-se do RNAm Proteína
formada
Ribossomo
Início da síntese de proteína
Polissomos, RNAm e Síntese protéica
Polissomos ou polirribossomos
Proteína: início da síntese
RNAm
8 Ribossomos: