estruturas celulares
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ESTRUTURAS CELULARES
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CONSTITUINTES BÁSICOS DA CÉLULA
• Membrana plasmática
• Citoplasma
• Núcleo
QUAIS SÃO OS ….
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PAREDE CELULAR
Quem possui ?
Organismos mais simples como os procariontes e
vegetais
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O que é e pra que serve:- É uma estrutura rígida, composta de celulose, resistente e encontra-se fora da membrana plasmática
- Os organismos que a constituem não consegue mudar de forma
- Constituída de celulose nas células vegetais
- Reduz a perda de água
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Quem tem?
Membrana Plasmática
Tanto organismos procariontes quanto eucariontes e célula
vegetal
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O que é e pra que serve?- Estrutura de composição lipoprotéica (um conjunto de proteínas e lipídeos e está presente em todas as células
- Elasticidade - Resistência mecânica - Baixa tensão superficial (não deixa afundar)
Devido as proteínas
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- Alta resistência elétrica-Alta permeabilidade às substâncias lipossolúveis (não solúveis em H2O).
Devido aos lipídios
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Formada por uma dupla camada de fosfolipídios (fosfato associado a lipídios), bem como por proteínas espaçadas e que podem atravessar de um lado a outro da membrana.
Algumas proteínas estão associadas a glicídios, formando as glicoproteínas (associação de proteína com glicídios - açucares- protege a célula sobre possíveis agressões, retém enzimas, constituindo o glicocálix)
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Uma das extremidades é hidrofílica (polar) e portanto solúvel em meio aquoso
•A membrana plasmática contém e delimita o espaço da célula,
• mantém condições adequadas para que ocorram as reações metabólicas necessárias
• seleciona o que entra e sai da célula,
• ajuda a manter o formato celular,
Outra é hidrofóbica (apolar), conseqüentemente insolúvel em meio aquoso mas com afinidade para outros lipídios
Funções
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MOSAICO FLUÍDO proposto por Singer e Nicholson
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Hidrofílica = afinidade com a água
Proteínas aderentes a face = extrínsecas
Proteínas mergulhadas = intrínsecas
Hidrofóbica = rejeição a água
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1 indica a camada de fosfolipídios.2 indica proteína responsável pelo transporte de certas substâncias que atravessam a membrana.3 indica carboidrato que forma o glicocálix.
1
3
2
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Especializações ou diferenciações da Membrana Plasmática
Em algumas células, a membrana plasmática mostra modificações ligadas a uma especialização de função. Algumas dessas diferenciações são particularmente bem conhecidas nas células da superfície do intestino.
•Microvilosidades - São dobras da membrana plasmática, na superfície da célula voltada para a cavidade do intestino. Calcula-se que cada célula possui em média 2.500 microvilosidades. Como conseqüência de sua existência, há um aumento apreciável da superfície da membrana em contato com o alimento.
b) Desmossomos - São regiões especializadas que ocorrem nas membranas adjacentes de duas células vizinhas. São espécies de presilhas que aumentam a adesão entre uma célula e a outra.
c) Interdigitações - Como os desmossomos também têm um papel importante na coesão de células vizinhas.
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•Os cílios e os flagelos são estruturas citoplasmáticas anexas à membrana plasmática das células, tendo origem a partir do prolongamento dos centríolos
•O comprimento é variado, sendo os cílios mais curtos e em maior quantidade na superfície da célula, enquanto os flagelos são mais longos e geralmente pouco numerosos.
•A função desempenhada pelos cílios e os flagelos é basicamente locomotora, a exemplo dos organismos unicelulares protistas e espermatozóide.
•Contudo, os cílios também estão presentes em tecidos do trato respiratório (na traquéia), onde realizam função de defesa (retenção e eliminação de partículas e microorganismos).
Cílios e Flagelos
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CITOPLASMA
O citoplasma das células eucarióticas aparece sem estrutura visível mesmo quando examinado ao microscópio eletrônico.
Corresponde ao meio interno da célula onde estão incluídas todas as suas estruturas.
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Organelas CitoplasmáticasOrganelas Citoplasmáticas
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NÚCLEO
O núcleo ocupa 10% do volume celular total.Controla todas as reações que ocorrem na célula.
FILAMENTOS
DE CROMATINA
NUCLEOPLASMA
NUCLÉOLO
INVÓLUCRO
NUCLEAR
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• Carioteca: membrana dupla e porosa que envolve o Núcleo, permitindo a comunicação com o Citoplasma;
• Nucleoplasma: massa fluída limitada pela Carioteca que ocupa o interior do núcleo;
• Cromatina: material constituído por DNA (material genético). Responsável pelas CARACTERÍSTICAS HEREDITÁRIAS.
• Nucléolo: estrutura que produz proteínas.
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Complexo de Golgi:
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O Aparelho de Golgi é constituído por uma série de cisternas (reserva) dispostas paralelamente.
Localiza-se próximo do núcleo ou do centro da célula.
A sua função está associada ao armazenamento e descarte de substâncias.
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Lisossomos
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- responsável pela digestão celular assim como a reciclagem de outras organelas e componentes celulares envelhecidos.
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RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
O Retículo Endoplasmático com ribossomas associados é designado por Retículo Endoplasmático Rugoso (granular) e intervem na síntese proteica.
O Retículo Endoplasmático sem ribossomos é designado por Retículo Endoplasmático liso(agranular) e intervem na síntese de lipídios e hidratos de carbono.
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Retículo Endoplasmático Liso
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O retículo endoplasmático liso ou agranular (REL) é formado por sistemas de túbulos cilíndricos e sem ribossomos aderidos a membrana.
-Função: REL tem como uma de suas funções, a desintoxicação do organismo. Esse tipo de retículo é abundante principalmente em células do fígado e pâncreas.
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Retículo Endoplasmático Rugoso:
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O Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) é formado por sistemas de túbulos achatados e ribossomos aderidos a membrana o que lhe confere aspecto granular.
- Função: Participa da síntese de proteínas, que serão enviadas para o exterior das células. O reticulo endoplasmático é também chamado ergastoplasma
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Ribossomo
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-É nos ribossomos que ocorre a síntese das proteínas. A síntese é feita através da união entre aminoácidos.
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Centríolos
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Organela não-membranosa, de formato cilíndrico encontrado aos pares.
Ocorre em células animais e nos anterozóides das criptógamas (briófitas e pteridófitas)
Funções: participa de divisão celular, origina cílios e flagelos
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São responsáveis pela fotossíntese. É nestas estruturas que encontramos a CLOROFILA (pigmento verde).São encontrados em células vegetais e outros organismos fotossintetizadores, como as algas e alguns protistas.
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PLASTÍDIOS
Os plastídios estão presentes em todas as células vegetais vivas. Existem diferentes tipos de plastídios: Leucoplastos, Oleoplastos, Cromoplastos, Cloroplastos, Amiloplastos...
Os Cromoplastos são um tipo de plastídio constituído por substâncias coloridas, que lhe conferem uma cor vermelha, amarela ou alaranjada.
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Mitocôndria:
Toda a atividade celular requer energia, é através da mitocôndria que esta energia necessária às atividades das células será
gerada.
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E como obter esta energia?
O seu número varia entre as células, sendo proporcional à atividade metabólica de cada uma (quanto maior a necessidade de energia para realizar as atividades maior será o nº de mitocôndrias)
Está presente em grande quantidade nas células do sistema nervoso, do coração, por exemplo, pois apresentam maior gasto de energia
Elas são abastecidas pela célula que a hospeda por substancias orgânicas como oxigênio e glicose as quais utiliza-se de oxigênio e glicose e os converte em energia ou ATP ( Adenosina Trifosfato), que devolve para a célula;
através da respiração celular – realizada pelas mitocôndrias
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A membrana externa é "lisa" e mais permeável que a membrana interna.
Há entre as duas membranas um espaço denominado espaço intermembranoso onde ocorrem muitas reações importantes do metabolismo celular.
A membrana interna é formada por pregas que se expandem no espaço intramitocondrial (matriz mitocondrial) denominadas cristas mitocondriais.
A matriz mitocondrial contém enzimas (relacionadas principalmente com o ciclo de Krebs), ribossomos e o DNA mitocondrial.
Nas cristas mitocondriais localizam-se as enzimas responsáveis pela cadeia respiratória - as proteínas transportadoras de elétrons e as ATP.
(ATP - Trifosfato de adenosina, adenosina trifosfato ou simplesmente ATP, é um nucleotídeo responsável pelo armazenamento de energia em suas ligações químicas. A energia é armazenada nas ligações entre os fosfatos)
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Mas o que é RESPIRAÇÃO CELULAR
• é o processo de conversão das ligações químicas de moléculas ricas em energia que poderão ser usada nos processos vitais.
• Podem ser de dois tipos: respiração anaeróbia (sem utilização de oxigênio também chamada de fermentação) e respiração Aeróbia (com utilização de oxigênio).
• A respiração celular é o processo de obtenção de energia mais
utilizado pelos seres vivos. Na respiração, ocorre a libertação de dióxido de carbono e energia e o consumo de oxigênio e glicose, ou outra substância orgânica. A organela responsável por essa respiração é a mitocôndria.
• É a quebra da glicose mais o oxigênio sendo transformados em energia para a célula
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Do ponto de vista da fisiologia, o processo pelo qual um organismo vivo troca oxigênio e dióxido de carbono com o seu meio ambiente é chamado de ventilação (inspirar e expirar); respiração ocorre apenas na célula, operação executada pela mitocôndria.
Do ponto de vista da bioquímica, respiração celular é o processo de conversão das ligações químicas de moléculas ricas em energia que possa ser usada nos processos vitais. A respiração celular processa-se nas seguintes etapas:
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ETAPAS DA RESPIRAÇÃO CELULAR
1ª etapa: Quebra da glicose que ocorre no citoplasmaos carboidratos, lipídeos, principalmente a glicose e os ácidos graxos, são as principais substâncias quebradas para a respiração celular. A glicose é quebrada no citosol em um processo chamado glicólise, onde se forma duas moléculas de ácido pirúvico, liberando uma certa quantidade de energia (quatro moléculas de ATP – Adenosina trifosfato), produz duas moléculas de NADH2 (NADH - Nicotinamida adenina dinucleotídeo) e consumindo oxigênio.
C6H12O6 ⇒ 2 C3H4O3
(Glicose) (Ácido pirúvico)
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ácido pirúvico, é um composto orgânico contendo três átomos de carbono (C3H4O3), originado ao fim da glicólise (quebra da glicose em glicólise sem O2.
Durante a glicólise, é transformada uma molécula de NAD+ (aceptor de elétrons) se convertendo em NADH (recebe elétrons) .
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2a. etapa: Ciclo de Krebs ou ciclo do Ácido Cítrico
O ácido pirúvico entra na mitocôndria, e é convertido em acetil-coenzima A que então é metabolizada pelo ciclo do ácido cítrico (ciclo de krebs).
Nesta etapa, uma quantidade de energia é liberada, sendo uma pequena parte utilizada para converter três NAD+ em três NADH.
No ciclo de Krebs , a acetil CoA sofre uma série de modificações que acaba produzindo ácido oxaloacético (oxalacetato) que então recomeça o ciclo. Essas reações liberam duas moléculas de CO2 e produzem três moléculas de NADH e uma molécula de FADH2 (FAD -dinucleótido de flavina e adenina)
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3a. etapa: Cadeia Respiratória Essa fase ocorre nas cristas mitocondriais. Os hidrogênios retirados da glicose e presentes nas moléculas de FADH2 e NADH2 são transportados até o oxigênio, formando água. Dessa maneira, na cadeia respiratória.
Depois de muitos cálculos..., podemos dizer que o processo respiratório aeróbico pode, então, ser equacionado assim:
C6H12O6 + 6 O2 -> CO2 + 6 H2O + 38 ATP (energia)
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Organelas FunçãoParede celular Proteção e suporte.
Núcleo Comanda a estrutura e a atividade das células.
Ribossomos Síntese proteíca.
Cloroplastos Realizam a fotossíntese.
Mitocôndrias Respiração celular.
Retículo Endoplasmático
Síntese de proteínas, lipídios e hidratos de carbono
Complexo de Golgi Secreção de enzimas e outras moléculas.
Vacúolo armazenamento
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Transporte Passivo
Transporte Ativo
Transportes Celulares
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Transportes - A célula realiza dois tipos de transporte: o passivo (que inclui a difusão e a osmose) e ativo que gasta energia no transporte de substâncias e determinadas.
Transportes passivos:
Difusão simples – é nada além do que a troca de substâncias, entre o meio interno externo da célula. Isto é, as moléculas de certa substâncias atravessam da região externa para interna ou o oposto, para que haja a mesma concentração desta substância em ambos os meios. Por meio desse processo que o oxigênio e o gás carbônico entram e saem da célula. Neste processo não há gasto de energia.
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Osmose – é o nome dado ao movimento da água entre meios com concentrações diferentes de solutos . É um processo físico-químico importante na sobrevivência das células.
A água movimenta-se sempre de um meio hipotônico (menos concentrado em soluto) para um meio hipertônico (mais concentrado em soluto) com o objetivo de se atingir a mesma concentração em ambos os meios.
Meio Isotônico é quando a célula e o meio estão em isotonia, ou seja, a velocidade das substâncias que entram é igual a das substâncias que saem. Há um equilíbrio.
soluto são chamadas as substâncias aplicada para formar alguma mistura
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Hemácias sofrem plasmólise (murcham) Hemácia sofre hemólise (rompem)
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Difusão facilitada – é quando as moléculas das substâncias atravessam a membrana através da proteína, esse tipo de transporte ocorre com a glicose e com íons que por causa da sua carga tem dificuldade de atravessar as camadas lipídicas.
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Transporte Ativo
• É a passagem de uma substância de um menos concentrado para um meio mais concentrado ocorrendo gasto de energia.
Este transporte ocorre através de proteínas especiais que mudam de forma para permitir a entrada e a saída das substâncias. Esta mudança gasta energia, e esta energia é obtida através de moléculas obtidas pela respiração celular.
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Transporte Ativo
Endocitose e exocitose: moléculas orgânicas maiores não atravessam a membrana elas entram e saem da célula pelos citados processos acima. O processo de entrada dessas partículas na célula é chamado de endocitose. O processo de saída dessas partículas recebe o nome de exocitose (ou clasmotose).Existem dois tipos de endocitose:
Fagocitose - a célula "come" partículas insolúveis , neste processo a célula realiza o movimento psedopode , ou seja . falsos pés que envolvem a partícula até que a mesma já esteja no citoplasma. No nosso organismo este processo serve para destruir corpos estranhos.
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Pinocitose - esse processo ingere líquido, de forma mais simples, chamada invaginação da membrana, o seja, a membrana afunda envolvendo a substância depois a membrana estrangula-se na ponta, formando assim uma vesícula o citoplasma.
Exocitose – é a eliminação de substâncias através das vesículas que migram do citoplasma para a membrana onde se integram liberando o dejeto ou substância
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A bomba de sódio (também designada bomba de sódio-potássio, Na+/K+-ATPase ou bomba Na+/K+) é um mecanismo que se localiza na membrana plasmática de quase todas as células do corpo humano.
Em termos de funções fisiológicas, a bomba de sódio-potássio está ligada diretamente a processos de contração muscular e condução dos impulsos nervosos. Além disso, através desse tipo de transporte, a célula controla a entrada e saída de íons sódio e potássio, provocando, assim, a estabilidade do volume celular e a concentração de água no interior da célula.