Células Procariontes, Eucariontes e Composição Celular


Células Procariontes, Eucariontes e Composição da Célula

A imagem mostra células cancerosas humanas. O DNA foi corado em vermelho e os microtúbulos em verde. A fotografia foi a vencedora do concurso IN Cell Analyzer Image Competition, em 2011. (Imagem: Geoffrey Grandjean, MD Anderson Cancer Center/GE Healthcare)
Introdução

O objetivo desta postagem é apresentar as células procariontes e eucariontes, suas diferenças, características, estruturas e composições.

Todos os seres vivos são constituídos por células, por isso a célula é chamada de unidade fundamental da vida. Elas crescem, reproduzem-se, processam informações, respondem a estímulos, realizam uma série de reações químicas, e morrem. Elas são a sede das reações metabólicas do organismo, e a sede da hereditariedade.

A teoria celular foi formulada em 1839 por Schleiden e Schwann, onde concluíram que todo ser vivo é constituído por tais unidades fundamentais. Porém, a primeira observação de uma célula aconteceu muito antes, em 1665, enquanto Robert Hooke, um dos maiores cientistas experimentais do século XVII, analisava uma folha de cortiça sob as lentes de um microscópio.

A partir daí, a história da citologia acompanha a história da microscopia, já que a maioria das células só pode ser vista com auxílio do microscópio. Por isso hoje, início do século XXI, com o grande avanço da tecnologia, estamos diante de uma explosão de novas descobertas citológicas.

As células são dinâmicas, possuindo diversos mecanismos e funções como:
·      Construção e degradação de moléculas e estruturas
·      Alteração de forma e movimento
·      Fabricação de seu próprio ambiente interno
·      Regulação de sua própria expressão gênica com fins de adaptação
·      Recepção e emissão de informações
·      Crescimento e divisão
·      Morte por agressão ou programada (apoptose).

Unidades de Medida

As unidades de medida empregadas em relação às células e suas estruturas são:
  • Micrômetro – A milésima parte de um milímetro.
  • Nanômetro – A milionésima parte de um milímetro
  • Ângstron – A décima de milionésima parte de um milímetro.



Composições Celulares

·       Organelas Citoplasmáticas 
Uma organela pode ser definida como uma determinada parte do citoplasma responsável por uma ou mais funções especiais. As organelas citoplasmáticas mais importantes são:

Mitocôndria: As mitocôndrias são organóides celulares – presentes nos eucariontes – delimitadas por duas membranas lipoprotéicas. Possui fundamental importância no processo de respiração celular e fornecimento de energia através da quebra da glicose. É na membrana mitocondrial interna que ocorre o sistema transportador de elétrons, que também fornece ATP.

Ribossomo: São grãos formados por ácido ribonucléico (RNA) e proteínas. É nos ribossomos que ocorre a síntese das proteínas.

Retículo Endoplasmático Liso e Rugoso: Tem função de transporte. O retículo endoplasmático rugoso (R.E.R) é formado por bolsas membranosas achatadas, com grânulos – os ribossomos – aderido à superfície externa. Ele participa principalmente da síntese de esteróides e de outros lipídios aos quais são destinados à exportação ou ao uso intracelular por organelas, como por exemplo, pelos lisossomos.
Já o retículo endoplasmático liso (R.E.L) é formado por tubos membranosos lisos, sem ribossomos aderidos. Ele participa da síntese de proteínas, mas suas funções variam de acordo com a célula em que ele se encontra.

Aparelho de Golgi: O aparelho de golgi está presente em praticamente todas as células eucariontes, consistindo em bolsas membranosas achatadas, empilhadas como pratos, chamadas Dictiossomos. Eles tem função de completar as modificações pós-tradução, empacotar e colocar um endereço nas moléculas sintetizadas pela célula, fazer hidrólise de lipídios, terminar o processo de glicosilação, de fosforilação e de sulfatação e separar proteínas.

Lisossomos: Os lisossomos (do grego “lise” = quebra, destruição) são bolsas membranosas que contêm enzimas capazes de digerir diversas substâncias orgânicas. Tem função de digestão intracitoplasmática, renovação das organelas celulares, e metabolização de diversas moléculas.

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. Tem função de oxidar substâncias orgânicas, produzir peróxido de hidrogênio, participa da b-oxidação, exporta acetil-CoA para o citossol, participa da síntese de ácidos biliares e de colesterol.

Microtúbulos: Possuem diversas funções como oferecer rigidez na forma das células, manter os prolongamentos celulares, dar simetria à célula, servir de suporte para as células na locomoção, servir como base morfológica para centríolos, cílios, flagelos e corpúsculos basais.

Centríolos: São dois cilindros formando um ângulo reto entre si, encontrados apenas no citoplasma de células animais. Eles estão localizados em uma região mais densa do citoplasma, próximo ao núcleo, chamada centrossomo. Cada centríolo é formado por microtúbulos dispostos de modo característico: há sempre nove grupos de três microtúbulos, formando a parede do cilindro. Os centríolos podem se autoduplicar, isto é, orientar a formação de novos centríolos. Eles têm duas funções: na divisão celular das células animais e na formação de cílios (estruturas curtas e numerosas) e flagelos (estrutura longa e em pequeno número), pelo corpo basal, que servem para a locomoção ou para a captura de alimento.

Cloroplastos: Como as mitocôndrias, são delimitados por duas membranas lipoprotéicas. A membrana externa é lisa e a interna forma dobras para o interior da organela, constituindo um complexo sistema membranoso. Nos cloroplastos ocorre a fotossíntese.


Composições Químicas

Hoje sabemos que 99% por cento da massa das células em geral é composta por hidrogênio, nitrogênio, oxigênio e carbono, sendo que a célula é 70% composta por água. Além disso, sabemos que as células possuem substâncias orgânicas e inorgânicas.


  • Substâncias inorgânicas da Célula
Água: Compõe 70% do volume celular. Ela dissolve e transporta materiais na célula e tem participação em diversas reações bioquímicas.

Sais Minerais: São reguladores químicos formados por íons. Eles possuem funções auxiliares na formação do esqueleto, coagulação sanguínea e transmissão de impulsos nervosos.


  • Substâncias Orgânicas da Célula
Proteínas: São formadas por compostos de carbono, hidrogênio e oxigênio, formando cadeias de aminoácidos. Tem função na estrutura, defesa, transporte de íons e moleculas, e na catalisação de reações químicas.

Lipídios: São formados por carbono, hidrogênio e oxigênio. Eles participam do fornecimento de energia celular através da oxidação.

Carboidratos: Também são compostos formados por carbono, hidrogênio e oxigênio. Eles tem função de fornecer energia através de oxidações e participam em algumas estruturas celulares.

Ácidos Nucléicos  São compostos constituídos por cadeias de nucleotídeos; cada nucleotídeo é formado por uma base nitrogenada (adenina, guanina, citosina, timina e uracila), um açúcar (ribose e desoxirribose) e um ácido fosfórico. Os ácidos nucléicos contem informações para a produção das proteínas nos locais e momentos adequados.

Ácido Ribonucléico (RNA) – É formado por cadeia simples de nucleotídeos. O RNA controla a síntese de proteínas.

Ácido Desoxirribonucléico (DNA) – É uma molécula em forma de hélice formada por duas cadeias complementares de nucleotídeos. O DNA é responsável pela transmissão hereditária das características.

Trifosfato de Adenosina (ATP) – É um tipo especial de nucleotídeo, formado por adenina, ribose e três fosfatos. Tem a função de armazenar energia nas ligações fosfato.

Todas as células existentes são procarióticas ou eucarióticas

  • Células Procarióticas(proto = primitivo; cario = núcleo; ontos = ser)
Possuem núcleo primitivo, indefinido, e suas estruturas são relativamente simples.

  • Células Eucarióticas(eu = verdadeiro; cario = núcleo; ontos = ser)
Possuem núcleo definido, delimitado por membrana e muitas membranas internas, que revestem as organelas.

Célula Procariota


As células procariotas estão presentes no Reino Monera e compõe as bactérias em geral.

Tamanho: Elas podem medir entre 1 e 10 micrômetros.

Reprodução: pode ser de vida livre (podendo se reproduzir livremente) ou no interior de outras células (organismos patogênicos).

Material Genético: duas hélices de DNA, forma circular.

Outras Características:
  • Não possui membranas que divida a célula em compartimentos funcionais
  • Existe apenas membrana plasmática
  • Não possui um citoesqueleto
  • A forma é mantida por parede extracelular rígida – proteção mecânica
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Célula Eucariota (animal)



Tamanho: entre 10 e 100 micrômetros.

Características:
  • Núcleo individualizado envolvido por membrana nuclear (carioteca)

Principais funções do núcleo: transmissão de caracteres hereditários e controle da atividade metabólica

  • Sistema de regulação complexa – células humanas possuem cerca de 1.000 vezes mais DNA do que células bacterianas.
  • Citoplasma – organelas divididas em compartimentos funcionais (endomembranas)
  • Sistemas de endomembranas – enzimas e transportadores
  • Citoesqueleto – grupo de proteínas funcionais
  • DNA – associado a proteínas (cromossomos)


Célula Eucariota (vegetal)


A célula vegetal é muito parecida com a célula animal, ela se difere da segunda pelo principalmente fato de possuir algumas organelas a mais como, por exemplo, a parede celular e os cloroplastos.

Tamanho: cerca de 100 micrômetros.


Características:

· Componentes Protoplasmáticos – núcleo, retículo endoplasmático, citoplasma, ribossomos, complexo de golgi, mitocôndrias, lisossomos e plastos.

· Componentes não protoplasmáticos – vacúolos, parede celular e substâncias ergástricas.

· Parede Celular – característica exclusiva de células vegetais, ela tem por função proteger e da forma às células adultas. É formada principalmente por celulose.

· Cloroplastos – são plastos de clorofila. São eles os responsáveis pela fotossíntese. Eles estão presentes somente em células expostas à luz.

· Sistema de regulação – Assim como na célula animal, a célula vegetal realiza vários tipos de funções com o propósito de manter seu equilíbrio e vida.

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Referências
ALBERTS, B. et. al. - Biologia Molecular da Célula. 3ª ed. RS. Artmed, 1997
JUNQUEIRA, L. C. U.; CARNEIRO,J. – Biologia celular e molecular, 6ª ed. RJ
Guanabara Koogan, 2000.
LODISH, H. et. al. - Biologia celular e molecular, 5ª ed. Porto Alegre. Artmed, 2005.

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