A CélulaA Célula

Estrutura e funçõesBases macromoleculares da constituição celularMembrana: trocas entre a célula e o meioDigestão intracelularMatriz citoplasmática: citoplasma e citoesqueletoProcessos de movimentação celularRetículo endoplasmáticoRibossomosComplexo de GolgiMitocôndria: formação e armazenamento de energiaComunicação celular por meio de sinais químicosSíntese protéica; Armazenamento da informação genéticaNúcleo, cromatina e cromossomosDiferenciação celular.

A célula – Estrutura e funçõesA célula – Estrutura e funções

Células: unidades funcionais e estruturais dos seres vivos representam a menor proção de matéria viva

Dois tipos básicos de células:

Procariontes: sem núcleo (bacterias)

Eucariontes: com núcleo (demais seres vivos)

A célula – Estrutura e funçõesA célula – Estrutura e funções

A célula – Estrutura e funçõesA célula – Estrutura e funções

Estrutura básica de uma célula eucariótica:

• Mantem seu DNA em um compartimento interno separado (Núcleo)• Tipicamente são 10X maiores que as células procarióticas• Possui elaborado sistema interno de membranas (organelas)

A célula – Estrutura e funçõesA célula – Estrutura e funções

Em organismos pluricelulares, as células se especializaram para exercerem diferentes funções nos seres vivos

Bases moleculares da constituição celularBases moleculares da constituição celular

Os seres vivos são um sistema químico fundamentado em compostos de carbono (química orgânica)

Lipídeos Proteínas Polissacarídeos Ácidos nucléicos

Membranas celulares

Armazenamenergia

Metabolismo energético

Síntese de hormônios

Isolamentotérmico

“Unidades funcionais”

Enzimas

Contráteis

Receptores

Carreadores

Canais iônicos

Anticorpos

Hormônios, etc…

Armazenamento de energia

Metabolismo energético

Parede celular (células vegetais)

Material genético(DNA/RNA)

(armazenamento das informações

celulares)

Lipídeo Proteína

Bases moleculares da constituição celularBases moleculares da constituição celular

Além disso, as células (procariontes e eucariontes) apresentam compostos inorgânicos em sua composição

Membrana: Trocas entre a célula e o meio Membrana: Trocas entre a célula e o meio

Membrana celular (plasmática) de eucariotos:

• Composta por duas camadas de fosfolipídeos, com os grupamentos hidrofóbicos (não polares) voltados para o centro da estrutura;

• Fluido bidimensional – movimentação dos fosfolipídeos pela membrana

• Macromoléculas inseridos na bicamada lipídica, com diferentes funções (ex.: glicocálice, receptores, canais iônicos, transportadores, etc…)

Membrana: Trocas entre a célula e o meio Membrana: Trocas entre a célula e o meio

Funções da membrana plasmática:

- Engloba a célula, definindo seus limites (meios extra e intracelular)- Controla a entrada e saída de compostos e substâncias nas células- Endocitose e pinocitose

Citoplasma: composição e funçõesCitoplasma: composição e funções

Citoplasma de eucariotos:

• É o meio intracelular;

• Meio fluido (gel), denominado matriz intracelular ou citossol, que contém

citoesqueleto, organelas e depósitos ou inclusões

“Esqueleto da célula”Formato Movimentação Organização

“Órgãos da célula”RespiraçãoSíntese de proteínasArmazenamento do DNADigestão celularDivisão celular

Geralmente temporáriosCarboidratos, proteínas, pigmentos, etc.

CitoesqueletoCitoesqueleto

- Rede complexa de microtúbulos, filamentos de actina (microfilamentos) e filamentos intermediários

- Influi no formato da célula e, junto com proteínas motoras, possibilitam movimentação das organelas e vesículas intracelulares

- Reponsáveis pela contraçào (células musculares) e movimentação da célula inteira (ex.: ameba)

CitoesqueletoCitoesqueleto

- Microtúbulos: encontrados no citoplasma e em prolongamentos celulares como cílios e flagelos

- Subunidade do microtúbulo: beta-tubulina

- MAPs: proteínas associadas ao microtúbulos; diversas funções (organização celular, sinalização intracelular)

- Formação do fuso mitótico

- Movimentação das organelas

- Formato da célula

Fuso mitótico

Epitélio das vias respiratórias

CitoesqueletoCitoesqueleto

- Filamentos de actina: formam o córtex celular, que participa dos processos de endocitose, exocitose e migração celular

- Nas células musculares, responsável pela contração muscular esquelética (juntamente com a miosina)

Mecanismo de contração muscularCórtex celular

CitoesqueletoCitoesqueleto

- Filamentos intermediários: diversas proteínas

a) Queratinas: encontradas em tecidos epiteliais (epiderme) e anexos (unhas, chifres, pelos, etc)Defesa contra abrasão e contra a perda de água e de calor

b) Vimentina: constituinte do mesênquima (tecido embrionário)

c) Desmina: músculo liso e cardíaco

d) Proteína fibrilar ácida da glia e proteínas do neurofilamento: células do SNC

Flechas azuis: proteínas do neurofilamento

Organelas celularesOrganelas celulares

Principais organelas de uma célula animal:

• Mitocôndria• Ribossomo• Retículo endoplasmático• Complexo de Golgi• Lisossomo• Centríolo• Núcleo

MitocôndriasMitocôndrias

- Transformam energia química contida nos metabólitos citoplsmáticos em energia facilmente utilizável pela célula ATP e calor

- Duas membrana; membrana interna com cristas mitocondriais

MitocôndriasMitocôndrias

- Possui seu próprio DNA e RNA: DNA mitocondrial, circular

- Hipótese: mitocôndria se originou de bactéria aeróbia endossimbionte

RibossomosRibossomos

- Organelas cosntituídas de 4 tipos diferentes de RNA (RNA ribossomal) e mais de 80 tipos de proteínas diferentes.

- Dois tipos de ribossomos: a) bactérias, cloroplastos e mitocôndrias b) organismos eucariontes

-Função: tradução protéica (RNA proteína)

- Polirribossomos: conjunto de ribossomos unidos por uma molécula de RNA mensageiro

Cristalografia do ribossomo

Retículo EndoplasmáticoRetículo Endoplasmático

- Rede intercomunicante de vesículas achatadas, vesículas redondas e túbulos, formada por uma membrana contínua e que delimita um espaço irregular (cisterna do retículo endoplasmático)

- Dois tipos de retículo endoplasmático: a) rugoso (com ribossomos) b) liso

-Função: direcionamento de proteínas e macromoléculas; modificações pós-traducionais, síntese de hormônios, hidrólise do glicogênio, etc…

Retículo EndoplasmáticoRetículo Endoplasmático

Distribuição varia de acordo com a função

da célula

Complexo de GolgiComplexo de Golgi

- Conjunto de vesículas achatadas empilhadas

- Completa modificações pós-traducionais nas proteínas, as empacota e endereça para vesículas de secreção, lisossomos ou mb celular

Retículo endoplasmático rugoso --------------------------- Complexo de Golgi Vesículas de

secreção

Estrutura polarizada: lados cis (recebe vesículas) e trans (libera vesículas)

Complexo de GolgiComplexo de Golgi

Endereçamento de proteínas ao complexo de Golgi

LisossomosLisossomos

- Vesículas delimitadas por membrana, com mais de 40 tipos de enzimas hidrolíticas (ribonucleases, desoxirribonucleases, proteases, lipases, etc.) que trabalham no pH ácido do interior da vesícula

- Função: digestão intracitoplasmática; renovação das organelas (autofagossomos)

- Mais abundantes em células fagocitárias (p. ex.: macrófagos)

- Lisossomo primário: quiescente;- Lisossomo secundário: ativo (após fusão com fagossomo)

Fotomicrografia eletrônica mostrando lisossomos secundários rodeados por mitocôndrias

LisossomosLisossomos

Digestão intracelular

NúcleoNúcleo

- Organela que contém todo o genoma (DNA) da célula eucarionte (‘biblioteca”)

- Responsável pela síntese de RNA (RNAt, RNAr, RNAm), que são transportados para o citoplasma

- Principais componentes: envoltório nuclear, cromatina, nucléolo, matriz nuclear e nucleoplasma

NúcleoNúcleo

- Envoltório nuclear: membrana do núcleo; duas membranas separadas pela cisterna perinuclear (contínua com o RER)

- Poros: permitem transporte de moléculas para dentro e para for a do núcleo

- Cromatina: heterocromatina DNA compactado eucromatina DNA descompactado, ativo

- Nucléolos: fábricas para a produção de ribossomos; contêm ppalmente RNA ribossômico e proteínas

Células em meiose. Observe a heterocromatina e o nucléolo

Divisão celularDivisão celular

Divisão celularDivisão celular

Intérfase Prófase

MetáfaseAnáfase

Divisão celularDivisão celular