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1 Citologia – Prof.ª Luciana Resque

CITOLOGIA Prof.ª Luciana Resque

Modúlo 1

Bases Biológicas e Fundamentação em Saúde


TEORIA CELULAR (1838/39) – Era da Citologia

“TODOS OS SERES VIVOS SÃO FORMADOS POR CÉLULAS.” As células são,

portanto, as unidades morfológicas e funcionais dos seres vivos. Atualmente sabe-se que

os vírus são as únicas exceções a essa teoria embora dependam delas para sua reprodução (vírus são

acelulares).

Estudo da Citologia – Roteiro

Estudaremos as células a partir de sua superfície,

procurando entender as estrutura que as delimitam,

protegem e permitem trocas entre o meio

intracelular (intra = dentro) e o extracelular (extra =

fora). Estudaremos as MEMBRANAS que são

envoltórios celulares e os processos de troca entra as

células e o meio. Após, passaremos a estudar o

CITOPLASMA onde ocorrem importantes processos

fisiológicos (Metabolismo). Ao final estudaremos o

NÚCLEO responsável pela coordenação da fisiologia

celular e pelas divisões celulares.

ENVOLTÓRIOS CELULARES

As células encontram-se individualizadas (separadas) do meio pelos envoltórios. Estes devem ter

características que, se por um lado separam o interior da célula do meio externo por outro devem propiciar

trocas de substâncias com o mesmo. Para manter-se viva as células precisam trocar (intercambiar): receber

nutrientes (02, glicose ...) e eliminar resíduos (CO2, escórias nitrogenadas entre outros).

MEMBRANA PLASMÁTICA

Envoltório celular presente em TODAS as

células: Membrana Plasmática (ou celular ou

citoplasmática). Esta membrana é lipoproteica

(fosfolipídios + colesterol + proteínas).


Em 1972 – Modelo Mosaico Fluido (Singer e Nicolson)

Segundo este modelo, existem 2 camadas de fosfolipídios que formam um

revestimento fluido delimitando a célula. Por ter afinidade diferencial com a água essas

2 camadas formam uma película que isola a célula impedindo a passagem de moléculas grandes ou de

moléculas solúveis em água.

Se a célula fosse revestida somente por lipídeos ela seria completamente impermeável a moléculas

importantes para a sua sobrevivência: glicose, aminoácidos e ácidos graxos que são solúveis em água. Isto

não acontece porque as Proteínas Membranosas que ficam imersas na camada fluida de lipídeos (Intrínsecas

e Periféricas (Extrínsecas) formam verdadeiras “portas” de passagem para estas substâncias (características

hidrofílicas). Porém por estas “portas” não passa qualquer substância, há uma seleção formando então uma

seletividade – Permeabilidade Seletiva do que entra e do que sai da célula.

Portanto a membrana Citoplasmática é permeável, mas não a tudo.

Envoltórios Externos a Membrana Plasmática:

Membrana Plasmática é fluida e delicada. Após evoluções surgiram na superfície das células

envoltórios que em geral aumentam a resistência e permeabilidade das células.

Glicocálice: Presente em células animais.

Parede Celular: Presente na maioria das bactérias, fungos e plantas. (Estudos das bactérias em

microbiologia).

Glicocálice: (do Grego: Glykys = doce) (do Latim: Calyx = envoltório)

Ocorre externamente à Membrana Plasmática da maioria das células animais. É formado por uma

camada frouxa de glicídios, associados aos lipídios e proteínas da membrana.

Além de proporcionar resistência o glicocálice tem outras funções:

Constitui uma barreira contra agentes físicos e químicos do meio externo.

Reconhecimento: as células tem diferentes glicocálices formados por glicídios diferentes.

Forma uma malha que retém nutrientes e enzimas ao redor das células (formando e tornando

um meio externo mais adequado).

Processos de troca entre a célula e o meio externo: semipermeabilidade.

Este processo pode ser agrupado em 3 categorias:

1. Processos passivos: Sem gasto de energia e com objetivo de igualar a concentração da célula com

o meio externo (a favor de um gradiente de concentração).

Podem ser: difusão, difusão facilitada e osmose.

2. Processos ativos: Com gasto de energia, mantendo a diferença de concentração entre o meio

interno celular e o meio externo (contra o gradiente de concentração) Ex.: Bomba de sódio e

potássio.

3. Processos mediados por vesículas.


Obs: Concentração de uma solução:

Solução: Moléculas (partículas sólidas) dissolvidas em água.

Concentração: quantidade de soluto dissolvido em solvente.

Quando 2 soluções tem a mesma concentração elas são chamadas de isotônicas ou isosmóticas

(iso = igual).

Quando a concentração é diferente a mais concentrada é chamada hipertônica ou hiperosmótica

(hiper = muito) e a menos concentrada é chamada hipotônica ou hiposmótica (hipo = pouco).

Transportes entre Membranas:

Transporte (ou Processo) Passivo:

Difusão: A difusão corresponde ao movimento de

partículas (soluto = moléculas ou íons) do meio mais

concentrado (hipertônico) para o de menor

concentração (hipotônico) a fim de igualar a

concentração. Ex: difusão de gás oxigênio e gás

carbônico nos alvéolos pulmonares.

Osmose: Processo de difusão (passagem) de

moléculas de H2O (solvente). A água difunde-se em

maior quantidade da solução hipotônica para

hipertônica para diluir.

Ex: hemácias no sangue

Soluto (ex: açúcar,

aminoácido, íons) ...

Solvente (ex: água)


Hemácia normal (meio externo isotônico com o meio interno)

Colocando-a em meio externo hipertônico, ela perde água e murcha.

Colocando-a em meio externo hipotônico ocorre entrada excessiva de água na hemácia e ela se

rompe (lise celular).

Difusão facilitada:

Também é um processo passivo que ocorre através das membranas lipoproteicas. Neste processo

algumas proteínas da membrana facilitam esta passagem. Este transporte é particularmente comum no

movimento da glicose, alguns aminoácidos, vitaminas e alguns íons (Cálcio, Cloro).

Obs.: Fibrose cística: doença hereditária caracterizada principalmente por abundante secreção nas

vias aéreas de muco bloqueando a passagem do ar para os pulmões. Esta doença está relacionada com a

ausência de uma proteína normal nas membranas celulares responsável pelo transporte de íons Cloro (Cl -).

Com isso ocorrem alterações na concentração desses íons fora e dentro da célula determinando

modificações no metabolismo celular.

Transporte (ou Processo) ativo: Bomba de Sódio e Potássio

A alta concentração de íons K+ na célula é importante pois esses íons são necessários na síntese de

proteínas e em algumas etapas da respiração celular. Estas altas concentrações de íons K+ dentro da célula,

entretanto, podem trazer problemas osmóticos, pois a célula torna-se hipertônica. O bombeamento de Na+

para fora da célula compensa a necessidade de alta [ ](concentração) de K+ dentro da célula e resolve o

problema osmótico. Além disso, a bomba de Na+ e K+ é importante na produção da diferença de cargas

elétricas nas membranas, especialmente nas membranas de células nervosas e nas de células musculares

proporcionando a transmissão de impulsos elétricos nessas células.


Transporte de Massa: Endocitose e Exocitose

Partículas maiores não conseguem atravessar a membrana, mas podem ser incorporadas à célula por

endocitose ou ser eliminada por exocitose.

Endocitose

Fagocitose (fagos = comer;

citos = célula. O material

ingerido fica no interior de um

fagossomo e é degradado para

ação de enzimas específicas.

Pinocitose (pinos = beber; ato

de a célula beber). A

pinocitose está relacionada à

ingestão de moléculas

dissolvidas em H2O como

polissacarídeos e proteínas.

Exocitose – Processo frequente

nas células com função secretora

como as células do pâncreas que

secretam insulina e glucagon.

Também por exocitose são

eliminados resíduos do material

digerido dentro da célula.

CITOPLASMA

O Citoplasma das células eucarióticas corresponde a toda região situada entre a membrana

plasmática e a membrana nuclear (carioteca ou cariomembrana). Ele é constituído por um fluido chamado

citosol (ou hialoplasma) composto basicamente por H2O, íons e substâncias necessárias à síntese (produção)

de moléculas orgânicas. O citoplasma das células eucarióticas é o local onde estão imersas as seguintes

estruturas:

1. Ribossomos (presentes também em células procarióticas)

2. Inclusões citoplasmáticas: estruturas não membranosas temporárias que geralmente

representam formas de reserva de substâncias na célula.

Exemplos:

Glicogênio (reserva de carboidratos) fica no citosol da célula aos quais podem realizar síntese

ou degradação de acordo com a necessidade da célula.

Gordura (outra forma de estoque na célula): nas células adiposas (gordurosas) a gordura

chega a ocupar praticamente todo o citosol. Essas gotas de gordura são reservas de ácidos

graxos.

3. Citoesqueleto: responsável pela forma e sustentação da célula.


4. Organelas citoplasmáticas: (exclusivo das células eucarióticas): estruturas

delimitadas por membranas: Retículo Endoplasmático (RE), Complexo de

Golgi, Lisossomos, Peroxissomos e Mitocôndrias. As organelas membranosas

representam cerca de 40% do volume celular.

Vamos estudar neste momento a fisiologia (função) destas organelas citoplasmáticas:

a) SUSTENTAÇÃO e MOVIMENTOS CELULARES: são desempenhados pelo citoesqueleto,

centríolos, cílios e flagelos;

b) SÍNTESE (produção), ARMAZENAMENTO e TRANSPORTE de macromoléculas: Ribossomos,

Retículo Endoplasmático, Complexo de Golgi, Lisossomos, Peroxissomos.

c) METABOLISMO ENERGÉTICO DAS CÉLULAS: processo que corresponde à obtenção de

energia e liberação da mesma. Estão neste processo o Citosol e as Mitocôndrias.

CITOESQUELETO EUCARIÓTICO:

A forma e a sustentação da célula eucariótica são dadas pelo citoesqueleto. E este é composto

principalmente por 3 tipos de filamentos de proteína:

1. Microtúbulos: suporte estrutural da célula, formação da divisão celular;

2. Microfilamentos: formado por actina e miosina: movimentação da células. Formam os

principais componentes de contração de células musculares;

3. Filamentos Intermediários: conferem resistência às células (ex.: queratina – cabelos e unhas).


RIBOSSOMOS

São estruturas encontradas tanto

em células eucarióticas quanto em

procarióticas e participam do processo de

síntese (produção) de proteínas. São

formados por 2 partes arredondadas que

são constituídas por proteínas e por um

tipo de ácido ribonucleico (RNAr = RNA

Ribossômico).

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO

Sistema de canais e canalículos delimitados por membranas. Esses canais comunicam-se com a

membrana nuclear trazendo informações da mesma. Portanto, o RE pode ser considerado uma rede de

distribuição levando o material de que a célula necessita de um ponto a outro da célula (Função de

transporte e comunicação) e também um local de alta produção de substâncias. Existem 2 tipos:

Retículo Endoplasmático Liso - REL

(ou agranular): não tem ribossomos

acoplados à sua membrana.

Retículo Endoplasmático Rugoso -

RER (ou granular): com ribossomos

acoplados à membrana o que lhe

confere aspecto granular, rugoso.

Isto faz com que exerçam diferentes funções na célula:

O REL participa principalmente da síntese de esteróides,

fosfolipídios e outros lipídios como o colesterol. Atua também

na degradação (metabolização) do álcool (etanol) ingerido em

bebidas alcoólicas. O REL é abundante em células do fígado

(hepatócitos) e nas gônadas (glândulas sexuais: testículos e

ovários). Já o RER (granular), ou seja, com ribossomos

acoplados, a sua principal função é a síntese (produção) de

proteínas que poderão ou não ser enviadas para o exterior das

células. Este retículo também pode ser chamado de

ergatoplasma. Este retículo é muito desenvolvido em células

secretoras como as do pâncreas e as células caliciformes da

parede intestinal que secretam muco (mucopolissacarídeo).


COMPLEXO DE GOLGI

Conjunto de bolsas e sacúolos interligados denominados dictiossomos.

Localizado geralmente próximo ao núcleo e ao RER.

As proteínas sintetizadas (produzidas)

no RER chegam ao complexo de Golgi por meio

de vesículas transportadoras e são

modificadas. Após, vesículas contendo estas

partículas são liberadas do Complexo de Golgi

como grânulos de secreção que lançam seu

conteúdo para o exterior da célula pelo

processo de EXOCITOSE.

A função desta organela não é produzir

substâncias mas sim modificá-las, armazená-

las (empacotar) e eliminá-las (enviar) =

“Correio” do corpo celular.

LISOSSOMOS

São pequenas vesículas membranosas

arredondadas que contém grande quantidade de

enzimas líticas (de quebra) responsáveis pela digestão

intracelular. Com origem no Complexo de Golgi os

lisossomos são cheios de enzimas líticas (digestivas) e,

estas enzimas são produzidas, então, pelo RER (enzimas

são proteínas) e migram para os dictiossomos sendo

identificadas e enviadas para uma região especial do

Complexo de Golgi onde são empacotadas e liberadas na

forma de pequenas bolsas (vesículas) formando os

lisossomos.


PEROXISSOMOS

Principal função desta organela é a

oxidação de certas moléculas orgânicas, em

especial os ácidos graxos. Apesar de ser um

processo benéfico há a formação de um

subproduto tóxico: a água oxigenada (H2O2). Esta

é, então, logo degradada dentro do próprio

peroxissomos pela enzima catalase, formando-se

água (H2O) e gás oxigênio (O2). Os peroxissomos

são também importantes na desintoxicação do

etanol. Cerca de 25% do etanol ingerido é

degradado pelos peroxissomos das células do

fígado. O restante é degradado no REL.

MITOCÔNDRIAS

As mitocôndrias são organelas responsáveis pela respiração celular aeróbia. O conjunto de

mitocôndrias de uma célula recebe o nome de condrioma. O número de mitocôndrias é bastante variável

de uma célula para outra sendo maior nas células que têm maior atividade metabólica. Em geral, as

mitocôndrias apresentam forma de bastonete e são formadas por 2 membranas lipoprotéicas: 1 externa lisa

e outra interna que apresenta invaginações (dobras internas) formando as cristas mitocondriais que contém

em seu interior a matriz mitocondrial que é rica em enzimas que participam da respiração celular. Ela possui

além disso: ribossomos, íons Ca+ e Mg+, DNA e RNA próprios.

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