ESTRUTURA E FISIOLOGIA CELULAR

Prof. João Leite

Mestrando em Ensino de Biologia - UFRJ

Teoria Celular – Schelden e Schwann

• Célula (Hooke, 1665) – unidade fundamental, estrutural e funcional da vida. Todos os seres vivos possuem células

TIPOS DE CÉLULAS

• Células procarióticas – células que não possuem núcleo envolto por uma membrana e possuem um citoplasma pobre em organelas. Ex: Bactérias

TIPOS DE CÉLULAS

• Células eucarióticas – são células de organismo mais complexos, pois esta possuem uma membrana que envolve o núcleo chamada CARIOTECA, e o citoplasma rico em organelas

Células Eucariotas descendem de procariotas

Célula animal X Célula vegetal

• Diferenças entre células vegetais e animais quanto a presença de organelas

Fisiologia celular

Fronteiras das células

Membrana plasmática

A membrana plasmática circunda a célula, define seus limites e mantem as diferenças

essenciais entre o citosol e o ambiente extracelular. (Alberts, et. al, 2010)

Funções: • Fornece proteção à célula • Delimita o conteúdo intracelular • Possui permeabilidade seletiva

Membrana plasmática • A membrana plasmática é composta basicamente

por uma bicamada de fosfolipídios

Membrana plasmática

• Fosfolipídios em agua tendem a formar lipossomos

• Modelo de membrana de Singer e Nicholson

• Modelo Mosaico Fluido

Aquaporinas

• Descoberta por Peter Agre, 2003

• Proteínas que formam poros exclusivamente para a passagem de água

• Presentes em células renais

Transportes de membrana

Devido ao seu interior hidrofóbico, a bicamada lipídica das membranas celulares serve comouma barreira à passagem da maioria das moléculas polares. (Alberts, et. al, 2010)

Tipos de Transportes de Membrana

Transportes de membrana - direções

Transportes de membrana

• Transporte passivo – substâncias atravessam a membrana a favor do gradiente de concentração

• Sem gasto energético

Tipos de transportes passivos • Difusão simples – transporte de

substancias permeáveis a membrana a favor do gradiente de concentração.

• substancias lipossolúveis como: gás carbônico e oxigênio

Tipos de transportes passivos

• Difusão facilitada – transporte de substâncias (íons e glicose) através da membrana com auxilio de proteínas carreadoras

• A favor do gradiente de concentração

Tipos de transportes passivos

Difusão simples x difusão facilitada

Transporte ativo

• Transporte de substancias através de proteínas carreadoras, mas contra o gradiente de concentração.

• Exige gasto energético - ATP

Transporte ativo

• Bomba de Sódio (Na+) e Potassio (K+)

Osmose • Difusão de água através da membrana

• Obedece a concentração de solutos

Osmose • A água sempre passará do meio hipotônico para

o hipertônico

Pressão osmótica Pressão osmótica é a força de atração que o soluto exerce sobre o solvente, atraindo-o a fim de equilibrar as pressões osmóticas de dois lados de uma membrana semipermeável.

Osmose nos seres vivos

Osmorregulação

•

Uréia Água

Isotônico

Osmose em elasmobrânquios

Endocitose

• Transporte de substâncias de grande peso molecular ou em grandes quantidades (blocos) para dentro das células.

• Depende de alterações morfológicas da superfície celular.

• Tipos: Fagocitose e Pinocitose

Pinocitose

Exocitose

• Saída de substâncias de alto peso molecular de dentro da célula

Propriedades da membrana

• Microvilosidades – aumentam a superfície de contato das células com as substancias, gerando maior capacidade de absorção.

Citoplasma e organelas citoplasmáticas

Citoplasma

• Espaço entre a membrana plasmática e a carioteca nos eucariotos

• Preenchido por uma substancia gelatinosa chema CITOSOL ou HIALOPLASMA

• Local de muitas reações metabólicas celulares

• Local onde se encontram as organelas dos eucariotos

Organelas com função estrutural e locomotora

Citoesqueleto

• Formato celular

• Rigidez do citoplasma

• Movimentos celulares – pseudopodes, evaginação e invaginação e microvilosidades

• Composto por proteínas

tubulares.

Organelas com função estrutural e locomotora

CENTRÍOLO

• Formação dos cílios e flagelos

• Formação do fuso acromático – separação dos cromossomo na divisão celular.

• Ausente em

Células veg.

Organelas com função estrutural e locomotora

CÍLIOS E FLAGELOS

• Locomoção da célula

• Deslocamento de substancias ( trato respiratório)

Organelas membranosas RIBOSSOMOS • Local de síntese de proteínas a partir da

formação de RNAm • Podem estar isoloados no citoplasma –

produzem proteinas para uso da propria celula produtora

• Unidos ao REG ou RER – produzem proteinas para a exportação

• Polissomos – varios ribossomos em um único RNAm – acelera a sin- tese

Organelas membranosas

Retículo endoplasmatico

• Dividido em: Grabuloso/Rugoso (RER/REG) e Liso (REL)

Organelas membranosas

RER/REG

• Participa da síntese de proteínas para a exportação junto com os ribossomos aderidos as suas membranas

Organelas membranosas

Organelas membranosas

REL

• Produção de lipídeos para a formação de hormônios esteróides – Progesterona e testosterona

• Desintoxicação do organismo

• Armazenamento de Cálcio

Organelas membranosas

SISTEMA DE GOLGI

• Processamento de substâncias – GLICOSILAÇÃO

• Produção de carboidratos

• Exportação – formação de vesículas secretoras

• Formação de lisossomos e acrossomos

Organelas membranosas • Exportação de produtos intracelulares

19. Muitos estudos de síntese e endereçamento de proteínas utilizam aminoácidos marcados radioativamente para acompanhar as proteínas, desde fases iniciais de sua produção até seu destino final. Esses ensaios foram muito empregados para estudo e caracterização de células secretoras.

Após esses ensaios de radioatividade, qual gráfico representa a evolução temporal da produção de proteínas e sua localização em uma célula secretora?

c)

Organelas membranosas

Acrossomos

• Auxilia a entrada do SPTZ no óvulo

Organelas membranosas

LISOSSOMOS

• Proteínas não exportadas pelo S. Golgi são envoltas por membrana e passam a ter função enzimática

• Digestão intracelular

Autofagia

LISOSSOMOS

Autofagia – destruição de organelas velhas (renovação celular) – turn-over

Autólise positiva - apoptose

• Autólise – morte celular pelas enzimas dos lisossomos que são liberados no citoplasma da própria célula

Positiva – Apoptose

Negativa - exemplo a Silicose

Autolise negativa - Silicose

Núcleo Interfásico

• Constituído pela carioteca

• Poroso

• Armazenamento dos ácidos nucléicos

• No centro do núcleo está o NUCLEOLO – presença do RNAr

Organelas energéticas

MITOCÔNDRIA

• Responsável pelo metabolismo energético da célula

• Produção de ATP

• Possuem DNA próprio

Organelas energéticas

CLOROPLASTO

• Responsável pela FOTOSSÍNTESE em eucariotos vegetais

• Possuem DNA próprio

Teoria da Endossimbiose

Organelas catalíticas

VACUOLOS

• Digestão em células vegetais

• Acumulo de nutrientes

• Acumulo de substancias tóxicas – defesa

• Regula a pressão osmótica, eliminando o excesso de água

Organelas catalíticas

PEROXISSOMA

• Detoxificação (metabolização de substâncias tóxicas

GLIOXISSOMAS

• Convertem lipideos em açucares para germinação das sementes

• Ausentes em celulas animais