1 Citologia – Prof.ª Luciana Resque
CITOLOGIA Prof.ª Luciana Resque
Modúlo 1
Bases Biológicas e Fundamentação em Saúde
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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).
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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.
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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)
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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.
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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.
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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).
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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).
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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.
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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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