Célula: Estrutura, Organelas e Metabolismo

Membrana plasmática

Da membrana celular, bainha membranosa que contém o citoplasma, a sua função de barreira está selecionando as substâncias que entram ou saem das células. Nas células vegetais a membrana celular é engrossada com uma plataforma rígida, composta de celulose.

Citoplasma

Citoplasma: onde estão embutidos os componentes ou organelas da célula. É de consistência gelatinosa e é composto principalmente de água e sais minerais.

Núcleo

Núcleo: Lembre-se que as células eucarióticas diferem das procariontes por serem, em primeiro lugar, geralmente maiores e por possuir um núcleo, separado por uma membrana do citoplasma (carioteca ou envoltório nuclear). No núcleo há a informação hereditária da célula em forma de DNA, abreviação de ácido desoxirribonucleico (polímero de unidades menores chamadas nucleotídeos). Normalmente, o DNA no núcleo está ligado às proteínas para formar a cromatina. Durante a divisão celular, a cromatina se condensa em cromossomos.

Nucléolo

Nucléolo: arredondado ou oval, facilmente visível mesmo com microscópio óptico no núcleo das células eucarióticas; é uma região da cromatina estruturada para a produção de RNA ribossômico.

Aparelho de Golgi

Aparelho de Golgi: sacos e vesículas membranosas com extremidades esféricas, geralmente localizado próximo ao núcleo. É responsável pelo transporte e processamento de compostos sintetizados, e pela secreção celular. O aparelho de Golgi está ligado à membrana plasmática para excretar conteúdo fora da célula.

Mitocôndrias

Mitocôndrias: possuem dupla membrana — uma membrana externa e uma interna com pregas (cristas). No interior da mitocôndria encontramos proteínas, enzimas e ATP. As mitocôndrias são dispersas no citoplasma e sua função é gerar ATP, ou energia, por meio da respiração celular (incluindo o ciclo de Krebs). São conhecidas como usinas de energia.

Ribossomos

Ribossomos: de forma aproximadamente esférica, distribuídos na matriz citoplasmática ou presos às membranas do retículo endoplasmático. Os ribossomos são compostos por RNA (ácido ribonucleico) e proteínas. Realizam a síntese de proteínas e enzimas.

Retículo endoplasmático (RE)

RE: o retículo endoplasmático é dividido em liso e rugoso; sua função é a troca de matéria entre a matriz e a cavidade interna, e está envolvido na síntese de proteínas (por interação com ribossomos) e na síntese de lipídios.

Vacúolos

Vacúolos: organelas mais características das células vegetais, aparecem e desaparecem de acordo com as necessidades. Os vacúolos presentes no citoplasma armazenam produtos químicos e mantêm o turgor celular, além de excretar e digerir alimentos sólidos. Existem vários tipos: vacúolos fagocíticos, digestivos, secretórios, etc.

Resumo estrutural e funcional da célula

Célula: é a unidade funcional e estrutural dos seres vivos, pois todos os seres vivos são formados por uma ou mais células, e é a menor unidade de matéria que pode realizar funções vitais (cada célula procede de outra célula pré-existente).

Do ponto de vista estrutural

Eucariotas: têm DNA separado do citoplasma pelo envoltório nuclear (membrana dupla). Exemplos: células animais e vegetais.

Procariotas: não possuem núcleo delimitado por membrana; o DNA fica disperso no citoplasma. (As bactérias são células procariotas.)

Membrana plasmática (detalhes)

Membrana plasmática: é o limite da célula; controla a troca de substâncias entre o interior e o exterior. É formada por uma bicamada lipídica na qual estão inseridas proteínas.

Citoplasma e citoesqueleto

Citoplasma: dividido em compartimentos chamados organelas envoltas por membranas; a solução na qual estão incorporadas é chamada hialoplasma.

Citoesqueleto: conjunto de filamentos proteicos distribuídos na rede do hialoplasma; dá forma à célula e é responsável por seus movimentos.

Centrossoma

Centrossoma: zona próxima ao núcleo da qual surgem os filamentos do citoesqueleto (centríolos em células animais).

Retículo endoplasmático e ribossomos (detalhes)

Retículo endoplasmático: conjunto de túbulos e sacos achatados espalhados pelo citoplasma; o retículo endoplasmático rugoso (RER) é coberto externamente por ribossomos e está envolvido na síntese de proteínas. O retículo liso participa da síntese de lipídios.

Complexo de Golgi

Complexo de Golgi: conjunto de bolsas e vesículas membranosas; sua função é armazenar macromoléculas sintetizadas e expulsá‑las por descarga (secreção).

Lisossomos e mitocôndrias (detalhes)

Lisossomos: vesículas membranosas que contêm enzimas digestivas (digestão).

Mitocôndrias: cercadas por dupla membrana; a membrana interna se estende formando cristas; contêm pequenas moléculas de DNA e são responsáveis pela produção de energia.

Cromatina e nucléolo

Cromatina: formada por fibrilas de DNA; controla e regula as funções vitais da célula.

Nucléolo: uma ou mais áreas de aparência granular nas quais se formam os ribossomos.

Célula vegetal

Célula vegetal: apresenta organelas e estruturas únicas, como cloroplastos, parede celular e grandes vacúolos.

Parede celular: formada principalmente por celulose; protege a célula e mantém a sua forma.

Vacúolos: podem chegar a ocupar 90% da célula e realizam armazenamento.

Cloroplastos: local da fotossíntese; têm dupla membrana que reveste o estroma, onde se formam estruturas membranosas chamadas tilacoides, que contêm clorofila.

A célula como unidade funcional

Nas células ocorrem reações químicas denominadas metabolismo. Existem dois processos metabólicos principais:

• Anabolismo: síntese de seu próprio material a partir de produtos químicos ou nutrientes incorporados do ambiente; requer energia (por exemplo, fotossíntese).
• Catabolismo: degradação de compostos químicos em componentes mais simples, liberando energia contida nas ligações, usada para movimento e transporte através da membrana.

ATP

O ATP: é o intermediário energético mais comum dos processos metabólicos que liberam energia (fotossíntese e respiração). Uma molécula de ATP é um nucleotídeo composto por uma base nitrogenada (adenina), o açúcar ribose e três grupos fosfato ligados por ligações de alta energia.

Troca entre células e meio ambiente

Nutrição autotrófica: células que fabricam suas próprias moléculas orgânicas a partir de nutrientes inorgânicos, como CO2 e H2O (ex.: plantas).

Nutrição heterotrófica: células que precisam incorporar matéria orgânica produzida por outros organismos através da membrana.

Transportes através da membrana

Transporte de substâncias: a membrana plasmática permite a passagem de algumas substâncias e impede outras, por diferentes mecanismos:

• Difusão: passagem de pequenas moléculas através da membrana ou por canais, do local de maior concentração para o de menor concentração até o equilíbrio.
• Osmose: movimento de água através de uma membrana semipermeável do meio menos concentrado (hipotônico) para o mais concentrado (hipertônico); quando ambos são iguais, diz‑se isotônico.
• Transporte ativo: pequenas moléculas transportadas contra o gradiente de concentração (do menor para o maior) mediante gasto de energia (ATP).

Características das células

Procariotas:

• O genoma é encontrado em DNA único e não delimitado por membrana.
• Ausência de organelos citoplasmáticos membranosos.
• Ausência de complexos membranosos internos.
• Possuem flagelos sem capacidade contrátil (estruturalmente diferentes dos eucarióticos).

Eucariotas:

• O núcleo e o citoplasma são separados pela membrana nuclear.
• O núcleo celular costuma estar localizado no centro (variações existem).
• O núcleo é composto por: membrana nuclear, material genético, nucleoplasma e um ou mais nucléolos.
• Todas as organelas citoplasmáticas são separadas por membranas.
• Algumas células possuem flagelos contráteis e estruturas complexas.