Estrutura Celular: Citoplasma e Matriz Extracelular

Citoplasma e Hialoplasma

O que é o citoplasma?

O citoplasma é um espaço intracelular preenchido por uma matriz semifluida (com consistência de gel), denominada hialoplasma, onde está mergulhado tudo o que se encontra dentro da célula, como moléculas e organelas. O hialoplasma pode ter uma consistência de gel mais viscosa, denominado citogel, ou uma consistência mais líquida, denominada citosol.

O Citoesqueleto Celular

Quais as principais funções do citoesqueleto?

• Participação na organização dos centríolos, cílios e flagelos.
• Orientação e deslocamento dos cromossomos, formando as fibras do fuso e do áster durante a divisão celular (mitose e meiose).
• Ponto de apoio para a manutenção da disposição das organelas citoplasmáticas.
• Projeção e retração citoplasmática que levam as células a mudar de forma (emissão de pseudópodes).
• Execução de contrações musculares pelo deslizamento dos filamentos de miosina sobre os de actina.

Quais os filamentos que compõem o citoesqueleto?

• Filamentos de actina ou microfilamentos
• Microtúbulos
• Filamentos intermediários

Quais as principais diferenças entre os filamentos?

• Filamentos de actina (ou microfilamentos): Com 7 a 9 nm de diâmetro, são formados por uma dupla fita helicoidal da proteína actina, constituindo feixes lineares. Sustentam a membrana plasmática e, junto com proteínas motoras, realizam a locomoção celular.
• Microtúbulos: Com 24 nm de diâmetro, são longos cilindros ocos formados pela proteína tubulina e estão ligados ao centrossomo. Formam os cílios e flagelos e orientam a migração de vesículas no citoplasma.
• Filamentos intermediários: Com 10 nm de diâmetro, são compostos por diferentes proteínas e formam uma rede que dá resistência mecânica e estrutural às células.

Organelas Citoplasmáticas e Suas Funções

A seguir, a descrição e a importância das principais organelas citoplasmáticas.

Ribossomos

Estruturas não membranosas formadas basicamente por proteínas e RNA ribossômico (RNAr). Atuam na síntese de proteínas que ocorre no interior das células.

Centríolos

Estruturas cilíndricas formadas por fibras proteicas especiais do citoesqueleto. Estão relacionados à produção de cílios e flagelos e, em alguns casos, à divisão e ao esqueleto celular.

Retículo Endoplasmático

Canais delimitados por membranas lipoproteicas. Podem ser classificados como rugosos (granulosos) ou lisos (não granulosos).

Complexo de Golgi

Sáculos interligados que se localizam próximos ao núcleo celular. Sua função é modificar e eliminar as secreções proteicas do retículo endoplasmático rugoso.

Vacúolos

São estruturas que têm a função de controlar a entrada e a saída de líquidos da célula por osmose. Podem ser do tipo pulsátil (contrátil) ou de suco celular.

Lisossomos

Estruturas semelhantes a pequenas vesículas, ricas em enzimas produzidas pelo retículo rugoso, que permitem a digestão intracelular.

Mitocôndria

Organela presente em praticamente todas as células eucariontes. Participa da respiração celular e possui DNA, RNA e ribossomos próprios.

Cloroplastos

Assim como as mitocôndrias, são delimitados por duas membranas lipoproteicas. A membrana externa é lisa e a interna forma dobras para o interior da organela, constituindo um complexo sistema membranoso.

Peroxissomos

São bolsas membranosas que contêm alguns tipos de enzimas digestivas, como a catalase, que transforma o H₂O₂ (água oxigenada) em H₂O (água) e O₂ (oxigênio). Também possuem outras enzimas que degradam gorduras e aminoácidos.

A Matriz Extracelular (MEC)

Definição e importância da matriz extracelular

A matriz extracelular (MEC) é uma estrutura complexa e altamente organizada que tem um papel essencial na sobrevivência, migração e proliferação das células adjacentes. Composta por importantes proteínas, a MEC influencia os principais programas de crescimento celular, diferenciação e apoptose. As interações célula-matriz são cruciais em vários processos biológicos, como morfogênese e diferenciação, e também desempenham um papel importante em situações patológicas, como cicatrização de feridas e progressão tumoral.

Quais as principais estruturas da matriz extracelular?

Os principais componentes são Glicosaminoglicanos (GAGs), geralmente ligados a proteínas formando proteoglicanos, e proteínas fibrosas.

• Glicosaminoglicanos (GAGs): Formam géis hidratados e porosos. Atuam como filtro molecular nos glomérulos renais e como barreira seletiva aos movimentos das células.
• Colágeno: Resiste a trações e pressões (tipos I e II); mantém a estrutura de tecidos delicados e expansíveis (tipos III e IV); une células e liga fibrilas entre si (tipos V, VII e IX).
• Elastina: Fornece elasticidade aos tecidos, constituindo 50% do peso da artéria aorta.
• Fibronectina: Glicoproteínas que contêm locais de adesão para as células. A fibronectina plasmática atua na cicatrização, fagocitose e coagulação, enquanto a fibronectina de superfície se liga temporariamente ao plasma.
• Laminina: Proteínas multiadesivas da lâmina basal que ligam o colágeno. Estão correlacionadas com o crescimento e a progressão de tumores.

Qual o impacto da síntese defectiva de elastina?

Uma deficiência no gene que codifica a elastina pode acarretar a Síndrome de Williams, que causa problemas de coordenação e equilíbrio, atraso motor e sociabilidade excessiva.

Qual o impacto da síntese defectiva de colágeno?

A síntese defectiva de colágeno pode ocorrer de duas formas:

• Em excesso: Leva a doenças como a esclerodermia, um endurecimento anormal da pele e, em casos graves, de órgãos internos.
• Em déficit: Gera anomalias como a Síndrome de Ehlers-Danlos.

Quais são as funções da matriz extracelular?

• Regular o comportamento das células em contato, influenciando seu desenvolvimento, migração, proliferação e formação.
• Suportar o estresse mecânico sofrido por muitos tecidos.
• Permitir uma rápida difusão de nutrientes entre as células.
• Auxiliar nos processos de regeneração dos tecidos.

Conceitos Gerais de Biologia Celular

Quais os dois tipos funcionais de proteínas fibrosas?

• Estruturais: Colágeno e elastina.
• Adesivas: Fibronectina e laminina.

Exemplos de componentes solúveis e insolúveis da MEC

• Insolúveis: Colágeno e fibras de elastina.
• Solúveis: Proteoglicanos e glicoproteínas.

Qual a composição química de uma célula?

• Água
• Sais minerais
• Proteínas
• Lipídios
• Carboidratos
• Ácidos nucleicos
• Vitaminas

O que é osmose?

É o fenômeno que ocorre quando duas soluções de concentrações diferentes são separadas por uma membrana semipermeável. Nesse processo, há a passagem do solvente do meio hipotônico (menos concentrado) em direção ao meio hipertônico (mais concentrado), até que as soluções se tornem isotônicas (com a mesma concentração).

Quais os tipos de movimento celular?

O movimento celular pode ser ciliar e flagelar.