Biologia da Célula
A TURMA DO FUND II CONSTRUIU COM A ORIENTAÇÃO DO PROFº MARCOLINO UMA CÉLULA HUMANA DE MASSA DE MODELAR PARA AULA DE BIOLOGIA CELULAR.
ENTENDENDO MELHOR O FUNCIONAMENTO DA CÉLULA.
É a unidade biológica e funcional dos organismos vivos. Constitucionalmente, a célula apresenta um considerável poliformismo acompanhado por diferenças no tamanho, número e funções.
Os elementos que constituem a célula são: o núcleo, membrana celular, citoplasma, ribossomos, lisossomos, mitocôndrias, complexo de Golgi, micro-túbulos, cílios e flagelos, centríolos, centrosfera, e astrosfera.
Núcleo: de forma geralmente esférica, em algumas células ocupa uma posição bastante fixa, perto do centro e em outras se desloca encontrando-se em qualquer ponto da célula. É um centro de controle importante; contém os fatores hereditários (genes) que fixam os traços característicos do organismo; e, direta ou indiretamente, controlam muitos aspectos da atividade celular. É separado do citoplasma por uma membrana de dupla capa formada por agregados lipoprotéicos na qual há poros que permitem a passagem de diversas substâncias, entre elas o RNA (ácido ribonucléico). O elemento que constitui essencialmente o núcleo é o DNA (ácido desoxirribonucléico) que se encontra combinado com proteínas ácidas e proteínas básicas formando a cromatina (cromossomos), suspensa numa substância semilíquida chamada carioplasma. O nucléolo, que é outro componente do núcleo, costuma estar presente em número variável de um a quatro na maior parte das células, e numa mesma célula pode variar segundo as diferentes etapas funcionais.
Membrana celular: denominada também membrana plasmática ou citoplasmática, representa o limite da célula com o exterior e constitui um lugar ativo de intercâmbios seletivos entre o ambiente exterior e o citoplasma. A membrana plasmática é composta por um duplo estrato de lípidos e proteínas que, do exterior ao interior se acham assim dispostos: um estrato ou capa protéica, em contato com o ambiente exterior, um estrato lipídico, e outro estrato protéico limitando com o citoplasma. Os dois estratos protéicos, de 25 Å (Angstrõm) de diâmetro, são responsáveis pela elasticidade, resistência e hidrofila da membrana plasmática. O estrato lípido de 30 Å de diâmetro constitui o esqueleto principal. Em algumas células, a membrana plasmática apresenta, em correspondência a própria superfície, uma série de modificações estruturais consideradas como estruturas especializadas da porção livre ou da parede contígua em relação aos processos fisiológicos de absorção, secreção, etc.
Citoplasma: é o material situado dentro da membrana plasmática e fora do núcleo. É formado por um sistema de túbulos, sáculos ou vesículas denominado retículo endoplasmático. Esta formação constitui um sistema canalicular e se distingue numa forma granular (Retículo endoplasmático liso) que está relacionado com a presença ou ausência de Ribossomos sobre suas membranas. No citoplasma estão contidas diferentes enzimas e numerosos orgânulos intracelulares tais como: Robossomos, complexo de Golgi, mitocôndrias, lisossomos, egastoplasma e microcorpos.
Ribossomos: São corpúsculos, granulares de forma esférica formados por RNA e proteínas na proporção 1 : 1. Podem encontrar-se livres no citoplasma ou aderidos na superfície do retículo endoplásmatico devido ao fato que uma vez sintetizados no núcleo passam ao citoplasma. São as unidades fundamentais que intervêm na síntese de proteína.
Lisososomos: são orgânulos esferoidais delimitados por uma membrana de natureza lipoprotéica que possuem enzimas líticas que ao mesmo tempo digerem proteínas, carboidrátos, lípidos, etc. Sintetizados em estreita correspondência dos ribossomos livres e migram para o complexo de Golgi e se condensam em orgânulos revestidos de membranas lipoprotéicas. Neles se depositam as enzimas líticas em forma inativa, dispostas para serem utilizadas segundo as necessidades e exigências da célula. A ação dos lisossomos se desenvolve sobre materiais englobados pela célula pelo mecanismo da pinocitose ou da fagocitose. Sobre estes elementos atuam as enzimas líticas que digerem as substâncias estranhas dando origem ao chamado corpo residual. Quando um lisososomo está digerindo uma fração celular toma o nome de Vacúolo Autofágico. Mitocôndrias: São corpúsculos geralmente ovais delimitados por duas membranas de natureza lipoprotéica, uma externa e outra concêntrica no interior. A função primordial das mitocôndrias é a liberação de energia, transformam a energia potencial dos alimentos em energia biológicamente útil.
Complexo de Golgi: encontra-se presente em quase todas as células, exceto nos espermatozóides maduros e nos glóbulos vermelhos. É composto por feixes paralelos de membranas sem grânulos, que podem estar distendidos em certas regiões formando pequenas vesículas ou vacúolas cheias de produtos celulares. Pode estar situado perto do núcleo e pensa que serve como lugar de armazenamento temporário para proteínas e outros compostos sintetizados no Retículo Endoplasmático. Microtúbulos: São sub-unidades citoplasmáticas cilíndricas ocas constituídas principalmente por uma glucoproteína chamada tubulina. Têm importância na conservação e controle da forma da célula, e participam nos movimentos celulares. Os microtúbulos são também os componentes estruturais mais importantes do cílios e flagelos.
Cílios e flagelos: são diferenciações particulares da superfície celular que se encontram só em alguns tipos de células de territórios epiteliais particulares (túbulos renais, árvore tráqueobronquial, espermatozóide, etc..) e dada sua contituição permitem um fácil mecanismo de mobilidade e uma funcionalidade particular capaz de promover movimentos livres das superfícies com a intenção de expelir substâncias prejudiciais para a célula.
Centríolos centrosfera e astrofera: são formações citoplasmáticas que se manifestam durante as fases das divisões mitóticas. Os centríolos são corpúsculos muito pequenos, esféricos, que constituem um suporte importante dos cromossomos na fase da divisão celular. Cada centríolo se encarrega da formação de um centríolo fixo, de maneira que à cada geração celular lhe corresponda dois centríolos.
A centrosfera é formada por uma zona de citoplasma mais claro e homogêneo. A astrofera se observa só nas fases avançadas da divisão celular e é responsável pela formação dos filamentos do huso. Intercâmbio de materiais entre a célula e o meio ambiente. A membrana plasmática representa o limite de separação da célula com o ambiente externo. É uma estrutura funcional ativa com mecanismos enzimáticos que deslocam moléculas específicas penetrando ou saindo da célula contra um gradiente de concentração. Possui permeabilidade diferencial ou seletiva que permite a passagem de certas substâncias e impede a de outras. Difusão é o termo geral para definir o movimento de moléculas de uma região de alta concentração para outra mais baixa, pelo efeito da energia cinética das moléculas.
A diálise é a difusão de partículas dissolvidas (soluto) através de uma membrana semipermeável, e a osmose é a difusão de moléculas do solvente (água) através da mesma. Nos líquidos de qualquer célula viva se encontram sais, açucares e outras substâncias em solução; o líquido tem, pois, certa pressão osmótica. Quando a célula submerge num líquido com a mesma pressão osmótica, não há movimento neto de moléculas de água dentro ou fora da célula (a célula não incha nem encolhe) Por isso dizemos que o líquido é isotônico ou isosmótico com relação à célula; normalmente o plasma sangüíneo e todos os líquidos do organismo são isotônicos, pois contém a mesma concentração de substâncias dissolvidas que as células. Se a concentração das substâncias dissolvidas no líquido circundante é maior do que a existente dentro da célula, a água tem como tendência sair da célula, e como conseqüência esta se contrai. Este líquido é hipertônico em relação à célula. Se o líquido tem menos substâncias dissolvidas que a célula, é hipotônico e a água tem como tendência penetrar na célula fazendo que ela inche.
Os elementos que constituem a célula são: o núcleo, membrana celular, citoplasma, ribossomos, lisossomos, mitocôndrias, complexo de Golgi, micro-túbulos, cílios e flagelos, centríolos, centrosfera, e astrosfera.
Núcleo: de forma geralmente esférica, em algumas células ocupa uma posição bastante fixa, perto do centro e em outras se desloca encontrando-se em qualquer ponto da célula. É um centro de controle importante; contém os fatores hereditários (genes) que fixam os traços característicos do organismo; e, direta ou indiretamente, controlam muitos aspectos da atividade celular. É separado do citoplasma por uma membrana de dupla capa formada por agregados lipoprotéicos na qual há poros que permitem a passagem de diversas substâncias, entre elas o RNA (ácido ribonucléico). O elemento que constitui essencialmente o núcleo é o DNA (ácido desoxirribonucléico) que se encontra combinado com proteínas ácidas e proteínas básicas formando a cromatina (cromossomos), suspensa numa substância semilíquida chamada carioplasma. O nucléolo, que é outro componente do núcleo, costuma estar presente em número variável de um a quatro na maior parte das células, e numa mesma célula pode variar segundo as diferentes etapas funcionais.
Membrana celular: denominada também membrana plasmática ou citoplasmática, representa o limite da célula com o exterior e constitui um lugar ativo de intercâmbios seletivos entre o ambiente exterior e o citoplasma. A membrana plasmática é composta por um duplo estrato de lípidos e proteínas que, do exterior ao interior se acham assim dispostos: um estrato ou capa protéica, em contato com o ambiente exterior, um estrato lipídico, e outro estrato protéico limitando com o citoplasma. Os dois estratos protéicos, de 25 Å (Angstrõm) de diâmetro, são responsáveis pela elasticidade, resistência e hidrofila da membrana plasmática. O estrato lípido de 30 Å de diâmetro constitui o esqueleto principal. Em algumas células, a membrana plasmática apresenta, em correspondência a própria superfície, uma série de modificações estruturais consideradas como estruturas especializadas da porção livre ou da parede contígua em relação aos processos fisiológicos de absorção, secreção, etc.
Citoplasma: é o material situado dentro da membrana plasmática e fora do núcleo. É formado por um sistema de túbulos, sáculos ou vesículas denominado retículo endoplasmático. Esta formação constitui um sistema canalicular e se distingue numa forma granular (Retículo endoplasmático liso) que está relacionado com a presença ou ausência de Ribossomos sobre suas membranas. No citoplasma estão contidas diferentes enzimas e numerosos orgânulos intracelulares tais como: Robossomos, complexo de Golgi, mitocôndrias, lisossomos, egastoplasma e microcorpos.
Ribossomos: São corpúsculos, granulares de forma esférica formados por RNA e proteínas na proporção 1 : 1. Podem encontrar-se livres no citoplasma ou aderidos na superfície do retículo endoplásmatico devido ao fato que uma vez sintetizados no núcleo passam ao citoplasma. São as unidades fundamentais que intervêm na síntese de proteína.
Lisososomos: são orgânulos esferoidais delimitados por uma membrana de natureza lipoprotéica que possuem enzimas líticas que ao mesmo tempo digerem proteínas, carboidrátos, lípidos, etc. Sintetizados em estreita correspondência dos ribossomos livres e migram para o complexo de Golgi e se condensam em orgânulos revestidos de membranas lipoprotéicas. Neles se depositam as enzimas líticas em forma inativa, dispostas para serem utilizadas segundo as necessidades e exigências da célula. A ação dos lisossomos se desenvolve sobre materiais englobados pela célula pelo mecanismo da pinocitose ou da fagocitose. Sobre estes elementos atuam as enzimas líticas que digerem as substâncias estranhas dando origem ao chamado corpo residual. Quando um lisososomo está digerindo uma fração celular toma o nome de Vacúolo Autofágico. Mitocôndrias: São corpúsculos geralmente ovais delimitados por duas membranas de natureza lipoprotéica, uma externa e outra concêntrica no interior. A função primordial das mitocôndrias é a liberação de energia, transformam a energia potencial dos alimentos em energia biológicamente útil.
Complexo de Golgi: encontra-se presente em quase todas as células, exceto nos espermatozóides maduros e nos glóbulos vermelhos. É composto por feixes paralelos de membranas sem grânulos, que podem estar distendidos em certas regiões formando pequenas vesículas ou vacúolas cheias de produtos celulares. Pode estar situado perto do núcleo e pensa que serve como lugar de armazenamento temporário para proteínas e outros compostos sintetizados no Retículo Endoplasmático. Microtúbulos: São sub-unidades citoplasmáticas cilíndricas ocas constituídas principalmente por uma glucoproteína chamada tubulina. Têm importância na conservação e controle da forma da célula, e participam nos movimentos celulares. Os microtúbulos são também os componentes estruturais mais importantes do cílios e flagelos.
Cílios e flagelos: são diferenciações particulares da superfície celular que se encontram só em alguns tipos de células de territórios epiteliais particulares (túbulos renais, árvore tráqueobronquial, espermatozóide, etc..) e dada sua contituição permitem um fácil mecanismo de mobilidade e uma funcionalidade particular capaz de promover movimentos livres das superfícies com a intenção de expelir substâncias prejudiciais para a célula.
Centríolos centrosfera e astrofera: são formações citoplasmáticas que se manifestam durante as fases das divisões mitóticas. Os centríolos são corpúsculos muito pequenos, esféricos, que constituem um suporte importante dos cromossomos na fase da divisão celular. Cada centríolo se encarrega da formação de um centríolo fixo, de maneira que à cada geração celular lhe corresponda dois centríolos.
A centrosfera é formada por uma zona de citoplasma mais claro e homogêneo. A astrofera se observa só nas fases avançadas da divisão celular e é responsável pela formação dos filamentos do huso. Intercâmbio de materiais entre a célula e o meio ambiente. A membrana plasmática representa o limite de separação da célula com o ambiente externo. É uma estrutura funcional ativa com mecanismos enzimáticos que deslocam moléculas específicas penetrando ou saindo da célula contra um gradiente de concentração. Possui permeabilidade diferencial ou seletiva que permite a passagem de certas substâncias e impede a de outras. Difusão é o termo geral para definir o movimento de moléculas de uma região de alta concentração para outra mais baixa, pelo efeito da energia cinética das moléculas.
A diálise é a difusão de partículas dissolvidas (soluto) através de uma membrana semipermeável, e a osmose é a difusão de moléculas do solvente (água) através da mesma. Nos líquidos de qualquer célula viva se encontram sais, açucares e outras substâncias em solução; o líquido tem, pois, certa pressão osmótica. Quando a célula submerge num líquido com a mesma pressão osmótica, não há movimento neto de moléculas de água dentro ou fora da célula (a célula não incha nem encolhe) Por isso dizemos que o líquido é isotônico ou isosmótico com relação à célula; normalmente o plasma sangüíneo e todos os líquidos do organismo são isotônicos, pois contém a mesma concentração de substâncias dissolvidas que as células. Se a concentração das substâncias dissolvidas no líquido circundante é maior do que a existente dentro da célula, a água tem como tendência sair da célula, e como conseqüência esta se contrai. Este líquido é hipertônico em relação à célula. Se o líquido tem menos substâncias dissolvidas que a célula, é hipotônico e a água tem como tendência penetrar na célula fazendo que ela inche.
CÉLULAS E TECIDOS
A célula é a unidade primordial, a menor porção de massa organizada de matéria viva. As suas dimensões variam de 5 milésimos de milímetro (5mícrons) a 1/5 de milímetro. A célula pode ser observada e estudada somente ao microscópio e quase sempre depois de ter sofrido uma preparação especial. Calcula-se que o corpo humano seja constituído, aproximadamente, por cem mil milhares de células. Não são elas, evidentemente, todas iguais, mas diferençam-se tendo em vista as suas funções; apesar disso têm uma estrutura geral e caracteres comuns.
As células são constituídas por uma substância chamada citoplasma, a qual é cercada por uma membrana, e contém um corpúsculo, o núcleo.
O citoplasma é uma massa homogênea, transparente, gelatinosa. Quimicamente se compõe de água (80%), sais minerais (2%), graxas (lipídios) e proteínas (protídios). O citoplasma é circundado por uma camada de substância mais viscosa e mais elástica: a membrana, que difere do citoplasma somente pela estrutura das moléculas. A membrana dá à célula a sua forma, assegura o seu contacto com os elementos vizinhos, regula as trocas com o ambiente e constitui o principal fator da permeabilidade celular seletiva, em virtude da qual tem a célula a propriedade de escolher as substâncias que devem nela penetrar para nutri-la ou para realizar outras importantes funções vitais. No citoplasma existem inclusões, das quais a principal é o núcleo. O núcleo tem o aspecto de uma vesícula esférica, que encerra um ou dois corpúsculos menores ainda: os nucléolos. Também o núcleo é limitado por uma membrana, a membrana nuclear, que pode ser comparada à membrana da célula. Dentro do núcleo, além dos nucléolos, existe uma substância fundamental, o nucleoplasma, que é muito mais consistente do que o citoplasma. No nucleoplasma pode-se distinguir uma substância particular, que se cora vivamente com os reativos e é por isso chamada cromatina (constituída quimicamente por nucleoproteínas).
O citoplasma contém, além do núcleo, outras formações, que são: o centrossomo, os condriossomos, o corpo de Golgi, os vacúolos.
O centrossomo é um corpozinho arredondado que está geralmente encostado ao núcleo (raramente está no interior do núcleo) e que toma parte ativa na reprodução da célula.
Os condriossomos são corpúsculos de diversas formas: bastõezinhos, filamentos flexuosos, ou, então, grânulos (em tais casos são chamados mais propriamente mitocôndrios). Os condriossomos são particularmente numerosos nas células secretoras. Acredita-se que tenham grande importância nas transformações químicas que têm lugar no citoplasma. O corpo de Golgi é uma espécie de retículo muito denso situado junto do núcleo. Como os condriossomos, parece que ele tem importância na atividade química da célula. Os vacúolos são elementos inertes e muito pequenos; aparecem como zonas do citoplasma nas quais se acumulam as substâncias solúveis elaboradas pela célula, ou então as substâncias de reserva ou aquelas de rejeição.
A REPRODUÇÃO CELULAR
A célula é dotada da propriedade de multiplicar-se. Para fazer isso ela se divide em duas partes. Toda célula provém da divisão de uma célula preexistente. A divisão da célula tem lugar, quase sempre, em conseqüência de um processo complicado que se chama mitose. A mitose tem lugar do seguinte modo:A célula é a unidade primordial, a menor porção de massa organizada de matéria viva. As suas dimensões variam de 5 milésimos de milímetro (5mícrons) a 1/5 de milímetro. A célula pode ser observada e estudada somente ao microscópio e quase sempre depois de ter sofrido uma preparação especial. Calcula-se que o corpo humano seja constituído, aproximadamente, por cem mil milhares de células. Não são elas, evidentemente, todas iguais, mas diferençam-se tendo em vista as suas funções; apesar disso têm uma estrutura geral e caracteres comuns.
As células são constituídas por uma substância chamada citoplasma, a qual é cercada por uma membrana, e contém um corpúsculo, o núcleo.O citoplasma é uma massa homogênea, transparente, gelatinosa. Quimicamente se compõe de água (80%), sais minerais (2%), graxas (lipídios) e proteínas (protídios). O citoplasma é circundado por uma camada de substância mais viscosa e mais elástica: a membrana, que difere do citoplasma somente pela estrutura das moléculas. A membrana dá à célula a sua forma, assegura o seu contacto com os elementos vizinhos, regula as trocas com o ambiente e constitui o principal fator da permeabilidade celular seletiva, em virtude da qual tem a célula a propriedade de escolher as substâncias que devem nela penetrar para nutri-la ou para realizar outras importantes funções vitais. No citoplasma existem inclusões, das quais a principal é o núcleo. O núcleo tem o aspecto de uma vesícula esférica, que encerra um ou dois corpúsculos menores ainda: os nucléolos. Também o núcleo é limitado por uma membrana, a membrana nuclear, que pode ser comparada à membrana da célula. Dentro do núcleo, além dos nucléolos, existe uma substância fundamental, o nucleoplasma, que é muito mais consistente do que o citoplasma. No nucleoplasma pode-se distinguir uma substância particular, que se cora vivamente com os reativos e é por isso chamada cromatina (constituída quimicamente por nucleoproteínas).
O citoplasma contém, além do núcleo, outras formações, que são: o centrossomo, os condriossomos, o corpo de Golgi, os vacúolos.
O centrossomo é um corpozinho arredondado que está geralmente encostado ao núcleo (raramente está no interior do núcleo) e que toma parte ativa na reprodução da célula.
Os condriossomos são corpúsculos de diversas formas: bastõezinhos, filamentos flexuosos, ou, então, grânulos (em tais casos são chamados mais propriamente mitocôndrios). Os condriossomos são particularmente numerosos nas células secretoras. Acredita-se que tenham grande importância nas transformações químicas que têm lugar no citoplasma. O corpo de Golgi é uma espécie de retículo muito denso situado junto do núcleo. Como os condriossomos, parece que ele tem importância na atividade química da célula. Os vacúolos são elementos inertes e muito pequenos; aparecem como zonas do citoplasma nas quais se acumulam as substâncias solúveis elaboradas pela célula, ou então as substâncias de reserva ou aquelas de rejeição.
A REPRODUÇÃO CELULAR
-No curso de uma primeira fase, os nucléolos desaparecem, o centrossomo se divide em duas partes que se vão dispor em dois pontos diametralmente opostos da célula.
A volta destes dois centrossomos de nova constituição, formam-se estrias radiadas chamadas áster. No núcleo, a cromatina junta-se em certo número de pequenos corpos, os cromossomos, numero sempre igual para cada espécie animal. No homem, os cromossomos são 46.
-A segunda fase
é caracterizada pelo desaparecimento da membrana nuclear.
O nucleoplasma se confunde, portanto, com o citoplasma, constituindo uma massa única onde as duas formações não são mais diferenciáveis. Os dois centrossomos estão unidos entre si por estrias que, no seu conjunto, assumem a forma de um fuso: o fuso acromático. No centro deste fuso e, portanto, no centro da célula, dispõem-se os cromossomos que se dividem longitudinalmente, duplicando assim o seu número.
-Na terceira fase, ou fase de migração, os cromossomos deslizam lentamente ao longo das fibras do fuso acromático e chegam aos pólos onde se encontram os centrossomos. Junto destes se formam, portanto, duas coroas de cromossomos em igual número.
-Na quarta e última fase, os cromossomos nos dois pólos da célula perdem a sua individualidade; reforma-se assim, da sua fusão, a cromatina originária e um núcleo com a sua membrana nuclear. O citoplasma, entretanto, na sua metade, forma um septo divisório; constituíram-se assim duas células que depois se sepaparam.
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