A célula

Introdução:

• A biologia celular e molecular é a análise das moléculas e dos componentes celulares com os quais se constroem todas as formas de vida. 
• A célula é a unidade estrutural e funcional fundamental dos seres vivos.
• Relações gerais entre as dimensões lineares e os pesos que são usados na análise química da matéria viva: o peso dos componentes celulares é expresso em picogramas (quer dizer 10-¹²g) e o das moléculas em dalton (equivalente ao peso de um átomo de hidrogênio).

Características Gerais das células:

1) Procariontes x Eucariontes

1.1) Procariontes:

• Moneras (bactérias e as algas azuis)

• Envoltório nuclear ausente;
• O cromossomo ocupa um espaço chamado nucleoide, contato com o resto do protoplasma;
• DNA desnudo;
• Divisão: fissão binária;
• Ribossomas: 70S (50S+30S);
• Endomembranas ausentes;
• Mitocôndrias ausentes;
• Cloroplastos ausente;
• Parede celular não celulósica;
• Exocitose e endocitose ausentes;
• Citoesqueleto ausente;

1.2) Eucariontes:

• Demais reinos (protistas, fungos, vegetais e animais);

• Envoltório nuclear presente;
• DNA combinado com proteínas;
• Múltiplos cromossomos;
• Nucléolos presentes;
• Divisão: mitose ou meiose;
• Ribossomas: 80S (60S+40s)
• Endomembranas presentes;
• Mitocôndrias presentes;
• Cloroplastos presentes em células vegetais;
• Parede celular celulósica em células vegetais;
• Exocitose e endocitose presentes;
• Citoesqueleto presente; 

Semelhanças entre eles: utilizam o mesmo código genético e um maquinário similar para sintetizar proteínas.

2) Organismos autótrofos ou heterótrofos

2.1) Autótrofos: 

• Fotossíntese;

2.2) Heterótrofos:

• Obtêm energia dos carboidratos, das gorduras e das proteínas sintetizadas pelos organismos autótrofos;

3) Organização geral das células procariontes:

3.1) Bactérias:

Exemplo: Escherichia coli

• Bactéria Gram-negativa (não se coram pelo método H.C.Gram);
• Membrana plasmática: parede celular (proteção mecânica) com duas camadas: 1) interna de peptidoglicana (macromolécula contínua composta por carboidratos incomuns unidos por peptídeos curtos); 2) membrana externa ( dupla camada de lipoproteínas e lipopolissacarídeos similar a membrana plasmática);
• Porina (presente na membrana externa): forma um canal transmembrana que permite a difusão livre de solutos;
• Protoplasma: encontram-se ribossomas (RNA+proteínas), água, íons, outros tipos de RNA, proteínas estruturais e enzimáticas, entre outros;
• Cromossomo bacteriano: molécula única circular de DNA desnudo, bem pregueado, dentro do nucleoide;
• Plasmídeo: algumas bactérias o contêm, DNA pequeno e circular que confere resistência a um ou mais antibióticos;
• Micoplasmas: pequenas bactérias que produzem doenças infecciosas, sua importância biológica é que tem massa mil vezes menor que o tamanho de uma bactéria;

3.2) Vírus 

• Não são considerados células verdadeiras;
• Dois tipos de vírus, de acordo com o tipo de ácido nucleico: 1) O que tem a molécula de RNA como cromossomo (ex. vírus da AIDS); 2) os que têm DNA (ex. bacteriófagos).
• Em comparação com uma célula verdadeira, ele só possui padrão genético para codificar suas proteínas e se reproduzir.

4) Organização geral das células eucariontes:

• Forma e estruturas variáveis e se diferenciam de acordo com suas funções específicas nos diferentes tecidos;
• A massa de um órgão depende do número e não do volume das células;
• Membrana plasmática: controla de maneira seletiva a passagem de solutos, promove a entrada e a saída de macromoléculas por endocitose e exocitose. Nas células animais é abundante em carboidratos e nas vegetais, é coberta por um segundo envoltório, a parede celular.
• Citoplasma se divide em dois grande compartimentos: um contido dentro do sistema de endomembranas e outro, o citosol ou matriz citoplásmatica, fora.
• Citoesqueleto (responsável pelo formato das células) é composto por três tipos de filamentos principais: 1) Filamentos de actina: motilidade das células. 2) Filamentos intermediários: formado por proteínas fibrosas, papel mecânico. 3) Microtúbulos: função de deslocamento de organelas pelo citoplasma, compõe as fibras do fuso mitótico durante a divisão celular.
• Centríolos: paredes formadas por microtúbulos, durante a mitose, migram para os polos das células.
• Sistema de endomembranas: retículo endoplasmático: o rugoso é coberto de ribossomas, sintetiza proteínas destinadas ao sistema de endomembranas e à membrana plasmática. O liso, síntese de diversas moléculas. Do R.E. deriva o envoltório nuclear: composto por duas membranas que se unem ao nível dos poros nucleares, que são orifícios que permitem a passagem de moléculas entre o núcleo e o citosol. 
• Complexo de Golgi: são processadas as moléculas provenientes do R.E., que são incorporadas ao endossomos ou são liberadas (segregadas) para fora da célula por exocitose.
• Endossomos: destinadas a receber enzimas hidrolíticas do C.G., assim como o material que entra na célula por endocitose, quando somados formam os lisossomos.
• Lisossomos: contêm enzimas hidrolíticas que fazem a digestão das substâncias endocitadas e degradam organelas envelhecidas (autofagia).
• Mitocôndrias: possuem duas membranas separadas pelo espaço intramembranoso. A membrana interna e a matriz mitocondrial contêm enzimas que intervêm na extração da energia dos alimentos e em sua transferência ao ATP.
• Peroxissomos: função desintoxicante, degrada o peróxido de hidrogênio e protege a célula.

• Somente nas células vegetais: plastídeos.
• Leucoplastos: incolores e participam no armazenamento do amido.
• Cromoplastos: contêm pigmentos.
• Cloroplastos: pigmento verde clorofila. É composto por duas membranas: estroma e tilacóides (sacos achatados). Fotossíntese.



Célula eucarionte vegetal.

Núcleo: 

• Função do núcleo: proporcionar informações genéticas armazenadas no DNA.
• Relação nucleocitoplasmática: proporção ideal entre o volume do núcleo com o do citoplasma.
• As células passam por dois períodos: um de interfase (sem divisão) e outro com divisão.
• Durante a interfase a informação contida nos genes é transcrita em diferentes classes de molécula de RNA e quando passam para o citoplasma, traduzem as informações e sintetizam proteínas específicas. Fase S: duplicação do DNA.
• O DNA com as histonas (proteínas básicas) formam estruturas granulares conhecidas como nucleossomas (que se alterna com DNA livre de histona. A cromatina disposta é mais delgada e é capaz de se enrolar em vários graus, como: eucromatina (menos enroladas) e heterocromatina (mais condensadas).
• Células somáticas contêm dois jogos de cromossomos homólogos (dois membros de cada par), ou seja, é diplóide (2n).

Mitose:

• Mantêm a estabilidade do número de cromossomos.
• Fases: prófase, prometáfase, metáfase, anáfase e telófase.
• Prófase: duas fibras de cromatina como um filamento muito delgado converte-se a um bastão curto e compacto, se enrolam em duas fibras de cromatina e são denominadas de cromátides. Passando a metáfase, no transcurso da anáfase, cromátides se separam e cada cromátide-filha se dirige ao pólo da célula. Na telófase, formam-se núcleos um para cada célula.
• Divisão celular concluída com a participação do citoplasma, conhecido como citocinese.

Meiose:

• Reduz os cromossomos a um número haplóide.
• Ocorre nos animais e nos vegetais.

Fonte: ROBERTIS, E.M.F. Bases da biologia celular e molecular. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Koogan, p. 1-16.

Imagens: Google.