Componentes Celulares
A célula integra a unidade básica da vida,
constituindo a suporte e estrutura de todos os seres vivos. Cada célula
possui uma organização própria ao nível molecular que lhe permite
desemprenhar funções que caracterizam a vida: crescimento, subsistência,
adaptação ao meio exterior e reprodução, podendo ainda viver
independentes e isoladas, ou associadas a um organismo multicelular.
Foi apresentada primeiramente em 1838 por
Matthias Schleiden – botânico, tendo sindo no entanto, caracterizada
pela primeira vez em 1858 pelo patologista Rudolf Virchow como teoria
celular – “cada animal representa o somatório de unidades vitais,
cada uma das quais reúne por completo todas as propriedades da vida”.
Refletindo a diversidade dos seres vivos
que conhecemos, as células podem apresentar diversas formas e tamanhos,
podendo variar de 0.5 micrómetros – bactérias, para cerca de 10 a 30
micrómetros – células animais, até cerca de algumas centenas de
micrómetros – plantas. Todas possuem, no entanto, uma organização
interna comum, baseada no princípio de compartimentação funcional,
com uma origem há mais de 3.5 biliões de anos. As primeiras células
a formar-se foram as células procarióticas – células anucleadas,
descendentes diretas das primeiras formas de vida presentes na terra (há
mais de 3 biliões de anos), seguidas das células eucarióticas –
caracterizadas por possuírem membranas internas e um núcleo funcional
detentor do material genético (com origem há 1.5 biliões de anos).
Atendendo à sua composição e organização,
as células são constituídas por uma membrana ou parede celular – caso de
células vegetais, que delimita e integra o citoplasma e todo o conteúdo
intracelular, juntamente com diversos organelos envolvidos nos mais
variados processos bioquímicos que permitem a sua subsistência e
reprodução enquanto organismo funcional e independente, tais como
Retículo Endoplasmático, Mitocôndria, Plastos, Vacúolos, Ribossomas,
Centríolos, Aparelho de Golgi, etc.
· Membrana Plasmática e Parede Celular:
a membrana plasmática é responsável pela integridade celular, bem como
pela comunicação e consequente regulação da passagem de moléculas do
interior para o exterior, e vice-versa. Este isolamento e delimitação
conferida pela membrana é assegurada, em todas as células, por uma
classe de moléculas anfipáticas – os fosfolípidos. Estas moléculas
possuem simultaneamente uma extremidade solúvel em água (hidrofílica) e
outra, composta por ácidos gordos, insolúvel em água (hidrofóbica), e
estão dispostas, na formação da membrana, numa bicamada fosfolipídica
que permite que a membrana mantenha a sua integridade em meio aquoso
(meio intra e extra celular).
No entanto, estas estruturas apresentam alguma fragilidade e rompem-se
com facilidade e, por esta razão, diversas membranas possuem esteróis ou
desenvolveram estruturas de apoio ou mecanismos de proteção, como a
parede celular (revestimento da membrana).
Além do isolamento e delimitação dos compartimentos celulares, as
membranas desempenham outras funções: constituem uma barreira
impermeável a iões, estabelecem gradientes eletroquímicos no interior da
célula, servem de âncora a proteínas responsáveis pela comunicação com o
meio exterior – permutas transmembranares, comunicação intercelular e
sinalização.
· Núcleo: constitui geralmente o
maior organito da célula, funcionando como centro de controlo e
armazenamento do material genético – DNA. Uma célula humana contém cerca
de 6 milhões de pares de bases de DNA, podendo medir até 2 metros de
comprimento, compactados numa esfera de 10 micrómetros de diâmetro –
tamanho médio do núcleo. O DNA compactado, com a ajuda de proteínas
específicas – histonas, constitui a cromatina, espalhada pelo
interior do núcleo. Para além da cromatina, encontra-se, em número
variável, outra estrutura denominada de nucléolo, responsável
pela biossíntese de ribossomas.
O núcleo é envolvido por uma dupla membrana – invólucro nuclear,
atravessada por numerosos poros que estabelecem comunicação entre o meio
intra e extra nuclear, de dimensões entre os 3 e os 100 nm.
· Ribossomas: o ribossoma constitui
o organelo responsável pela síntese proteica, que pode ocorrer quer no
citosol – espaço compreendido entre os organelos citoplasmáticos, quer
em ribossomas associados ao retículo endoplasmático. As proteínas
representam funções fundamentais na compartimentação funcional das
células eucariotas, quer enquanto enzimas - uma vez que catalisam
reações específicas de cada organelo, quer enquanto transportadoras de
componentes entre cada compartimento celular.
Nas células humanas podemos encontrar sensivelmente dez mil tipos
distintos de proteínas, distribuídas por compartimentos específicos onde
realizam as suas funções particulares, funções essas determinadas pela
sua estrutura conferida pela sequência específica de pares de bases do
respetivo gene que lhe deu origem.
· Retículo Endoplasmático:
compreendido no extenso sistema endomembranar, é constituído por um
labirinto de cisternas intracelulares, delimitadas por membranas. Em
certos locais é contínuo ao invólucro nuclear e pode ser funcional e
estruturalmente dividido em Retículo Endoplasmático Liso e Rugoso.
Enquanto que o Retículo Endoplasmático Rugoso contém ribossomas nas suas
membranas, assegurando a síntese de todas as proteínas que serão
posteriormente transformadas e dirigidas para outras localizações nas
células, o Retículo Endoplasmático Liso, por sua vez, não apresenta
ribossomas nas suas membranas e é nele que as proteínas sintetizadas no
Retículo Endoplasmático Rugoso são quimicamente alteradas. É ainda neste
que ocorre a hidrólise de glicogénio, síntese de esteroides e degradação
de drogas ou outras substâncias tóxicas ao organismo, encontrando-se,
por isso, particularmente desenvolvido em certos tipos de células
especializadas como as células do fígado, células musculares e células
produtoras de hormonas esteroides.
· Complexo de Golgi: localizado
perto do núcleo, é constituído por vários vacúolos membranosos achatados
– cisternas, e por pequenas vesículas. Em cada pilha de cisternas pode
distinguir-se uma face cis – face de entrada, e uma face trans
– face de saída, mais afastada do núcleo.
O Complexo de Golgi recebe proteínas transportadas por vesículas
membranosas do Retículo Endoplasmático Rugoso, que serão separadas e
modificadas quimicamente, sendo posteriormente encaminhadas para as suas
localizações definitivas “embaladas” em vesículas que se fundem com a
membrana citoplasmática ou com outros organitos.
· Lisossomas: os lisossomas
constituem “sacos” intracelulares delimitados por membranas que contém
no seu interior enzimas hidrolíticas com a capacidade de digestão de
todas as moléculas da célula. Conhecem-se atualmente cerca de 40 tipos
diferentes de enzimas lisossómicas, tais como protéases, nucleases,
lípases, fosfatases, etc.
Os lisossomas exercem essencialmente três funções nas células: digestão
de macromoléculas provenientes do exterior celular, destruição de
componentes celulares obsoletos – autofagia, e degradação de
microrganismos ou partículas nocivas às células – fagocitose.
· Mitocôndrias: constituem um
organelo essencial para as células eucarióticas, uma vez que são os
responsáveis pela produção da energia necessária a todas as reações de
metabolismo celular. Estes transformam a energia contida nos alimentos
em energia metabólica – ATP, num processo designado de respiração
celular.
As mitocôndrias têm duas membranas na sua composição: uma mais externa –
estrutura lisa que fornece proteção, embora apresente alguma
permeabilidade à passagem de substâncias, e a mais interna – dobrada em
pregas achatadas - cristas, que aumentam largamente a sua área de
contacto, e que contém variados complexos proteicos embebidos,
responsáveis pela síntese de ATP.
· Peroxissomas: organelo
responsável pela degradação de produtos tóxicos para a célula em
produtos inofensivos, como a água ou oxigénio. Esta degradação é
assegurada pelas enzimas oxidativas contidas no seu interior, como a
urato oxidase. As reações catalizadas por estas enzimas produzem
peróxido de oxigénio (água oxigenada), que é utilizada pela catálase
– enzima abundante no peroxissoma, na oxidação de outros
substratos como fenóis, formaldeído e álcool. Os peroxissomas atingem,
por isso, grandes proporções ao nível do fígado e rins, onde este tipo
de reações são particularmente importantes.
· Citoesqueleto: organelo
responsável pela plasticidade, flexibilidade e motilidade característica
das células eucarióticas, é composto por um emaranhado de longas fibras
de natureza variada – filamentos intermédios, microfilamentos de actina
e microtúbulos, que fornecem suporte e permitem o movimento – quer seja
da célula quer de organitos no seu interior, e alteração da forma. Este
é ainda responsável pela contração muscular e pela alteração de forma
durante o desenvolvimento embrionário nos animais.
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