A célula Unidade estrutural e funcional Constituintes básicos

Todos os seres vivos são constituídos por células. A célula é a unidade básica de todos os seres vivos

A célula como unidade de vida Célula eucariota Célula procariota

Reflectindo a diversidade dos seres vivos que hoje conhecemos, as células apresentam formas e tamanho variados. No entanto, todas as células possuem uma organização interna comum, baseada no princípio da compartimentação funcional. Tal como nas sociedades humanas, nas células ocorre uma divisão de tarefas e cada tarefa ou função é suportada por uma determinada estrutura.

Reflectindo a diversidade dos seres vivos que hoje conhecemos, as células apresentam formas e tamanho variados.

No entanto, todas as células possuem uma organização interna comum, baseada no princípio da compartimentação funcional.

Tal como nas sociedades humanas, nas células ocorre uma divisão de tarefas e cada tarefa ou função é suportada por uma determinada estrutura.

Uma forma complexa de compartimentar o interior da célula resulta da existência de membranas que individualizam espaços físicos, funcionalmente distintos. As células que possuem membranas internas denominam-se eucariotas . Presume-se que existam na Terra há cerca de 1500 milhões de anos.

Uma forma complexa de compartimentar o interior da célula resulta da existência de membranas que individualizam espaços físicos, funcionalmente distintos.

As células que possuem membranas internas denominam-se eucariotas .

Presume-se que existam na Terra há cerca de 1500 milhões de anos.

Membrana citoplasmática Retículo endoplasmático Ribossomas Membrana nuclear Núcleo Nucléolo Citoplasma Mitocôndria Cloroplasto

As células anucleadas, denominadas procariotas , correspondem aos descendentes mais directos das primeiras formas de vida na Terra.

As células anucleadas, denominadas procariotas , correspondem aos descendentes mais directos das primeiras formas de vida na Terra.

Nucleóide Citoplasma Ribossomas Parede celular Membrana celular

Evolução celular As células actuais evoluiram de um ancestral procariota comum que terá originado as archaebacteria, eubacteria e os eucariotas

Árvore filogenética os três domínios

0s 5 reinos

Reino Monera

Reino Protista Diatomácea Colonia Alga - Synura

Reino Fungi S. cerevisiae -levedura Reino Fungi

Reino Plantae Pea Leaf Stomata Petal and Pollen Grains - Helianthus

Reino Animallia Human Breast Cancer Cell Human Liver Cell Human Red Blood Cells, Platelets , and T-lymphocytes

As células podem ser procariotas Sem membrana nuclear Sem organitos membranares Células de reduzidas dimensões

citoplasma ribossomas nucleóide cápsula Membrana exterior membrana plasmática peptidoglicano Célula Procariota

Célula procariota Bactérias Cianofíceas Archaea

Cianofíceas

Archaea - extremófilos

Presentes Ausente Ausente Organitos celulares 80S (70S nos cloroplastos e mitocôndrias) 70S 70S Ribossomas Cromossomas lineares Um cromossoma circular Um cromossoma circular Cromossoma Presente Ausente Ausente Membrana nuclear Sem peptidoglicano Sem peptidoglicano Peptidoglicano Parede celular Eucarya Archea Bacteria Característica

As células podem ser eucariotas Com membrana nuclear Com organitos membranares

Célula eucariota organitos citoplasma

Eucariotas São maiores e mais complexas. O seu genoma é maior e possuem mecanismos mais elaborados de regulação da expressão genética. O DNA encontra-se confinado num compartimento próprio, delimitado por membrana – o núcleo

São maiores e mais complexas.

O seu genoma é maior e possuem mecanismos mais elaborados de regulação da expressão genética.

O DNA encontra-se confinado num compartimento próprio, delimitado por membrana – o núcleo

No citoplasma existem vários compartimentos – organelos – delimitados por membranas e especializados em funções específicas. Dois destes organelos, as mitocôndrias – especializadas na produção de energia e os cloroplastos – especializados na fotossíntese, são muito provavelmente, descendentes de organismos procariotas ancestrais que se estabeleceram como simbiontes de células maiores, anaeróbias.

No citoplasma existem vários compartimentos – organelos – delimitados por membranas e especializados em funções específicas.

Dois destes organelos, as mitocôndrias – especializadas na produção de energia e os cloroplastos – especializados na fotossíntese, são muito provavelmente, descendentes de organismos procariotas ancestrais que se estabeleceram como simbiontes de células maiores, anaeróbias.

Outra característica das células eucariotas é a presença no citoplasma de redes filamentosas – citoesqueleto. Estas redes servem de apoio estrutural mas também servem de trilhos e motores responsáveis pelos movimentos celulares.

Outra característica das células eucariotas é a presença no citoplasma de redes filamentosas – citoesqueleto.

Estas redes servem de apoio estrutural mas também servem de trilhos e motores responsáveis pelos movimentos celulares.

Célula Eucariota Vegetal Parede celular rígida e celulósica Cloroplastos Vacúolos cujas dimensões aumentam com a idade da célula Plasmodesmos celulose

Parede celular rígida e celulósica

Cloroplastos

Vacúolos cujas dimensões aumentam com a idade da célula

Plasmodesmos

peroxissoma citoesqueleto mitocôndria vacúolo RER REL ribossomas membrana celular Ap. De Golgi nucléolo núcleo cloroplasto Parede celular

Célula Eucariota Animal Sem parede celular Sem cloroplastos Vacúolos inexistentes ou pequenos e temporários

Sem parede celular

Sem cloroplastos

Vacúolos inexistentes ou pequenos e temporários

mitocôndria centríolo lisossoma REL citoesqueleto ribossomas Ap. De Golgi membrana celular nucléolo núcleo peroxissoma RER

Membrana celular

Membrana plasmática Em termos evolutivos, um acontecimento crucial para o aparecimento da primeira célula deverá ter sido a formação de uma membrana capaz de isolar proteínas e ácidos nucleicos do meio exterior. O ambiente intracelular e extracelular é aquoso. A maioria das moléculas constituintes das células são hidrossolúveis. Para manter a sua integridade molecular, as células necessitam de ser revestidas por uma barreira.

Em termos evolutivos, um acontecimento crucial para o aparecimento da primeira célula deverá ter sido a formação de uma membrana capaz de isolar proteínas e ácidos nucleicos do meio exterior.

O ambiente intracelular e extracelular é aquoso.

A maioria das moléculas constituintes das células são hidrossolúveis.

Para manter a sua integridade molecular, as células necessitam de ser revestidas por uma barreira.

Sistemas endomembranares Núcleo Retículo endoplasmático Complexo de Golgi Lisossomas Peroxissomas Vacúolos

Núcleo

Retículo endoplasmático

Complexo de Golgi

Lisossomas

Peroxissomas

Vacúolos

Núcleo Núcleo

Núcleo É delimitado do citoplasma por um sistema membranar denominado invólucro nuclear. No núcleo encontra-se o património genético da célula sob a forma de moléculas de DNA. O DNA encontra-se “empacotado” com a ajuda de um conjunto de proteínas denominadas histonas. DNA e histonas constituem a cromatina que se espalha pelo interior do núcleo.

É delimitado do citoplasma por um sistema membranar denominado invólucro nuclear.

No núcleo encontra-se o património genético da célula sob a forma de moléculas de DNA.

O DNA encontra-se “empacotado” com a ajuda de um conjunto de proteínas denominadas histonas.

DNA e histonas constituem a cromatina que se espalha pelo interior do núcleo.

Núcleo Para além da cromatina, identifica-se no núcleo uma outra estrutura – o nucléolo. Os nucléolos cujo número é muito variável, representam o local de biossíntese de ribossomas .

Para além da cromatina, identifica-se no núcleo uma outra estrutura – o nucléolo.

Os nucléolos cujo número é muito variável, representam o local de biossíntese de ribossomas .

Espaço perinuclear membrana externa REL Membrana interna Ribossomas poro nuclear nucléolo cromatina RER Núcleo

Núcleo Estrutura Invólucro nuclear Membrana externa e interna Espaço perinuclear Poros nucleares Nucleoplasma e cromatina Nucléolos Função Controle da actividade celular

Estrutura

Invólucro nuclear

Membrana externa e interna

Espaço perinuclear

Poros nucleares

Nucleoplasma e cromatina

Nucléolos

Função

Controle da actividade celular

Retículo endoplasmático REL RER

Retículo endoplasmático rugoso

RER - função O RER é responsável pela síntese de todas as proteínas secretadas para o exterior da célula, bem como as proteínas transmembranares e das enzimas lisossómicas. Os ribossomas associados à membrana do RER sintetizam proteínas, algumas das quais entram no lúmen das cisternas, outras ficam livres no hialoplasma.

O RER é responsável pela síntese de todas as proteínas secretadas para o exterior da célula, bem como as proteínas transmembranares e das enzimas lisossómicas.

Os ribossomas associados à membrana do RER sintetizam proteínas, algumas das quais entram no lúmen das cisternas, outras ficam livres no hialoplasma.

REL - função É escasso na maioria das células. Metabolismo dos lípidos. Encontra-se particularmente desenvolvido em certos tipos de células especializadas: Células do fígado Células musculares Células produtoras de hormonas esteróides (Ex. testículos)

É escasso na maioria das células.

Metabolismo dos lípidos.

Encontra-se particularmente desenvolvido em certos tipos de células especializadas:

Células do fígado

Células musculares

Células produtoras de hormonas esteróides (Ex. testículos)

As células do fígado acumulam enzimas que degradam drogas e outros componentes tóxicos para o organismo. Nas células musculares o REL contém proteínas de transporte e sequestro de cálcio. Proteínas e lípidos sintetizados são transportados do RE para o aparelho de Golgi via vesículas de secreção.

As células do fígado acumulam enzimas que degradam drogas e outros componentes tóxicos para o organismo.

Nas células musculares o REL contém proteínas de transporte e sequestro de cálcio.

Proteínas e lípidos sintetizados são transportados do RE para o aparelho de Golgi via vesículas de secreção.

Complexo de Golgi

Complexo de golgi

Aparelho de Golgi Estrutura Sáculos – pequenos discos achatados Dictiossoma conjunto de 4 a 10 sáculos; face de formação (convexa) e fase de maturação (côncava) Complexo de Golgi conjunto de dictiossomas Vesiculas de secreção Função Intervem nos fenómenos de secreção, transporte e de síntese. Armazenamento e processamento de proteinas. Glicosilação de proteinas e lípidos, formação de lipoproteinas, biogénese de membranas. Formação dos lisossomas. Está relacionado com o RE

Estrutura

Sáculos – pequenos discos achatados

Dictiossoma conjunto de 4 a 10 sáculos; face de formação (convexa) e fase de maturação (côncava)

Complexo de Golgi

conjunto de dictiossomas

Vesiculas de secreção

Função

Intervem nos fenómenos de secreção, transporte e de síntese.

Armazenamento e processamento de proteinas.

Glicosilação de proteinas e lípidos, formação de lipoproteinas, biogénese de membranas.

Formação dos lisossomas.

Está relacionado com o RE

Lisossomas

Lisossoma primário Lisossoma secundário Aparelho de Golgi Lisossomas

Lisossomas Estrutura Vesiculas revestidas por membrana simples. Contêm enzimas hidrolíticas – catalisam a degradação das macromoléculas por hidrólise. Função Intervêm nos mecanismos de digestão intracelular: Autofagia e heterofagia

Estrutura

Vesiculas revestidas por membrana simples.

Contêm enzimas hidrolíticas – catalisam a degradação das macromoléculas por hidrólise.

Função

Intervêm nos mecanismos de digestão intracelular:

Autofagia e heterofagia

Autofagia Fagocitose

Fagocitose

Mitocôndria

Mitocôndria crista matriz Membrana interna Membrana externa Espaço inter membranar

Mitocôndria organito semi autónomo Estrutura Membrana externa Membrana interna cristas mitocôndriais Matriz DNA próprio e ribossomas e ainda capacidade de divisão Função Principais etapas da respiração celular. Fosforilação do ATP.

Estrutura

Membrana externa

Membrana interna cristas mitocôndriais

Matriz

DNA próprio e ribossomas e ainda capacidade de divisão

Função

Principais etapas da respiração celular.

Fosforilação do ATP.

Cloroplasto tilacóide estroma Espaço intermembranar Memb.interna granum Memb. externa grana

Cloroplasto organito semi autónomo Estrutura Membrana externa Membrana interna tilacóides grana e granum estroma DNA próprio e ribossomas e capacidade de divisão Função fotossintese

Estrutura

Membrana externa

Membrana interna tilacóides

grana e granum

estroma

DNA próprio e ribossomas e capacidade de divisão

Função

fotossintese

vacúolo

Vacúolo Conferem suporte estrutural à célula vegetal. São responsáveis pela manutenção da forma e estrutura da célula vegetal. O vacúolo é utilizado para armazenar nutrientes, metabolitos e produtos de excreção. A pressão de turgescência é necessária para a manutenção do tamanho da célula. Geralmente ocupa 50% do volume célula, podendo chegar aos 95%.

Conferem suporte estrutural à célula vegetal. São responsáveis pela manutenção da forma e estrutura da célula vegetal.

O vacúolo é utilizado para armazenar nutrientes, metabolitos e produtos de excreção. A pressão de turgescência é necessária para a manutenção do tamanho da célula.

Geralmente ocupa 50% do volume célula, podendo chegar aos 95%.

Organitos não membranares Ribossomas Centríolos Derivados centriolares - cílios e flagelos Citoesqueleto

Ribossomas

Centríolos

Derivados centriolares - cílios e flagelos

Citoesqueleto

Ribossomas e polissomas

Ribossomas Procariotas – 70S Eucariotas – 80S

Ribossomas Estrutura São constituídos por duas subunidades: a maior e a menor. As subunidades são constituídas por RNA ribossomal e proteínas Função Síntese de proteínas

Estrutura

São constituídos por duas subunidades: a maior e a menor.

As subunidades são constituídas por RNA ribossomal e proteínas

Função

Síntese de proteínas

Citoesqueleto

Centríolos

Centríolos Função - Organização do fuso acromático

Cílios e flagelos