A célula e suas funções | Resumos Fisiologia Humana

 Organização da Célula

Suas duas principais partes são o núcleo e o citoplasma.

O núcleo é separado do cito- plasma pela membrana

nuclear, e o citoplasma é separado dos líquidos

circundantes pela membrana celular, também

chamada membrana plasmática.

As diferentes substâncias que formam a célula são,

coletivamente, chamadas de protoplasma. O

protoplasma é composto, em sua grande maioria, de

cinco substâncias básicas: água, eletrólitos, proteínas,

lipídios e carboidratos.

 Água

O principal meio líquido da célula é a água, presente na

maioria das células, exceto nas células de gordura, na

concentração de 70% a 85%. Muitas das espécies

químicas celulares estão dissolvidas na água. Outras

ficam suspensas nela, como partículas sólidas. Ocorrem

reações químicas entre os produtos químicos

dissolvidos ou nas superfícies das partículas suspensas

ou das membranas.

 Íons

Os íons mais importantes na célula são potássio,

magnésio, fosfato, sulfato, bicarbonato, e, em menores

quantidades, sódio, cloreto e cálcio. Os íons são os

componentes inorgânicos para as reações celulares. Eles

são necessários também para a operação de alguns dos

mecanismos de controle celular. Por exemplo, íons que

agem na membrana celular são necessários para a

transmissão de impulsos eletroquímicos nos nervos e

fibras musculares.

 Proteínas

Depois da água, as substâncias mais abundantes, na

maioria das células, são as proteínas. Elas podem ser

divididas em dois tipos: proteínas estruturais e proteínas

funcionais.

As proteínas estruturais estão presentes na célula,

principalmente, na forma de longos filamentos que são

polímeros de muitas moléculas individuais de proteínas.

Tais filamentos intracelulares formam microtúbulos e

estes formam os “citoesqueletos” de organelas

celulares, como cílios, axônios de neurônios, fusos

mitóticos de células em mitose, e a rede de finos tubos

filamentares que mantêm as partes do citoplasma e do

nucleoplasma em seus respectivos espaços.

Extracelularmente, as proteínas fibrilares são

encontradas principalmente nas fibras de colágeno e

elastina do tecido conjuntivo e nas paredes dos vasos

sanguíneos, nos tendões, nos ligamentos e em outras

estruturas.

As proteínas funcionais são principalmente enzimas da

célula e, ao contrário das proteínas fibrilares, em geral,

são móveis no líquido celular. Muitas delas aderem às

estruturas membranosas dentro da célula. As enzimas

entram em contato direto com outras substâncias no

líquido celular e, dessa forma, catalisam reações

químicas intracelulares específicas.

Por exemplo, as reações químicas que clivam a glicose

em compostos menores e depois os combinam com

oxigênio para formar dióxido de carbono e água,

suprindo ao mesmo tempo energia para o

funcionamento celular, são todas catalisadas por

diversas enzimas proteicas.

 Lipídeos

Os lipídios são diversos tipos de substâncias agrupadas

por suas propriedades comuns de solubilidade em

solventes de gordura. Os lipídios especialmente

importantes são os fosfolipídios e o colesterol, que

juntos constituem cerca de 2% do total da massa celular.

A significância dos fosfolipídios e do colesterol é que

eles são solúveis principalmente em água e, portanto,

são usados para formar a membrana celular e as

membranas intracelulares que separam os diferentes

compartimentos da célula.

Nos adipócitos, os triglicerídios geralmente são

responsáveis por até 95% da massa celular. A gordura

armazenada nessas células representa a principal

reserva de nutrientes energéticos do corpo que,

posteriormente, pode ser usada para fornecer energia em

qualquer parte do corpo, conforme necessário.

 Carboidratos

O carboidrato na forma de glicose dissolvida está

sempre presente no líquido extracelular, prontamente

disponível para as células. Também, pequena

quantidade de carboidrato é sempre armazenada nas

células na forma glicogênio, que é um polímero

Célula e suas funções

Pré-visualização parcial do texto

Baixe A célula e suas funções e outras Resumos em PDF para Fisiologia Humana, somente na Docsity!

 Organização da Célula Suas duas principais partes são o núcleo e o citoplasma. O núcleo é separado do cito- plasma pela membrana nuclear, e o citoplasma é separado dos líquidos circundantes pela membrana celular, também chamada membrana plasmática. As diferentes substâncias que formam a célula são, coletivamente, chamadas de protoplasma. O protoplasma é composto, em sua grande maioria, de cinco substâncias básicas: água, eletrólitos, proteínas, lipídios e carboidratos.  Água O principal meio líquido da célula é a água, presente na maioria das células, exceto nas células de gordura, na concentração de 70% a 85%. Muitas das espécies químicas celulares estão dissolvidas na água. Outras ficam suspensas nela, como partículas sólidas. Ocorrem reações químicas entre os produtos químicos dissolvidos ou nas superfícies das partículas suspensas ou das membranas.  Íons Os íons mais importantes na célula são potássio, magnésio, fosfato, sulfato, bicarbonato, e, em menores quantidades, sódio, cloreto e cálcio. Os íons são os componentes inorgânicos para as reações celulares. Eles são necessários também para a operação de alguns dos mecanismos de controle celular. Por exemplo, íons que agem na membrana celular são necessários para a transmissão de impulsos eletroquímicos nos nervos e fibras musculares.  Proteínas Depois da água, as substâncias mais abundantes, na maioria das células, são as proteínas. Elas podem ser divididas em dois tipos: proteínas estruturais e proteínas funcionais. As proteínas estruturais estão presentes na célula, principalmente, na forma de longos filamentos que são polímeros de muitas moléculas individuais de proteínas. Tais filamentos intracelulares formam microtúbulos e estes formam os “citoesqueletos” de organelas celulares, como cílios, axônios de neurônios, fusos mitóticos de células em mitose, e a rede de finos tubos filamentares que mantêm as partes do citoplasma e do nucleoplasma em seus respectivos espaços. Extracelularmente, as proteínas fibrilares são encontradas principalmente nas fibras de colágeno e elastina do tecido conjuntivo e nas paredes dos vasos sanguíneos, nos tendões, nos ligamentos e em outras estruturas. As proteínas funcionais são principalmente enzimas da célula e, ao contrário das proteínas fibrilares, em geral, são móveis no líquido celular. Muitas delas aderem às estruturas membranosas dentro da célula. As enzimas entram em contato direto com outras substâncias no líquido celular e, dessa forma, catalisam reações químicas intracelulares específicas. Por exemplo, as reações químicas que clivam a glicose em compostos menores e depois os combinam com oxigênio para formar dióxido de carbono e água, suprindo ao mesmo tempo energia para o funcionamento celular, são todas catalisadas por diversas enzimas proteicas.  Lipídeos Os lipídios são diversos tipos de substâncias agrupadas por suas propriedades comuns de solubilidade em solventes de gordura. Os lipídios especialmente importantes são os fosfolipídios e o colesterol, que juntos constituem cerca de 2% do total da massa celular. A significância dos fosfolipídios e do colesterol é que eles são solúveis principalmente em água e, portanto, são usados para formar a membrana celular e as membranas intracelulares que separam os diferentes compartimentos da célula. Nos adipócitos, os triglicerídios geralmente são responsáveis por até 95% da massa celular. A gordura armazenada nessas células representa a principal reserva de nutrientes energéticos do corpo que, posteriormente, pode ser usada para fornecer energia em qualquer parte do corpo, conforme necessário.  Carboidratos O carboidrato na forma de glicose dissolvida está sempre presente no líquido extracelular, prontamente disponível para as células. Também, pequena quantidade de carboidrato é sempre armazenada nas células na forma glicogênio, que é um polímero

Célula e suas funções

insolúvel da glicose e que pode ser despolimerizado e utilizado com rapidez para suprir as necessidades energéticas das células.  Estrutura física da célula A célula contém estruturas físicas altamente organizadas, chamadas organelas intracelulares. A maioria das organelas da célula é delimitada por membranas compostas primariamente por lipídios e por proteínas. Essas membranas incluem a membrana celular, a membrana nuclear, a membrana do retículo endoplasmático, e as membranas das mitocôndrias, dos lisossomos e do complexo de Golgi. Os lipídios das membranas formam barreira que impede o movimento de água e substâncias hidrossolúveis de um compartimento da célula para outro, pois a água não é solúvel em lipídios. Entretanto, moléculas de proteína nas membranas, em geral, penetram completamente na membrana, formando vias especializadas, contendo, em sua maioria, poros para a passagem de substâncias específicas através da membrana. Também, muitas outras proteínas da membrana são enzimas que catalisam uma série de diferentes reações químicas.  Membrana celular Envolve a célula, e é uma estrutura fina, flexível e elástica. É composta quase totalmente por proteínas e por lipídios. A barreira lipídica da membrana celular impede a penetração de água. Sua estrutura básica é a bicamada lipídica, um fino filme, formado por dupla camada de lipídios — cada camada com espessura de apenas uma molécula — contínua por toda a superfície da célula. Dispersas nesse filme lipídico existem grandes moléculas de proteína globulares. A dupla camada lipídica básica é composta por moléculas de fosfolipídios. Uma extremidade da molécula de fosfolipídio é solúvel em água; ou seja, é hidrofílica. A outra extremidade é solúvel apenas em lipídios; ou seja, é hidro- fóbica. A extremidade do fosfolipídio com fosfato é hidrofílica, e a extremidade com ácido graxo é hidrofóbica. A camada lipídica, no meio da membrana, é impermeável às substâncias hidrossolúveis comuns, como íons, glicose e ureia. Inversamente, as substâncias lipossolúveis, como oxigênio, dióxido de carbono e álcool, podem entrar nessa parte da membrana com facilidade. As moléculas de colesterol na membrana também têm natureza lipídica, pois seu núcleo esteroide é muito lipossolúvel. Essas moléculas, em certo sentido, estão dissolvidas na bicamada da membrana. Elas contribuem, principalmente, para a determinação do grau de permeabilidade (ou impermeabilidade) da dupla camada aos constituintes hidrossolúveis dos líquidos corpóreos. O colesterol regula muito a fluidez da membrana. Proteínas de membrana, muitas das quais são glicoproteínas. Existem dois tipos de proteínas da membrana celular: as proteínas integrais, que atravessam toda a membrana, e as proteínas periféricas, ancoradas à superfície da membrana e não a penetram. Muitas das proteínas integrais formam canais (ou poros) pelos quais as moléculas de água e substâncias hidrossolúveis, principalmente os íons, podem se difundir entre os líquidos extra e intracelular. Esses canais, formados por proteínas, também apresentam propriedades seletivas, permitindo a difusão preferencial de algumas substâncias em relação a outras. Outras proteínas integrais agem como proteínas carreadoras para o transporte de substâncias que, do contrário, não poderiam penetrar na dupla camada lipídica. Às vezes, elas podem até transportar substâncias na direção oposta a dos seus gradientes eletroquímicos para a difusão, o que é chamado de “transporte ativo”. Outras ainda agem como enzimas. Proteínas integrais da membrana também podem servir como receptores para substâncias químicas hidrossolúveis, tais como hormônios peptídios, que não penetram facilmente na membrana celular. A interação dos receptores da membrana celular com ligantes específicos, que se ligam ao receptor, causa alterações estruturais na proteína receptora. Isso, por sua vez, estimula a atividade enzimática da parte intracelular da proteína ou induz interações entre o receptor e as proteínas do citoplasma que agem como segundos mensageiros, transmitindo assim o sinal da parte extracelular do receptor para o interior da célula. Moléculas das proteínas periféricas são, frequentemente, ligadas às proteínas integrais. Essas proteínas periféricas funcionam quase sempre como enzimas ou como controladores do transporte de substâncias através dos “poros” da membrana celular.

As substâncias contidas nas vesículas RE são transportadas do retículo endoplasmático para o complexo de Golgi. As substâncias transportadas são então processadas no complexo de Golgi para formar lisossomos, vesículas secretórias e outros componentes citoplasmáticos.  Lisossomos São organelas vesiculares que se formam separando-se do complexo de Golgi e, depois, se dispersando pelo citoplasma. Os lisossomos constituem um sistema digestivo intracelular que permite que a célula digira (1) estruturas celulares danificadas, (2) partículas de alimentos que foram ingeridos pela célula, e (3) materiais indesejados, tais como bactérias.  Peroxissomos Acredita-se que eles sejam formados por autorreplicação (ou talvez por brotamento do retículo endoplasmático liso) e não pelo complexo de Golgi. Em segundo lugar, eles contêm oxidases em vez de hidrolases. Diversas oxidases são capazes de combinar oxigênio com íons hidrogênio derivados de diferentes substâncias químicas intracelulares para formar o peróxido de hidrogênio (H202). O peróxido de hidrogênio é substância altamente oxidante e usado em combinação com a catalase, outra oxidase presente em grande quantidade nos peroxissomos, para oxidar muitas substâncias que poderíam de outra forma ser tóxicas para a célula. Por exemplo, cerca de metade do álcool que uma pessoa bebe é eliminada pelos peroxissomos das células hepáticas desta maneira.  Vesículas secretórias Uma das importantes funções de várias células é a secreção de substâncias químicas específicas. Quase todas essas substâncias secretadas são formadas pelo sistema reticuloendoplasmático-complexo de Golgi, sendo, então, liberadas pelo complexo de Golgi no citoplasma, na forma de vesículas de armazenamento, chamadas de vesículas secretórias ou grânulos secretários.  Mitocôndrias É composta principalmente de duas membranas, cada uma formada por bicamada lipídica e proteínas: uma membrana externa e uma membrana interna. Diversas dobras da membrana interna formam as cristas nas quais estão as enzimas oxidativas. Além disso, a cavidade interna da mitocôndria é preenchida por uma matriz que contém grandes quantidades de enzimas dissolvidas, necessárias para a extração de energia dos nutrientes. Essas enzimas operam em associação com as enzimas oxidativas nas membranas, oxidando os nutrientes, formando dióxido de carbono e água e ao mesmo tempo liberando energia.  Núcleo O núcleo é o centro de controle da célula. Resumidamente, o núcleo contém grande quantidade de DNA, que são os genes. Os genes determinam as características das proteínas da célula, incluindo as proteínas estruturais, como também as enzimas intracelulares, que controlam as atividades citoplasmáticas e nucleares. Os genes também controlam e promovem a reprodução da própria célula. Os genes primeiro se replicam para formar dois conjuntos idênticos de genes; depois, a célula se divide, por processo especial, chamado mitose, para formar duas células-filhas, e cada uma delas recebe um dos dois conjuntos de genes.  Membrana nuclear A membrana nuclear, também chamada envelope nuclear, é na verdade constituída por duas membranas, cada uma com a bicamada lipídica uma por dentro da outra. A membrana externa é contínua com o retículo endoplasmático do citoplasma celular, e o espaço entre as duas membranas nucleares é contínuo com o espaço interno do retículo endoplasmático.  Nucléolos e formação de ribossomos O nucléolo é, simplesmente, um acúmulo de grande quantidade de RNA e proteínas dos tipos encontrados nos ribossomos. O nucléolo fica consideravelmente maior quando a célula está ativa, sintetizando proteínas. A formação dos nucléolos (e dos ribossomos, no citoplasma fora do núcleo) começa no núcleo. Primeiro, genes específicos de DNA, nos cromossomos, promovem a síntese de RNA. Parte dele é armazenada nos nucléolos, mas a maior parte é transportada para o citoplasma, pelos poros nucleares. No citoplasma, o

RNA, em conjunto com proteínas específicas, forma ribossomos “maduros” que desempenham papel essencial na formação das proteínas citoplasmáticas.  Ingestão pela célula — endocitose A maioria das substâncias passa, através da membrana celular, por difusão e por transporte ativo. A difusão envolve o transporte através da membrana, causado pelo movimento aleatório das moléculas da substância; as substâncias se movem pelos poros da membrana celular ou, no caso de substâncias lipossolúveis, através da matriz lipídica da membrana. O transporte ativo envolve o carreamento de substância através da membrana por estrutura proteica física que atravessa a membrana. Partículas muito grandes entram na célula por meio de função especializada da membrana celular, chamada endocitose. As principais formas de endocitose são a pinocitose e a fagocitose. Pinocitose significa a ingestão de minúsculas partículas que formam vesículas de líquido extracelular e por componentes particulados no interior do citoplasma da célula. Fagocitose significa a ingestão de grandes partículas, tais como bactérias, células totais ou partes de tecido em degeneração. A pinocitose é o único meio pelo qual a maioria das grandes macromoléculas, tal como a maior parte das moléculas de proteína, pode entrar nas células. A velocidade de formação de vesículas pinocitóticas é usualmente aumentada quando essas macromoléculas aderem à membrana celular. Essas moléculas, em geral, se ligam a receptores de proteínas especializados, na superfície da membrana, que são específicas para o tipo de proteína que será absorvida. Os receptores, na maioria das vezes, estão concentrados em pequenas concavidades na superfície externa da membrana celular, chamadas cavidades revestidas. Na face interna da membrana celular, abaixo dessas cavidades, existe uma malha de proteína fibrilar, chamada clatrina, bem como outras proteínas, incluindo talvez filamentos contráteis de actina e miosina. Se as moléculas de proteína se unem aos receptores, as propriedades da superfície da membrana local se alteram de tal forma que ocorre invaginação, e as proteínas fibrilares, ao redor da abertura da cavidade em invaginação, fazem com que suas bordas se fechem sobre as proteínas ligadas aos receptores, engolfando também pequena quantidade de líquido extracelular. Imediatamente, a parte invaginada da membrana se destaca da superfície da célula, formando uma vesícula pinocitótica, no citoplasma da célula. A fagocitose ocorre de forma muito parecida com a pinocitose, mas envolve partículas grandes em vez de moléculas. Apenas certas células têm a capacidade da fagocitose, mais notavelmente os macrófagos dos tecidos e alguns leucócitos. A fagocitose se inicia quando uma partícula tal como bactéria, célula morta, ou resto de tecido se liga a receptores na superfície do fagócito. No caso das bactérias, cada uma geralmente está ligada a anticorpo específico, e é o anticorpo que se liga aos receptores do fagócito, arrastando a bactéria com ele. Essa intermediação de anticorpos é chamada de opsonização. A fagocitose ocorre segundo os seguintes passos:

Os receptores da membrana celular se ligam aos ligantes da superfície da partícula.
As bordas da membrana, ao redor dos pontos de ligação, evaginam em fração de segundo para envolver toda a partícula; então, progressivamente, mais e mais receptores da membrana se unem aos ligantes da partícula, para formar a vesícula fagocítica fechada.
A actina e outras fibrilas contráteis, no citoplasma, envolvem a vesícula fagocítica e se contraem ao redor de sua borda externa, empurrando a vesícula para o interior.
As proteínas contráteis então fecham a abertura da vesícula tão completamente que ela se separa da membrana celular, deixando a vesícula no interior da célula, da mesma maneira como as vesículas pinocitóticas são formadas.  Digestão de substâncias estranhas, pinocitóticas e fagocíticas dentro da célula — função dos lisossomos Quase imediatamente após o aparecimento de uma vesícula pinocitótica ou fagocítica no interior da célula,

carregando com elas as substâncias secretórias compactadas e, por sua vez, as vesículas se difundem por toda a célula. A energia do ATP é usada para promover três grandes categorias de funções celulares: (1) transporte de substâncias através das membranas da célula, (2) síntese de componentes químicos pela célula, e (3) função mecânica. (1) para fornecer energia para o transporte do sódio através da membrana celular, (2) para promover a síntese de proteínas pelos ribossomos, e (3) para suprir a energia necessária para a contração muscular. Além do transporte do sódio pela membrana, a energia do ATP é necessária para o transporte dos íons potássio, íons cálcio, íons magnésio, íons fosfato, íons cloreto, íons urato, íons hidrogênio e de muitos outros íons e de diversas substâncias orgânicas pela membrana.

A célula e suas funções, Resumos de Fisiologia Humana

Documentos relacionados

Pré-visualização parcial do texto

Baixe A célula e suas funções e outras Resumos em PDF para Fisiologia Humana, somente na Docsity!

Célula e suas funções