Uma continuação da matéria sobre a citologia, abordando agora o estudo interno das células, principalmente suas organelas.
Retículo endoplasmático
O retículo endoplasmático também pode ser chamado de
ergastoplasma. É formada a partir de invaginações da membrana plasmática e
trata-se de uma rede de canais que pode ter o formato de tubos ou de pilhas
achatadas.
Conforme citado na introdução, existem dois tipos de
retículos endoplasmáticos. Um é o liso e o outro é o rugoso. O rugoso tem esse
nome porque possui pequenas ruguinhas ao longo de seu comprimento, que na
realidade são ribossomos colados a sua estrutura. Importante notar que os
ribossomos estão presentes em sua superfície externa. Cada um desses retículos
possui funções diferentes e a função do ribossomo será falado em outro momento.
Basicamente, a função do retículo endoplasmático rugoso é
tratar da síntese de proteínas. Na realidade, a síntese é processada nos
ribossomos que estão presentes em seu caminho, o retículo rugoso nesse caso tem
a função de levar a proteínas formadas para o citoplasma celular.
Os retículos endoplasmáticos lisos têm a função de
sintetizar lipídeos e esteroides por meio de enzimas presentes em seu interior.
Os lipídeos são utilizados na formação da membrana celular, e os esteroides são
a base para formação dos hormônios sexuais (testosterona, progesterona e
estrogênio).
Dependendo do órgão onde as células estão, a presença de um
ou outro reticulo pode ser maior ou menos. As células do fígado, por exemplo,
têm grande concentração de reticulo endoplasmático liso, que secretam substancias
para desintoxicar o organismo.
Já o retículo endoplasmático rugoso em mais encontrado por
exemplo, em células do pâncreas, secretando o glucagon para regulação da
glicose sanguínea.
Ribossomos
Os ribossomos se encarregam da síntese proteica. Vale lembrar
que são os únicos presentes tanto em células procariotas quanto em células
eucarióticas. Nas células eucariontes, os ribossomos são maiores e possuem uma
diferença quanto ao número de proteínas.
Os ribossomos podem estar imersos no hialoplasma ou presos
na superfície do retículo endoplasmático rugoso. Quando estão participando da
síntese de proteínas, grudam no RNA mensageiro, formando o polissomo.
Os ribossomos possuem duas seções diferentes, uma maior e
outra menor. Ambas são oriundas da combinação de ácido nucleico ribossômico com
50 tipos de proteínas diferentes.
O ribossomo é fundamental no metabolismo celular e só
funciona quando suas subunidades se fundem.
Na seção maior do ribossomo, existem dois locais. Um é o
sitio A – aminoacil – e o outro é o sitio P – peptidil. Ambos atuam no processo
de síntese proteica recebendo o RNA transportador. Esse RNA transportador é o
responsável por trazer os aminoácidos, unidades mínimas que formam as
proteínas.
O processo de síntese proteica realizada pelos ribossomos
também é chamado de tradução genética. O ribossomo atua em todos os estágios, o
inicial, o alongamento (inserção dos aminoácidos por meio de ligações
peptídicas) e o final, através de um códon de parada do RNA mensageiro.
Complexo golgiense
O complexo golgiense também pode ser conhecido como
golgiossomo ou dictiossomo. Sua função básica é eliminar os resíduos produzidos
na respiração celular através de secreção. Também atua na produção de diversas
substancias, como carboidratos e até proteínas. Em espermatozoides ele atua na
formação do acrossoma.
É formado por uma série de vesículas com o formato de sacos
achatados. Também tem a função de empacotar as moléculas sintetizadas em suas
vesículas e promover a maturação das proteínas do ribossomo.
As vesículas do complexo golgiense são aderidas ao
citoesqueleto. Elas são transportadas até a região basal da membrana
plasmática. Em seguida, as vesículas se fundem à membrana e elimina seu
conteúdo da célula.
Grande parte das vesículas transportadas pelo retículo
endoplasmático rugoso são encaminhadas para o complexo golgiense, onde sofrem
algumas transformações e são encaminhadas para seu destino final.
O golgiossomo existe em maior quantidade em células de
órgãos com função hormonal. Exemplos são o pâncreas, que secreta insulina e
glucagon; glândula hipófise, produz somatotrofina, ou hormônio do crescimento;
e a tireoide, T3 e T4.
Mitocôndrias
As mitocôndrias são organelas que podem ter formas variadas.
Existem mitocôndrias em forma de bastão, esféricas e até ovoides.
As mitocôndrias possuem duas membranas, uma mais externa e
outra interna, que forma as cristas mitocondriais. No interior da mitocôndria
encontramos a matriz mitocondrial, um liquido viscoso, enzinas, estruturas
ribossômicas e um filamento de DNA circular.
A função das mitocôndrias é atuar no processo de respiração
celular, que libera energia para a célula na forma de ATP. A atuação da
mitocôndria na respiração celular ocorre com a utilização de enzimas. A
mitocôndria tem papel na respiração celular durante o ciclo de Krebs, que
acontece na matriz mitocondrial, e no momento da cadeia respiratória, que
ocorre nas cristas mitocondriais.
Por possuir DNA próprio, a mitocôndria pode se replicar.
Tanto que sua presença é maior em células de tecidos que exigem maior gasto
energético, como as células do fígado e das fibras musculares.
Existem teorias que demonstram que as mitocôndrias surgiram
nas células procariontes a partir de fagocitose. A essas teorias dá-se o nome
de endossimbiose.
As evidencias que sustentam essa hipótese são: a presença de
uma dupla membrana, semelhante à que se encontra no mesossomo das bactérias, o
tamanho dos seus ribossomos, que são diferentes dos ribossomos da célula e se
parecem com os ribossomos bacterianos e a presença de um filamento de DNA
próprio.
Supõe-se que a fagocitose das mitocôndrias tenha ocorrido
por volta de 2,5 bilhões de anos atrás. E que desde então a associação tenha
perdurado por uma relação de simbiose.
Lisossomo
Os lisossomos são proteínas exclusivas de células animais.
Ela atua na digestão intracelular, podendo realizar alguns casos de digestão
extracelular também. Possuem enzimas que auxiliam nesse processo.
A estrutura de um lisossomo é determinada pela complexidade
das operações que envolvem a síntese e transformação de substancias numa
célula.
As enzimas presentes nos lisossomos são primeiramente
fabricadas no reticulo endoplasmático rugoso, sob a forma de proteínas. Essas
proteínas são envolvidas em vesículas e transportadas ao complexo golgiense. Nesse
local, as enzimas sofrem transformações químicas que correspondem a maturação e
fosforilação.
Quando terminam esses processos, a proteína se transforma em
enzima e é liberada do aparelho golgiense dentre de uma vesícula: temos então o
lisossomo primário. Quando então atuando na digestão, recebem o nome de vacúolo
digestivo.
As enzimas dos lisossomos possuem pH em torno de 5, ou seja,
são pouco ácidas. Por isso que recebem o nome de hidrolases ácidas.
Os lisossomos, ao atuar na digestão celular, podem englobar
as substancias ingeridas pela célula por fagocitose ou pinocitose, constituindo
o vacúolo celular.
Durante a digestão, as moléculas necessárias à célula saem
de dentro dos lisossomos e se dispersam no citoplasma. As moléculas não
necessárias são eliminadas por exocitose, também chamada de clasmocitose ou
defecação celular.
Os lisossomos também podem digerir organelas das próprias
células, mantendo a renovação das estruturas intercelulares. Esse processo se
chama de autofagia.
As enzimas do lisossomo também podem atuar no mecanismo de
morte celular programada, apoptose. Esse processo é controle geneticamente, e
podem ocorrer pelo envelhecimento das células ou problemas hormonais, tumores,
etc.
Centríolo
Também é exclusivo de células animais. Possui papel
importante na divisão celular.
Peroxissomo
Trata-se de uma organela em forma de vesícula arredondada,
cuja função é armazenar enzimas que degradem o peroxido de hidrogênio, ou água
oxigenada. Esta é uma substancia tóxica que precisa ser eliminada.
A enzima que degrada a água oxigenada chama-se catalase. Sua
degradação produz água e oxigênio.
A cada duas moléculas de peroxido de hidrogênio degradadas,
são produzidas duas moléculas de água e uma de oxigênio molecular.
A quantidade de peroxissomo nos organismos vertebrados é
grande, principalmente em células como rins e fígado, que realizam a
desintoxicação do organismo.
Alguma deficiência nessa organela pode causar doenças graves
no organismo. Um exemplo é a síndrome de Zellweger, doença congênita que altera
toda a função corpórea e está relacionada com rins, ossos, fígado, cérebro e
glândula suprarrenal.
Os peroxissomos também estão relacionados com a síntese de
ácidos biliares no fígado e produção de açucares a partir de lipídeos nas
sementes das plantas.
Cloroplastos
Os cloroplastos são organelas exclusivamente vegetais. Possuem
a cor verde pois armazenam clorofila em seu interior, pigmento responsável pelo
processo de fotossíntese. Em frutos, os cloroplastos perdem a clorofila e
armazenam carotenoides em seu interior, o que é responsável por mudar a cor dos
frutos para amarelo, laranja ou vermelho.
Assim como as mitocôndrias, os cloroplastos possuem DNA
próprio, RNA e ribossomos também, responsáveis por sintetizar parte de suas
proteínas. O restante das proteínas é sintetizado pelo DNA celular.
Os cloroplastos possuem duas membranas lipoproteicas e seu
interior é composto por um complexo em forma de bolsas redondas achatadas,
sobrepostas uma sobre as outras. Cada bolsa é chamada de tilacoides, e uma pilha
de tilacoides é chamada de granum. Nas euglenas, os cloroplastos possuem três
membranas, enquanto que nas algas diatomáceas e algas marrons o cloroplasto é
formado por quatro membranas.
O restante do cloroplasto é preenchido pelo estroma, um
liquido parecido com a matriz mitocondrial e que contém o DNA, RNA e os
ribossomos.
As moléculas de clorofila são as mais abundantes nos
cloroplastos e estão situadas na membrana interna. Elas são responsáveis por
captar a luz solar e produzir energia química a partir dela. No interior do
cloroplasto, utiliza-se água e gás carbônico para produzir glicose e oxigênio.
Cada célula dos vegetais possui cerca de 40 cloroplastos,
enquanto que as algas possuem apenas um. Em compensação, seu cloroplasto é bem
maior.
Vacúolo
Relaciona-se com a digestão intracelular e acumulo de
substancias.
Respiração celular
A respiração celular é um processo que tem como finalidade
suprir as necessidades energéticas da célula a partir de ATP. Na respiração
celular, moléculas orgânicas são oxidadas a partir de três processos:
glicólise, ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa.
A glicólise é a primeira etapa e ocorre no citosol
(citoplasma) das células. Consistem em quebrar a molécula de glicólise em duas
moléculas de ácido pirúvico. Para isso, são necessárias dez reações químicas
diferentes. O saldo final dessas reações é a produção de duas moléculas de ATP.
No processo da glicólise, gasta-se duas moléculas de ATP
para adicionar o fosfato de cada uma delas à molécula de glicose. Com essa
adição, a molécula de glicose se torna instável e quebra em ácido pirúvico. Como
resultado, ao produzidas quatro moléculas de ATP. Considerando que foram gastas
duas no começo, dizemos que o saldo da glicólise é de 2 moléculas de ATP.
Além dos quatro ATP liberados, a glicólise produz também 4
elétrons e quatro íons de hidrogênio. Os quatro elétrons e mais dois dos íons
são capturados por duas moléculas de NAD+, produzindo o NADH
