25/11/2015

Célula

«Unidade básica da vida, comum a todos os seres vivos. A maioria das células tem um tamanho entre 1 e 100 mm (1 micrómetro é igual a 0,001 mm). Como oolho humano só distingue pormenores até 0,1 mm, a evolução do estudo da célula esteve sempre ligada ao desenvolvimento das técnicas de microscopia.No século XVIII, com o aparecimento do microscópio ótico surgiu pela primeira vez a noção de célula e só em 1930, com o aparecimento do microscópio eletrónico, foi possível observar em pormenor a estrutura celular.
O estudo da célula e da sua importância nos seres vivos levou à elaboração da teoria celular, segundo a qual a célula é a unidade estrutural, funcional,reprodutora, hereditária e de desenvolvimento dos seres vivos.»

Infopédia

Definição

A célula é a unidade de menores dimensões de um organismo vivo. São autónoma e comportam-se como tal. Todos os organismos vivos são formados poe células, sendo aceite geralmente que nenhum organismo é um ser vivo se não possuir pelo menos uma célula. Por outras palavras, são as unidades estruturais dos seres vivos.
A maioria dos organismos, tais como as bactérias, são unicelulares, enquanto que outras são pluricelulares.
A maioria das células vegetais e animais têm entre 1 e 100 µm  e, portanto, são visíveis apenas sob o microscópio; a massa típica da célula é um nanograma.
A célula foi descoberta por Robert Hooke em 1665. Em 1837, antes de a teoria final da célula estar desenvolvida, um cientista checo, Jan Evangelista Purkyne observou "pequenos grãos" ao observar um tecido através de um microscópio. 
A teoria da célula, desenvolvida primeiramente em 1838 por Matthias Jakob Scheidein e por Theodor Schwann, indica que todos os organismos são compostos por uma ou mais células. Todas as células provêm de células pré-existentes. 
As funções vitais de um organismo ocorrem dentro das células, e todas elas contêm a informação genética necessária para o regulamento da célula e para transmitir para a geração seguinte de células.
A palavra  "célula" vem do latim cellulla (quarto pequeno), tendo a designação sido escolhida por Robert Hooke. Num pequeno livro que publicou em 1665, Hooke comparou as células de cortiça com os pequenos quartos onde os monges viviam.



Principais funções da célula

  1. Unidade básica da vida - A célula constitui a menor porção a que o organismo pode ser reduzido, mantendo as características da vida.
  2. Proteção e suporte - As células produzem e segregam várias moléculas que conferem proteção e suporte ao organismo. 
  3. Movimento - Todos os movimentos do corpo ocorrem devido à existência de moléculas localizadas em células específicas.
  4. Comunicação - As células produzem e recebem sinais químicos e eléctricos que lhes permitem comunicar umas com as outras.
  5. Metabolismo celular e libertação de energia - As reações químicas que ocorrem dentro das células são designadas colectivamente por metabolismo celular.


Estrutura

De acordo com a organização estrutural, as células dividem-se em dois tipos:
  • Eucarióticas - frequentemente encontradas em organismos multicelulares;
  • procarióticas - geralmente independentes.
Células Procarióticas (ou protocélulas)
Este tipo de células apresenta dimensões inferiores e uma estrutura menos complexa do que as células eucarióticas, tendo como principal característica a ausência ca carioteca que individualiza o núcleo celular, pela ausência de alguns organelos e pelo pequeno tamanho, que se acredita se dever ao facto de este tipo de células não terem compartimentos membranosos originados por evaginação ou invaginação.


Contêm ADN na forma de um anel, associado a proteínas e não a histonas (como acontece nas células eucarióticas, nas quais o ADN se dispõe em filamentos espiralados e associados a histonas).
As células procarióticas são desprovidas de mitocôndrias, plastídeos, complexo de Golgi, retículo endoplasmático e sobretudo cariomembrana, o que faz com que o ADN fique disperso no citoplasma.
Como organela só possuem ribossomas.
Pertence a este grupo celular as bactérias, as cianófitas (cianobactérias) e as PPLO ("pleuro-pneumonia like organisms").

Células incompletas

As bactérias dos grupos das Rickettsias e das clamídias são muito pequenas, sendo denominadas de células incompletas por não apresentarem capacidade de auto-duplicação independente da colaboração de outras células, isto é, só proliferam no interior de células completas, sendo, portanto, parasitas intracelulares obrigatórios.
Têm-se verificado diversas doenças com importância médica para organismos deste destes grupos, incluindo algumas vinculadas aos psitacídeos (papagaios e outras aves, a psitacose) e carrapatos (a febre maculosa, causada pela Rickettsia rickettsii). Estas bactérias são diferentes dos vírus por apresentarem:
  • conjuntamente ADN e ARN (já foram encontrados vírus com ADN, adenovírus, e ARN, retrovírus, no entanto são raros os vírus que têm ADN e ARN simultaneamente).
  • parte incompleta da "máquina" de síntese celular necessária para se reproduzirem.
  • uma membrana celular semipermeável, através da qual realizam as trocs com o meio envolvente.
Células Eucarióticas
As células eucarióticas (ou eucarontes), também chamadas eucélulas, saõ mais complexas que as procariontes. Possuem membrana nuclear individualizada e vários tipos de organelos. Todos os animais e plantas são dotados deste tipo de células.


A probabilidade de que estas células tenham surgido por um processo de aperfeiçoamento contínuo das células procariontes, designado de Endossimbiose, é muito eleveda.
Não é possível avaliar com precisão quanto tempo a célula "primitiva" levou na alteração da sua estrutura até originar o modelo que hoje se repete na imensa maioria das células, mas  é provável que tenha demorado muitos milhões de anos. Acredita-se que a célula "primitiva" fosse de dimensões menores, e que cresceu, de forma a que a fisiologia que estivesse melhor adequada à relação tamanho x funcionamento.
Acredita-se que a membrana da célula "primitiva" tenha emitido internamente prolongamentos ou invaginações da sua superfície, os quais se multiplicaram, adquirindo uma crescente complexidade, conglomerando-se ao redor do bloco inicial até formarem a intricada malha do retículo endoplasmático. Posteriormente terá sofrido outros processos de dobramento, originando outras estruturas intracelulares como o complexo de Golgi, vacúolos, lisossomas e outras.
Quanto aos cloroplastos ( e outros Plastídeos) e mitocôndrias, atualmente há uma corrente de cientistas que acreditam que a melhor teoria que explica a existência destes orgânulos é a Teoria da Endossimbiose, segundo a qual um ser com uma célula maior continha dentro de si uma célula menor mas com melhor características. A célula maior fornecia proteção à menor e esta teria a capacidade de fotossintetizar ou de sintetizar proteínas com interesse para a outra. 
Neste grupo encontram-se: 
- células vegetais (com cloroplasto e com parede celular, e normalmente só com um grande vacúolo central.
- células animais (sem cloroplasto e sem parede celular, apresentando vários pequenos vacúolos).

Componentes Subcelulares

Membrana plasmática
O citoplasma de uma célula está rodeado por uma membrana celular ou membrana plasmática, isto é, a membrana plasmática é o componente mais externo da célula. As substâncias existentes no seu interior são intracelulares, as externas, extracelulares (são por vezes denominadas intercelulares por se localizarem entre as células).


A capacidade das células de se reconhecerem e comunicarem com as demais está dependente da membrana plasmática.
A membrana plasmática, nas plantas e procariontes, está normalmente coberta por uma parede celular. Esta membrana serve para separar e proteger uma célula do seu ambiente circundante e é feita principalmente a partir de uma camada dupla de lípidos  (hidrófoba) e moléculas de fósforo hidrofilicas.  Assim, a camada é designada de bicamada fosfolipídica. A regulação do movimento dos iões resulta numa diferença de cargas ao longo da membrana plasmática, o potencial de membrana. O exterior da membrana tem uma carga mais positiva que o seu interior.
Pode, também, ser chamada de uma membrana de mosaico fluído. Incorporadas dentro destas membranas há uma variedade de moléculas de proteínas que atuam como bombas que movem diferentes moléculas para dentro e para fora da célula.
A membrana é dita ser "semi-permeável", na medida em que pode deixar uma substância (molécula ou ião) passar livremente, passar através de uma forma limitada ou não passar de jeito nenhum. As membranas da superfície celular também contêm proteínas receptoras que permitem que as células detectem moléculas externas de sinalização, como por exemplo, hormonas. 
 É consttuída por 45 - 50% de lípidos, 45 a 50% de proteínas e 4 - 8% de glícidos. Os glícidos combinam-se com os lípidos para formar glicolípidos e com as proteínas para formar glicoproteínas. O glicocálise corresponde ao conjunto de glicolípidos, glicoproteínas e glícidos na superfície externa da membrana plasmática. O glicocálise  também contém moléculas absorvidas do meio extracelular, pelo que nem sempre existe uma fronteira precisa entre o término da membrana plasmática e o meio extracelular.
Lípidos da Membrana
Os lípidos predominantes da membrana plasmática são os fosfolípidos e o colesterol. os fosfolípidos organizam-se rapidamente numa bicamada lipídica porque têm uma cabeça polar e uma cauda apolar. As cabeças polares hidrofílicas estão expostas à água existente dentro e fora da célula, enquanto que as caudas apolares hidrofóbicas ficam voltadas umas para as outras no interior da membrana plasmática. O outro lípido importante da membrana plasmática é o colesterol, que se encontra disperso entre os fosfolípidos e constitui cerca de um terço dos lípidos totais da membrana plasmática. O grupo hidrofílico OH do colesterol situa-se entre as cabeças dos fosfolípidos e a superfície hidrofílica da membrana; a porção hidrofóbica da molécula de colesterol encontra-se dentro da região hidrofóbica dos fosfolípidos. A quantidade de colesterol numa dada membrana é um factor da sua natureza fluída e, consequentemente, do seu funcionamento.
Proteínas de Membrana
Apesar de a estrutura básica da membrana plasmática e de algumas das suas funções serem determinadas pelos seus lípidos, muitas das funções da membrana plasmática são determinadas pelas suas proteínas. A concepção moderna da membrana plasmática, o modelo do mosaico fluído, sugere que a membrana plasmática não é uma estrutura estática nem rígida, mas sim altamente flexível, podendo alterar a sua forma e composição ao longo do tempo. A bicamada  lipídica tem várias consequências importantes. Constitui um importante meio de distribuição de moléculas dentro da membrana plasmática. Para além disso, pequenos danos na membrana podem ser reparados, já que os fosfolípidos tendem a reagrupar-se em em torno das zonas lesadas, selecionando-as. Adicionalmente, a natureza fluída da bicamada permite às membranas fundirem-se entre si.
  • Moléculas marcador - moléculas existentes na superfície celular que permitem às células identificar outras células e moléculas.
  • Sítios de ligação - proteínas ligadas à membrana, como as integrinas, que funcionam como sítios de ligação, onde as células se ligam umas às outras ou a moléculas extracelulares.
  • Canais proteicos - constituídos por uma ou mais proteínas integrais dispostas de modo a formar um pequeno canal através da membrana plasmática. Alguns canais proteicos, os canais iónicos não controlados estão sempre abertos e são responsáveis pela permeabilidade da membrana plasmática aos iõesm quando estes se encontram em repouso. Já outros canais podem estar abertos ou fechados. Alguns abrem em resposta aos ligandos, pequenas moléculas que se ligam às proteínas ou às glicoproteínas, e são denominados canais iónicos com portão de ligando. Outros canais proteicos abrem quando ocorre uma mudança da carga eléctrica ao longo da  da membrana plasmática; são os canais iónicos com portão de voltagem.
  • Moléculas receptoras - proteínas da membrana plasmática com um sítio de ligação exposta na superfície externa da célula, que se pode ligar a moléculas ligantes específicas. 
  • Receptores ligados a Canais Proteicos - algumas moléculas receptoras são proteínas que fazem parte dos canais iónicos com portão de ligando da membrana plasmática.
  • Receptores ligados a Proteínas G - algumas proteínas funcionam a alterando a actividade do complexo de uma proteína G localizado na superfície interna da membrana plasmática. O complexo da proteína G consiste em três proteínas, as proteínas alfa, beta e gama.
  • Enzimas na Membrana Plasmática - algumas proteínas atuam como enzimas, capazes de catalizar reações químicas na superfície interna ou externa da membrana plasmática.
  • Proteínas de transporte - proteínas integrais da membrana que deslocam iões ou moléculas de um lado da membrana plasmática para o outro.
Movimentos através da Membrana Plasmática
A membrana plasmática separa o material extracelular de material intracelular e é seletivamente permeável. O material intracelular apresenta uma composição diferente do material extracelular e a sobrevivência da célula depende da manutenção dessas diferenças.
As moléculas e iões deslocam-se através da membrana plasmática de quatro formas:
  1. Diretamente ou através da membrana dos fosfolípidos.
  2. Canais de membrana
  3. Moléculas transportadoras
  4. Vesículas
Difusão - movimento de soluto de uma área de maior concentração para uma área de menor concentração na solução. A difusão é o resultado do constante movimento aleatório de todos os átomos, moléculas ou iões numa solução. Trata-se de um meio importante para a troca de substâncias no organismo, entre os líquidos intracelular e extracelular.

Osmose - Difusão da água (solvente)através de uma membrana semipermeável. Uma membrana seletivamente permeável permite a difusão de água, mas não a de todos os solutos nela dissolvidos.

Filtração - Ocorre filtração quando se desloca uma divisória porosa numa corrente de líquido em movimento. A divisória funciona como uma peneira muito fina.

Mecanismos de Transporte Mediado - Envolvem proteínas de transporte, presentes na membrana plasmática, que deslocam grandes moléculas hidrossolúveis ou moléculas carregadas eletricamente através da membrana. Quando a molécula a transportar se liga à proteína de transporte num dos lados da membrana, a configuração tridimensional desta modifica-se e a molécula é transportada para o lado oposto da membrana. A proteína de transporte retoma, então, a sua configuração original e fica disponível para transportar outras moléculas.

Difusão facilitada - Processo de transporte mediado de substancias para dentro ou para fora das células, da região de concentração mais elevada para a menos elevada.
  • transporte ativo - transporte de processo mediado que requer energia fornecida pelo ATP;
  • transporte ativo secundário - envolve o transporte activo de um ião como o sódio para fora da célula, estabelecendo um gradiente de concentração, com a concentração de iões mais elevada no exterior.
Citoesqueleto
O citoesqueleto organiza e mantém a forma da célula, mantém a forma da célula, mantém as organelas fixas, ajuda na endocitose (absorção de materiais externos por uma célula) e na citocinese (separação de células filhas após a divisão celular), e move partes da célula em processos de crescimento e de mobilidade. Normalmente, 20-35% das proteínas de uma célula estão ligadas ao citoesqueleto embora esta quantidade possa variar, sendo consideravelmente maior nas células musculares. 
O citoesqueleto eucariótico é composto por microfilamentos, filamentos intermediários e microtubulos. Existe um grande número de proteínas associadas aos microfilamentos, cada uma controlando uma estrutura da célula, orientando, agrupando e alinhando os filamentos. O citoesqueleto procariótico, cujo estudo não está tão desenvolvido, está envolvido na manutenção da forma de vida, na polaridade e na citocinese.

Material genético (ver Genes )
Existem dois tipos de material genético, o ácido desoxirribonucleico (ADN) e o ácido ribonucleico (ARN). A maioria dos organismos utiliza o AD, no entanto o ARN é utilizado por alguns vírus. A informação genética contida num organismo é codificada no ADN ou na sequência de ARN. O ARN também é utilizado para o transporte de informação (ARN mensageiro) e funções enzimáticas (ARN ribossomal) em organismos que utilizam o ADN para a transmissão do código genético. As moléculas de ARN de transporte (tARN) são usadas para adicionar aminoácidos durante a tradução de proteínas. O material genético procariótico  é organizado numa célula de ADN circular simples (o cromossoma bacteriano) na região nucloide do citoplasma.  O material genético eucariótico está dividido por diferentes moléculas, lineares (cromossomas) dentro de um núcleo discreto , geralmente com cloroplastos.

Organelos
"Pequenos órgãos", adaptados e/ou especializados para a realização de uma ou mais funções vitais. Ambas as células eucarióticas e procarióticas contêm organelos sendo, no entanto, geralmente mais complexas nas eucarióticas, em que podem estar envoltas numa membrana. Existem va´rios tipos de organelos numa célula. Alguns (como o núcleo e o complexo de Golgi) são tipicamente solitários, enquanto outros (como as mitocôndrias, os peroxissomas e os lisossomas) podem ser numerosos (centenas a milhares). O citosol é o fluído gelatinoso que preenche a célula e rodeia os organelos.

Estruturas Externas da Parede Celular

Cílios - apêndices das células eucarióticas com movimentos constantes numa única direcção.
Cápsula - Em algumas bactérias encontra-se uma cápsula gelatinosa fora da parede celular. A cápsula pode ser constituída por polissacáridos como no pneumococos, meningococos ou de polipéptidos como no Bacillus anthracis ou ácido hialurónico como nos estreptococos. As cápsulas não são marcadas por coloração comum e podem ser detectadas por coloração especial.
Flagelos - são os organelos responsáveis pela mobilidade celular. Surgem a partir do citoplasma por extrusão através da parede celular. São apêndices proteicos filamentados. Estão presentes principalmente em células de bactérias, mas também são encontrados em algumas células animais.
Fímbria - Apêndices em forma de filamentos ou franjas, presentes em bactérias. Estes apêndices são menores, mais curtos e mais numerosos que os flagelos. São responsáveis pela fixação das bactérias aos receptores específicos de células humanas.



Fontes

Desejo

«O condenado à morte deixou transparecer uma alegria comovida ao saber do indulto. Mas ao cabo de algum tempo, acentuando-se as melhora...