5 - apostila anatomina 1 de 3

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Disciplina Anatomia e Fisiologia

PARTE 1/3

Sumário

1. Introdução à Anatomia e Fisiologia ...................................................pág 02

1.1. Citologia ...............................................................................pág 02

1.1.1. História da descoberta celular................................................pág 02

1.1.2. Conceito de célula .............................................................pág 03

1.1.3. Função das células..............................................................pág 03

1.1.4. Forma das células...............................................................pág 04

1.1.5. Tipos de células segundo a organização do núcleo........................pág 04

1.1.6. Estrutura celular ...............................................................pág 06

1.1.7. Membrana Plasmática..........................................................pág 06

1.1.8. Citoplasma.......................................................................pág 09

1.1.9. Núcleo............................................................................pág 24

1.1.10. Divisão Celular.................................................................pág 30

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I - Introdução à Anatomia e Fisiologia

O Homem como organismo vivo pode ser visto como uma organização depequenas unidades vivas, chamadas células. Estas unidades vivas estãoperfeitamente integradas, tanto Estrutural quanto Funcionalmente.

O estudo da Anatomia e da Fisiologia descreve esta interdependência entreestrutura e função.

ANATOMIA: estuda a FORMA e a ESTRUTURA dos organismos.

A anatomia macroscópica lida com estruturas descobertas pela dissecação evistas a olho nu.

A anatomia microscópica é estudada com uso de microscópio óptico eeletrônico.

Durante o estudo da Anatomia faz-se a descrição da estrutura ou organismoem questão, considerando-se tamanho, aspecto, formato, localização, entre outros.

FISIOLOGIA: estuda o FUNCIONAMENTO das partes que compõe um organismovivo, bem como o funcionamento do organismo como um todo, integrado. Logo, aFisiologia está relacionada à função normal do organismo.

Um agregado de células semelhantes formam os tecidos; os tecidos reunidoscompõe os órgãos; os órgãos interligados formam os sistemas. O conjunto complexo eativo dos sistemas vai constituir o organismo humano.

CÉLULAS TECIDOS ÓRGÃOS SISTEMA ORGANISMO

Enfim, no decorrer deste componente curricular estudaremos as partes quecompõe nosso corpo, isto é, de que nosso organismo é composto e como funciona.

II - Citologia – O Estudo da Célula

QUEM DESCOBRIU A CÉLULA?

A descoberta da primeira célula só foi possível com a invenção do microscópio,pois as células não podem ser visualizadas ao olho nu. Mas como aconteceu ainvenção do microscópio? A hipótese mais aceita é de que ele tenha vindo daslunetas, utilizadas para observação dos astros, principalmente por Galileu há muitosanos atrás. As lunetas surgiram por acaso quando dois holandeses (Hans Jansen eZacharias Jansen), que trabalhavam com lentes de óculos, observaram que ao colocaruma lente sobre a outra a certa distância era possível observar objetos distantes maispróximos a eles. A partir dessa descoberta várias lunetas foram fabricadas,modificadas e melhoradas até que fosse posteriormente inventado o microscópio.

Robert Hooke, em 1665, ao examinar fatias delgadas de cortiça (tecido vegetalmorto), observou a presença de numerosas cavidades, semelhantes à colméia, as

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quais ele se referiu na sua tese como “pequenas caixas” ou “Cells”. A partir dessemomento, vários outros estudiosos utilizaram o nome de CÉLULA para designar essesmesmos achados, permanecendo essa nomenclatura até os dias de hoje. Hooketambém descreveu pela primeira vez o contorno das células.

Mais tarde, outros estudiosos observaram o conteúdo interno das células. Em1833, o botânico Robert Brown observou na célula um corpúsculo arredondado, quefoi denominado de núcleo.

Com base nesses estudos, foi elaborada a teoria celular. Na medicina ocidentalessa teoria norteia todos os tratamentos de doenças do nosso corpo, sejam elasneurológicas, cardíacas, respiratórias, renais etc.

Entretanto meu amigo leitor, essa não é a única teoria que explica ofuncionamento do nosso organismo. Em outras culturas, como por exemplo, nooriente, é aceita e desenvolvida a teoria bioenergética e a existência de canais deenergia circulantes em nosso corpo. Essa energia segundo os orientais seria aresponsável pela existência da vida, e é chamada de Qi. Quando essa energia ébloqueada ou estagnada em determinadas regiões do nosso corpo surgem osdesequilíbrios, onde a doença se manifesta. Toda essa teoria é utilizada emespecialidades como acupuntura, tuiná, ventosaterapia e outras técnicas orientais naqual você nosso aluno aprenderá algumas delas e poderá verificar na prática suaeficácia.

Agora viajamos do oriente para o ocidente e voltamos a nossa teoria celular...Você sabe o que essa teoria diz?

O QUE É CÉLULA?

A célula é a unidade mínima de um organismo, capaz de atuar de maneiraautônoma. Quando se agrupa com outras semelhantes constitui o “tecido”. Cadacélula desempenha várias atividades, necessárias à vida do organismo.

Alguns organismos microscópicos, como bactérias e protozoários, são célulasúnicas (unicelulares), enquanto os animais e plantas são formados por muitos milhõesde células organizadas em tecidos e órgãos (pluricelulares). Todos os seres vivos sãoformados por células, estima-se que aproximadamente 75 trilhões de células formamum ser humano adulto.

FUNÇÃO DAS CÉLULAS

Todas as funções e características dos seres vivos dependem das células queos constituem, pois as células são as unidades morfológicas e fisiológicas de todos osorganismos vivos no planeta. No corpo humano há diferentes tipos de células, e cadatipo, desempenha uma função específica visando à manutenção da vida noorganismo.

Células originam outras células e podem tanto ter vida livre (como muitasbactérias), ou, quando se associar, formar colônias e até organismos multicelulares(como é o caso dos seres humanos). O tempo de vida de cada célula depende de seutipo e função. Quando morrem, alguns tipos de células são substituídas, como porexemplo, a pele, e outros tipos de células não são substituíveis, como por exemplo, ascélulas nervosas. Esta substituição celular faz parte do mecanismo normal dedesenvolvimento do indivíduo.

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Ao nascimento quase todas as células nervosas e também as musculares jáestão formadas e persistem durante toda a vida do indivíduo. Já as células do tecidoepitelial e sanguíneo estão constantemente sendo renovadas.

Cerca de 1 a 2% das células do corpo morrem a cada dia e são substituídaspor outras. Se as células não morressem e se a divisão celular ocorressenormalmente, o peso corpóreo dobraria dentro de 50 a 100 dias.

As áreas mais ativas de substituição celular são: pele, sangue, determinadossegmentos dos sistemas digestório e reprodutor.

FORMATO DAS CÉLULAS

A forma das células pode variar muito, alguns fatores importantes definem esteconceito:

Ação mecânica das células próximas – no momento em que as células estãoformando tecidos, ou seja, bem próximas umas das outras, adquirem uma forma depoliedro.

Tensão superficial – as células concentradas e solitárias apresentam uma formaesférica.

Adaptação funcional – dependo da função da célula sua forma pode variar, ela podeadaptar a sua forma para cumprir determinadas funções.

Viscosidade do citoplasma – a forma da célula também depende da viscosidade docitoplasma, à medida que o citoplasma for mais viscoso, a célula também será maisconsistente.

TIPOS DE CÉLULAS SEGUNDO SUA ORGANIZAÇÃO DO NÚCLEO

Os diferentes tipos de células podem ser classificados em duas categoriasquanto a sua organização do núcleo.

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Células procariotas - Não apresenta uma membrana envolvendo o núcleo,portanto o conteúdo nuclear permanece misturado com os outros componentescelulares. Os únicos pertencentes a esse grupo são as bactérias, as cianofitas eas micobacterias.

Células Eucariotas - no núcleo da célula eucariota fica "guardado" o materialgenético e, em volta do núcleo existe uma membrana que o separa do citoplasma.

No citoplasma dessas células podem ser encontradas diversas estruturasmembranosas.

Desenhos ilustrando a diferença de uma célula procariota (acima) e eucariota (abaixo).

Á esquerda, temos representado uma célula eucariótica vegetal e à direita umacélula eucariótica animal.

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ESTRUTURA CELULAR

Figura 1- Célula Eucarionte animal

São as partes que compõe uma célula:

1. Membrana celular

(ou membrana plasmática ou membrana citoplasmática ou plasmalema)

Toda a célula, seja procarionte ou eucarionte, apresenta uma membrana queisola do meio exterior: a membrana plasmática. A membrana plasmática é tão fina(entre 6 a 9 nm) que os mais aperfeiçoados microscópios ópticos não conseguiramtorná-la visível. Foi somente após o desenvolvimento da microscopia eletrônica que amembrana plasmática pode ser observada. Nas grandes ampliações obtidas pelomicroscópio eletrônico, cortes transversais da membrana aparecem como uma linhamais clara entre duas mais escuras, delimitando o contorno de cada célula.

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Constituição química da membrana plasmática

Estudos com membranas plasmáticas isoladas revelam que seus componentesmais abundantes são fosfolipídios, colesterol e proteínas. É por isso que se costumamdizer que as membranas plasmáticas têm constituição lipoprotéica.

A organização molecular da membrana plasmática

Uma vez identificados os fosfolipídios e as proteínas como os principaiscomponentes moleculares da membrana, os cientistas passaram a investigar comoestas substâncias estavam organizadas.

O modelo do mosaico fluído

A disposição das moléculas na membrana plasmática foi elucidadarecentemente, sendo que os lipídios formam uma camada dupla e contínua, no meioda qual se encaixam moléculas de proteína. A dupla camada de fosfolipídios é fluida,de consistência oleosa, e as proteínas mudam de posição continuamente, como sefossem peças de um mosaico. Esse modelo foi sugerido por dois pesquisadores,Singer e Nicholson, e recebeu o nome de Modelo Mosaico Fluido.

Os fosfolipídios têm a função de manter a estrutura da membrana e asproteínas têm diversas funções. As membranas plasmáticas de um eucariócito contêmquantidades particularmente grandes de colesterol. As moléculas de colesterolaumentam as propriedades da barreira da bicamada lipídica e devido a seus rígidosanéis planos de esteróides diminuem a mobilidade e torna a bicamada lipídica menosfluida.

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Funções das proteínas na membrana plasmática

As proteínas existentes na membrana plasmática são diferentes na sua forma econstituição, conferindo a elas diferentes funções. Algumas dessas proteínas sãolistadas abaixo.

Proteínas de adesão: em células adjacentes, as proteínas da membranapodem aderir umas às outras.

Proteínas que facilitam o transporte de substâncias entre células. Proteínas de reconhecimento: determinadas glicoproteínas atuam na

membrana como um verdadeiro “selo marcador”, sendo identificadasespecificamente por outras células.

Proteínas receptoras de membrana. Proteínas de transporte: podem desempenhar papel na difusão facilitada,

formando um canal por onde passam algumas substâncias, ou no transporteativo, em que há gasto de energia fornecida pela substância ATP. O ATP(adenosina trifosfato) é uma molécula derivada de nucleotídeo que armazena aenergia liberada nos processos bioenergéticos que ocorrem nas células(respiração aeróbia, por exemplo). Toda vez que é necessária energia para arealização de uma atividade celular (transporte ativo, por exemplo) ela éfornecida por moléculas de ATP.

Proteínas de ação enzimática: uma ou mais proteínas podem atuarisoladamente como enzima na membrana ou em conjunto, como se fossemparte de uma “linha de montagem” de uma determinada via metabólica.

Proteínas com função de ancoragem para o citoesqueleto.

Transporte pela Membrana Plasmática

A capacidade de uma membrana de ser atravessada por algumas substânciase não por outras define sua permeabilidade. Em uma solução, encontram-se osolvente (meio líquido dispersante) e o soluto (partícula dissolvida). Classificam-se asmembranas, de acordo com a permeabilidade, em 4 tipos:

a) Permeável: permite a passagem do solvente e do soluto;

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b) Impermeável: não permite a passagem do solvente nem do soluto;

c) Semipermeável: permite a passagem do solvente, mas não do soluto;

d) Seletivamente permeável: permite a passagem do solvente e de alguns tipos desoluto.

Nessa última classificação se enquadra a membrana plasmática.

A passagem aleatória de partículas sempre ocorre de um local de maiorconcentração para outro de concentração menor (a favor do gradiente deconcentração). Isso se dá até que a distribuição das partículas seja uniforme. A partirdo momento em que o equilíbrio for atingido, as trocas de substâncias entre doismeios tornam-se proporcionais.

A passagem de substâncias através das membranas celulares envolve váriosmecanismos, entre os quais podemos citar:

Transporte passivo Transporte ativo Endocitose Exocitose

Osmose Bomba de sódio epotássio

Fagocitose Fagocitose

difusão simples pinocitose pinocitose

difusão facilitada

2. Citosol, Citoplasma ou hialoplasma

Os primeiros citologistas acreditavam que o interior da célula viva erapreenchido por um fluído homogêneo e viscoso, no qual estava mergulhado onúcleo. Esse fluido recebeu o nome de citoplasma (do grego kytos, célula, e plasma,aquilo que dá forma, que modela).

Hoje se sabe que o espaço situado entre a membrana plasmática e o núcleo ébem diferente do que imaginaram aqueles citologistas pioneiros. Além da parte fluida,o citoplasma contém bolsas e canais membranosos e organelas ou orgânuloscitoplasmáticos, que desempenham funções específicas no metabolismo da célulaeucarionte.

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O fluido citoplasmático é constituído principalmente por água, proteínas, saisminerais e açucares. No citosol ocorre a maioria das reações químicas vitais, entreelas a fabricação das moléculas que irão constituir as estruturas celulares. É tambémno citosol que muitas substâncias de reserva das células animais, como as gorduras eo glicogênio, ficam armazenadas.

Na periferia do citoplasma, o citosol é mais viscoso, tendo consistência degelatina mole. Essa região é chamada de ectoplasma (do grego, ectos, fora). Na partemais central da célula situa-se o endoplasma (do grego, endos, dentro), deconsistência mais fluida.

Orgânulos Citoplasmáticos:

O retículo endoplasmático

Tipos de retículo

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O citoplasma das células eucariontes contém inúmeras bolsas e tubos cujasparedes têm uma organização semelhante à da membrana plasmática. Essasestruturas membranosas formam uma complexa rede de canais interligados,conhecida pelo nome de retículo endoplasmático. Pode-se distinguir dois tipos deretículo: rugoso (ou granular) e liso (ou agranular).

Retículo endoplasmático rugoso (RER) e liso (REL)

O retículo endoplasmático rugoso (RER), também chamado deergastoplasma, é formado por sacos achatados, cujas membranas têm aspectoverrugoso devido à presença de grânulos – os ribossomos – aderidos à suasuperfície externa (voltada para o citosol). Já o retículo endoplasmático liso (REL) éformado por estruturas membranosas tubulares, sem ribossomos aderidos, e,portanto, de superfície lisa.

Os dois tipos de retículo estão interligados e a transição entre eles é gradual.Se observarmos o retículo endoplasmático partindo do retículo rugoso em direção aoliso, vemos as bolsas se tornarem menores e a quantidade de ribossomos aderidosdiminuir progressivamente, até deixar de existir.

Funções do retículo endoplasmático

O retículo endoplasmático atua como uma rede de distribuição de substânciasno interior da célula. No líquido existente dentro de suas bolsas e tubos, diversos tiposde substâncias se deslocam sem se misturar com o citosol.

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Produção de lipídios

Uma importante função de retículo endoplasmático liso é a produção delipídios. A lecitina e o colesterol, por exemplo, os principais componentes lipídicosde todas as membranas celulares são produzidos no REL. Outros tipos de lipídiosproduzidos no retículo liso são os hormônios esteróides, entre os quais estão atestosterona e os estrógeno, hormônios sexuais produzidos nas células das gônadasde animais vertebrados.

Desintoxicação

O retículo endoplasmático liso também participa dos processos dedesintoxicação do organismo. Nas células do fígado, o REL, absorve substânciastóxicas, modificando-as ou destruindo-as, de modo a não causarem danos aoorganismo. É a atuação do retículo das células hepáticas que permite eliminar parte doálcool, medicamentos e outras substâncias potencialmente nocivas queingerimos.

Armazenamento de substâncias

Dentro das bolsas do retículo liso também pode haver armazenamento desubstâncias. Os vacúolos das células vegetais, por exemplo, são bolsasmembranosas derivadas do retículo que crescem pelo acúmulo de soluções aquosasali armazenadas.

Produção de proteínas

O retículo endoplasmático rugoso, graças à presença dos ribossomos, éresponsável por boa parte da produção de proteínas da célula. As proteínasfabricadas nos ribossomos do RER penetram nas bolsas e se deslocam em direção aoaparelho de Golgi, passando pelos estreitos e tortuosos canais co retículoendoplasmático liso.

Aparelho de Golgi

A denominação aparelho ou complexo de Golgi é uma homenagem aocitologista italiano Camilo Golgi, que, em 1898, descobriu essa estruturacitoplasmática. Ao verificar que certas regiões com citoplasma celular se coravam porsais de ósmio de prata, Golgi imaginou que ali deveria existir algum tipo de estrutura,posteriormente confirmada pela microscopia eletrônica.

Dictiossomos

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O aparelho de Golgi está presente em praticamente todas as célulaseucariontes, e consiste de bolsas membranosas achatadas, empilhadas comopratos. Cada uma dessas pilhas recebe o nome de dictiossomo. Nas célulasanimais, os dictiossomos geralmente se encontram reunidos em um único local,próximo ao núcleo.

Funções do aparelho de Golgi

O aparelho de Golgi atua como centro de armazenamento, transformação,empacotamento e remessa de substâncias na célula. Muitas das substâncias quepassam pelo aparelho de Golgi serão eliminadas da célula, indo atuar em diferentespartes do organismo. É o que ocorre, por exemplo, com as enzimas digestivasproduzidas e eliminadas pelas células de diversos órgãos (estômago, intestino,pâncreas etc.). Outras substâncias, tais como o muco que lubrifica as superfíciesinternas do nosso corpo, também são processadas e eliminadas pelo aparelho deGolgi. Assim, o principal papel dessa estrutura citoplasmática é a eliminação desubstâncias que atuam fora da célula, processo genericamente denominado secreçãocelular.

Secreção de enzimas digestivas

As enzimas digestivas do pâncreas, por exemplo, são produzidas no RER elevadas até as bolsas do aparelho de Golgi, onde são empacotadas em pequenasbolsas, que se desprendem dos dictiossomos e se acumulam em um dos pólos dacélula pancreática. Quando chega o sinal de que há alimento para ser digerido, asbolsas cheias de enzimas se deslocam até a membrana plasmática, fundem-se comela e eliminam seu conteúdo para o meio exterior.

A produção de enzimas digestivas pelo pâncreas é apenas um entre muitosexemplos do papel do aparelho de Golgi nos processos de secreção celular.

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Praticamente todas as células do corpo sintetizam e secretam uma grande variedadede proteínas que atuam fora delas.

LisossomosEstrutura e origem dos lisossomos

Os lisossomos (do grego lise, quebra, destruição) são bolsas membranosasque contêm enzimas capazes de digerir substâncias orgânicas. Com origem noaparelho de Golgi, os lisossomos estão presentes em praticamente todas ascélulas eucariontes. As enzimas são produzidas no RER e migram para osdictiossomos, sendo identificadas e enviadas para uma região especial do aparelho deGolgi, onde são empacotadas e liberadas na forma de pequenas bolsas.

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A digestão intracelular

Os lisossomos são organelas responsáveis pela digestão intracelular. Asbolsas formadas na fagocitose e na pinocitose, que contêm partículas capturadas nomeio externo, fundem-se aos lisossomos, dando origem a bolsas maiores, onde adigestão ocorrerá.

Vacúolos digestivos

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As bolsas originadas pela fusão delisossomos com fagossomos oupinossomos são denominadasvacúolos digestivos; em seu interior,as substâncias originalmente presentesnos fagossomos ou pinossomos sãodigeridas pelas enzimas lisossômicas.

À medida que a digestão intracelularvai ocorrendo, as partículas capturadaspelas células são quebradas empequenas moléculas que atravessam amembrana do vacúolo digestivo,passando para o citosol. Essasmoléculas serão utilizadas nafabricação de novas substâncias e nofornecimento de energia à célula.

Eventuais restos do processo digestivo,constituídos por material que não foidigerido, permanecem dentro dovacúolo, que passa a ser chamadovacúolo residual.

Muitas células eliminam o conteúdo dovacúolo residual para o meio exterior.Nesse processo, denominadoclasmocitose, o vacúolo residualencosta na membrana plasmática efundem-se com ela, lançando seuconteúdo para o meio externo.

Peroxissomos

Peroxissomos são bolsas membranosas que contêm alguns tipos de enzimasdigestivas. Sua semelhança com os lisossomos fez com que fossem confundidos comeles até bem pouco tempo. Entretanto, hoje se sabe que os peroxissomos diferem doslisossomos principalmente quanto ao tipo de enzimas que possuem.

Os peroxissomos, além de conterem enzimas que degradam gorduras eaminoácidos, têm também grandes quantidades da enzima catalase.

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A catalase converte o peróxido de hidrogênio, popularmente conhecido comoágua oxigenada (H2O2), e água e gás oxigênio. A água oxigenada se formanormalmente durante a degradação de gorduras e de aminoácidos, mas, em grandequantidade, pode causar lesões à célula.

2 H2O2 + Enzima Catalase → 2 H2O + O2

Apesar das descobertas recentes envolvendo os peroxissomos, a funçãodessas organelas no metabolismo celular ainda é pouco conhecida. Entre outrasfunções, acredita-se que participem dos processos de desintoxicação da célula.

Citoesqueleto

Quando se diz que o hialoplasma é um fluido viscoso, fica-se com a impressãode que a célula animal tem uma consistência amolecida e que se deforma a todo omomento. Não é assim.

Um verdadeiro “esqueleto” formado por vários tipos de fibras de proteínascruza a célula em diversas direções, dando-lhe consistência e firmeza.

Essa “armação” é importante se lembrarmos que a célula animal é desprovidade uma membrana rígida, como acontece com a membrana celulósica dos vegetais.

Entre as fibras protéicas componentes desse “citoesqueleto” podem sercitados os microfilamentos de actina, os microtúbulos e os filamentosintermediários.

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Os microfilamentos são os mais abundantes, constituídos da proteínacontráctil actina e encontrados em todas as células eucarióticas. São extremamentefinos e flexíveis, chegando a ter 3 a 6 nm (nanômetros) de diâmetro, cruzando acélula em diferentes direções , embora concentram-se em maior número naperiferia, logo abaixo da membrana plasmática. Muitos movimentos executados porcélulas animais e vegetais são possíveis graças aos microfilamentos de actina.

Os microtúbulos, por sua vez, são filamentos mais grossos, de cerca de 20 a25 nm de diâmetro, que funcionam como verdadeiros andaimes de todas ascélulas eucarióticas. São, como o nome diz, tubulares, rígidos e constituídos pormoléculas de proteínas conhecidas como tubulinas, dispostas helicoidalmente,formando um cilindro. Um exemplo, desse tipo de filamento é o que organiza ochamado fuso de divisão celular. Nesse caso, inúmeros microtúbulos se originam eirradiam a partir de uma região da célula conhecida como centrossomo (ou centrocelular) e desempenham papel extremamente importante na movimentação doscromossomos durante a divisão de uma célula.

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Outro papel atribuído aos microtúbulosé o de servir como verdadeiras“esteiras” rolantes que permitem odeslocamento de substâncias, devesículas e de organóides como asmitocôndrias e cloroplastos pelointerior da célula. Isso é possível apartir da associação de proteínasmotoras com os microtúbulos.

Essas proteínas motoras ligam-se deum lado, aos microtúbulos e, do outro,à substância ou organóide que serátransportado, promovendo o seudeslocamento.

Por exemplo, ao longo do axônio(prolongamento) de um neurônio, asproteínas motoras conduzem, ao longoda “esteira” formada pelosmicrotúbulos, diversas substânciaspara as terminações do axônio e queterão importante participação nofuncionamento da célula nervosa.

Filamentos intermediários

Os filamentos intermediários são assim chamados por terem um diâmetrointermediário – cerca de 10 nm – em relação aos outros dois tipos de filamentosprotéicos.

Nas células que revestem a camada mais externa da pele existe grandequantidade de um tipo de filamento intermediário chamado queratina. Um dos papeisdesse filamento é impedir que as células desse tecido se separem ou rompam aoserem submetidas, por exemplo, a um estiramento.

Além de estarem espalhadas pelo interior das células, armando-as, moléculasde queratina promovem uma “amarração” entre elas em determinados pontos, o que

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garante a estabilidade do tecido no caso da ação de algum agente externo que tentesepará-las. Esse papel é parecido ao das barras de ferro que são utilizadas naconstrução de uma coluna de concreto. Outras células possuem apreciável quantidadede outros filamentos intermediários. É o caso das componentes dos tecidosconjuntivos e dos neurofilamentos encontrados no interior das células nervosas.

Os centríolos

Os centríolos são organelas NÃOenvolvidas por membrana e queparticipam do progresso de divisão celular.Nas células de fungos complexos,plantas superiores (gimnospermas eangiospermas) e nematóides nãoexistem centríolos. Eles estão presentesna maioria das células de animais, algas evegetais inferiores como as briófitas(musgos) e pteridófitas (samambaias).

Estruturalmente, são constituídos por umtotal de nove trios de microtúbulosprotéicos, que se organizam em cilindro.

São autoduplicáveis no período queprecede a divisão celular, migrando, logoa seguir, para os pólos opostos da célula.

Uma das providências que a fábrica celularprecisa tomar é a construção de novasfábricas, isto é, a sua multiplicação. Issoenvolve uma elaboração prévia de umaserie de “andaimes” protéicos, o chamadofuso de divisão, formado por inúmerosfilamentos de microtúbulos.

Embora esses microtúbulos não sejamoriginados dos centríolos e sim de umaregião da célula conhecido comocentrossomo, é comum a participação delesno processo de divisão de uma célulaanimal. Já em células de vegetaissuperiores, como não existem centríolos,sua multiplicação se processa sem eles.

Os Cílios e Flagelos

São estruturas móveis, encontradas externamente em células de diversosseres vivos. Os cílios são curtos e podem ser relacionados à locomoção e a

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remoção de impurezas. Nas células que revestem a traquéia humana, por exemplo,os batimentos ciliares empurram impurezas provenientes do ar inspirado, trabalhofacilitado pela mistura com o muco que, produzido pelas células da traquéia, lubrifica eprotege a traquéia. Em alguns protozoários, por exemplo, o paramécio, os cílios sãoutilizados para a locomoção.

Os flagelos são longos e também se relacionam a locomoção de certascélulas, como a de alguns protozoários (por exemplo, o tripanosssomo causador dadoença de Chagas) e a do espermatozóide.

Estruturalmente, cílios e flagelos são idênticos. Ambos são cilíndricos,exteriores as células e cobertos por membrana plasmática. Internamente, cada cílio ouflagelo é constituído por um conjunto de nove pares de microtúbulos periféricos detubulina, circundando um par de microtúbulos centrais. É a chamada estrutura 9 + 2.

Tanto os cílios como flagelos são originados por uma região organizadora nointerior da célula, conhecida como corpúsculo basal. Em cada corpúsculo basal háum conjunto de nove trios de microtúbulos (ao invés de duplas, como nos cílios eflagelos), dispostos em círculo. Nesse sentido, a estrutura do corpúsculo basal ésemelhante à de um centríolo.

MitocôndriasEstrutura e função das mitocôndrias

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As mitocôndrias estão imersas no citosol, entre as diversas bolsas e filamentosque preenchem o citoplasma das células eucariontes. Elas são verdadeiras “casas deforça” das células, pois produzem energia para todas as atividades celulares.

As mitocôndrias foram descobertas em meados do século XIX, e, durantedécadas, sua existência foi questionada por alguns citologistas. Somente em 1890 foidemonstrada, de modo incontestável, a presença de mitocôndrias no citoplasmacelular. O termo “mitocôndria” (do grego, mitos, fio, e condros, cartilagem) surgiu em1898, possivelmente como referência ao aspecto filamentoso e homogêneo(cartilaginoso) dessas organelas em alguns tipos de células, quando observadas aomicroscópio óptico.

As mitocôndrias, cujo número varia de dezenas até centenas, dependendo dotipo de célula, estão presentes praticamente em todos os seres eucariontes, sejamanimais, plantas, algas, fungos ou protozoários.

Estrutura interna das mitocôndrias

As mitocôndrias são delimitadas por duas membranas lipoprotéicassemelhantes às demais membranas celulares. Enquanto a membrana externa é lisa,a membrana interna possui inúmeras pregas – as cristas mitocondriais – que seprojetam para o interior da organela.

A cavidade interna das mitocôndrias é preenchida por um fluido denominadomatriz mitocondrial, onde estão presentes diversas enzimas, além de DNA e RNA epequenos ribossomos e substâncias necessárias à fabricação de determinadasproteínas.

A respiração celular

No interior das mitocôndrias ocorre a respiração celular, processo em quemoléculas orgânicas de alimento reagem com gás oxigênio (O2), transformando-se emgás carbônico (CO2) e água (H2O) e liberando energia.

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C6H12O6 + O2 -> 6 CO2 + 6 H2O + energia

A energia liberada na respiração celular é armazenada em uma substânciachamada ATP (adenosina trifosfato), que se difunde para todas as regiões da célula,fornecendo energia para as mais diversas atividades celulares.

A origem das mitocôndrias

Toda mitocôndria surge da reprodução de uma outra mitocôndria. Quandoa célula vai se dividir, suas mitocôndrias se separam em dois grupos mais ou menosequivalentes, que se posicionam em cada um dos lados do citoplasma.

Ao final da divisão cada um dos grupos fica em uma célula-filha.Posteriormente, no decorrer do crescimento das células, as mitocôndrias se duplicame crescem, restabelecendo o número original.

As mitocôndrias do espermatozóide penetram noóvulo durante a fecundação e degeneram-se logoem seguida, portanto, as mitocôndrias presentesna célula-ovo são originárias exclusivamente damãe. As mitocôndrias ovulares, que semultiplicam sempre que a célula se reproduz, sãoas ancestrais de todas, as mitocôndriaspresentes em nossas células.

Muitos cientistas estão convencidos de que asmitocôndrias são descendentes de seresprocariontes primitivos que um dia se instalaramno citoplasma das primeiras células eucariontes.Existem evidências que apóiam essa hipótese,tais como o fato de as mitocôndriasapresentarem material genético mais parecido

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com a das bactérias do que com a das célulaseucariontes em que se encontram.

O mesmo ocorre com relação a maquinaria para a síntese de proteínas: osribossomos mitocondriais são muito semelhantes aos das bactérias e bem diferentesdos ribossomos presentes no citoplasma das células eucariontes.

3. O núcleo celular

O pesquisador escocês Robert Brown (1773- 1858) é considerado odescobridor do núcleo celular. Embora muitos citologistas anteriores a ele já tivessemobservados núcleos, não haviam compreendido a enorme importância dessasestruturas para a vida das células. O grande mérito de Brown foi justamentereconhecer o núcleo como componente fundamental das células. O nome que eleescolheu expressa essa convicção: a palavra “núcleo” vem do grego nux, quesignifica semente. Brown imaginou que o núcleo fosse a semente da célula, poranalogia aos frutos.

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Hoje, sabemos que o núcleo é o centro de controle das atividades celulares e o“arquivo” das informações hereditárias, que a célula transmite às suas filhas ao sereproduzir.

Células eucariontes e procariontes

A membrana celular presente nas células eucariontes, mas ausente nasprocariontes. Na célula eucarionte, o material hereditário está separado do citoplasmapor uma membrana – a carioteca – enquanto na célula procarionte o materialhereditário se encontra mergulhado diretamente no líquido citoplasmático.

Os componentes do núcleo

O núcleo das célula que não estão em processo de divisão apresenta um limitebem definido, devido à presença da carioteca ou membrana nuclear, visível apenasao microscópio eletrônico.

A maior parte do volume nuclear é ocupada por uma massa filamentosadenominada cromatina. Existem ainda um ou mais corpos densos (nucléolos) e umlíquido viscoso (cariolinfa ou nucleoplasma).

A carioteca

A carioteca (do grego karyon, núcleo e theke, invólucro, caixa) é um envoltórioformado por duas membranas lipoprotéicas cuja organização molecular é semelhanteas demais membranas celulares. Entre essas duas membranas existe um estreitoespaço, chamado cavidade perinuclear.

A face externa da carioteca, em algumas partes, se comunica com o retículoendoplasmático e, muitas vezes, apresenta ribossomos aderidos à sua superfície.Neste caso, o espaço entre as duas membranas nucleares é uma continuação doespaço interno do retículo endoplasmático.

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Poros da carioteca

A carioteca é perfurada por milhares de poros, através das quais determinadassubstâncias entram e saem do núcleo. Os poros nucleares são mais do que simplesaberturas. Em cada poro existe uma complexa estrutura protéica que funciona comouma válvula, abrindo-se para dar passagem a determinadas moléculas e fechando-seem seguida. Dessa forma, a carioteca pode controlar a entrada e a saída desubstâncias.

A face interna da carioteca encontra-se a lâmina nuclear, uma rede deproteínas que lhe dá sustentação. A lâmina nuclear participa da fragmentação e dareconstituição da carioteca, fenômenos que ocorrem durante a divisão celular.

A cromatina

A cromatina (do grego chromatos, cor) é um conjunto de fios, cada um delesformado por uma longa molécula de DNA associada a moléculas de histonas, um tipoespecial de proteína. Esses fios são os cromossomos.

Quando se observam núcleos corados ao microscópio óptico, nota-se quecertas regiões da cromatina se coram mais intensamente do que outras. Os antigoscitologistas já haviam observados esse fato e imaginado, acertadamente, que as

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regiões mais coradas correspondiam a porções dos cromossomos mais enroladas, oumais condensadas, do que outras.

Para assinalar diferenças entre os tipos de cromatina, foi criado o termoheterocromatina (do grego heteros, diferente), que se refere à cromatina maisdensamente enrolada. O restante do material cromossômico, de consistência maisfrouxa, foi denominado eucromatina (do grego eu, verdadeiro).

Diferentes níveis de condensação do DNA. (1) Cadeia simples de DNA . (2)Filamento de cromatina (DNA com histonas). (3) Cromatina condensada em interfasecom centrómeros. (4) Cromatina condensada em profase. (Existem agora duascópias da molécula de DNA) (5) Cromossoma em metafase

Os nucléolos

Na fase que a célula eucariótica não se encontra em divisão é possívelvisualizas vários nucléolos, associados a algumas regiões específicas da cromatina.Cada nucléolo é um corpúsculo esférico, não membranoso, de aspecto esponjosoquando visto ao microscópio eletrônico, rico em RNA ribossômico (a sigla RNAprovém do inglês RiboNucleic Acid). Este RNA é um ácido nucléico produzido a partiro DNA das regiões específicas da cromatina e se constituirá um dos principaiscomponentes dos ribossomos presentes no citoplasma.

É importante perceber que ao ocorrer a espiralação cromossômica osnucléolos vão desaparecendo lentamente. Isso acontece durante os eventos quecaracterizam a divisão celular. O reaparecimento dos nucléolos ocorre com adesespiralação dos cromossomos, no final da divisão do núcleo.

A estrutura dos cromossomos

Cromossomos da célula interfásica

O período de vida da célula em que ela não está em processo de divisão édenominado interfase. A cromatina da célula interfásica, como já foi mencionada, éuma massa de filamentos chamados de cromossomos. Se pudéssemos separar, um

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por um os cromossomos de uma célula interfásica humana, obteríamos 46 filamentos,logos e finos. Colocado em linha, os cromossomos humanos formariam um fio de 5cmde comprimento, invisível ao microscópio óptico, uma vez que sua espessura nãoultrapassa 30 nm.

Constituição química e arquitetura dos cromossomos

Descobrir a natureza química dos cromossomos foi uma árdua tarefa quemobilizou centenas de cientistas e muitos anos de trabalho. O primeiro constituintecromossômico a ser identificado foi o ácido desoxirribonucléico, o DNA.

Em 1924, o pesquisador alemão Robert J. Feugen desenvolveu uma técnicaespecial de coloração que permitiu demonstrar que o DNA é um dos principaiscomponentes dos cromossomos. Alguns anos mais tarde, descobriu-se que acromatina também é rica em proteínas denominadas histonas.

Cromossomos da célula em divisão

Quando a célula vai se dividir, o núcleo e os cromossomos passam porgrandes modificações. Os preparativos para a divisão celular têm inicio com acondensação dos cromossomos, que começam a se enrolar sobre si mesmos,tornando-se progressivamente mais curtos e grossos, até assumirem o aspecto debastões compactos.

Constrições cromossômicas

Durante a condensação cromossômica, as regiões eucromáticas se enrolammais frouxamente do que as heterocromáticas, que estão condensadas mesmodurante a interfase. No cromossomo condensado, as heterocromatinas, devido a esse

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alto grau de empacotamento, aparecem como regiões “estranguladas” do bastãocromossômico, chamadas constrições.

Centrômero e cromátides

Na célula que está em processo de divisão, cada cromossomo condensadoaparece como um par de bastões unidos em um determinado ponto, o centrômero.Essas duas “metades” cromossômicas, denominadas cromátides-irmãs são idênticas esurgem da duplicação do filamento cromossômico original, que ocorre na interfase,pouco antes de a divisão celular se iniciar.

Durante o processo de divisão celular, as cromátides-irmãs se separam: cadacromátide migra para uma das células-filhas que se formam.

O centrômero fica localizado em uma região heterocromática, portanto em umaconstrição que contém o centrômero é chamada constrição primária, e todas as outrasque porventura existam são chamadas constrições secundárias.

As partes de um cromossomo separadas pelo centrômero são chamadas braçoscromossômicos. A relação de tamanho entre os braços cromossômicos, determinadapela posição do centrômero, permite classificar os cromossomos em quatro tipos:

metacêntrico: possuem o centrômero no meio, formando dois braços demesmo tamanho;

submetacêntricos: possuem o centrômero um pouco deslocado da regiãomediana, formando dois braços de tamanhos desiguais;

acrocêntricos: possuem o centrômero bem próximo a uma das extremidades,formando um braço grande e outro muito pequeno;

telocêntricos: possuem o centrômero em um das extremidades, tendo apenasum braço.

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DIVISÃO CELULAR

Toda célula nova se origina de uma pré-existente.Nos organismos pluricelulares, a divisão celular leva tanto ao CRESCIMENTO

quanto à produção de CÉLULAS REPRODUTORAS (gametas).A divisão celular pode ocorrer por dois processos, dependendo do objetivo da

formação de novas células.

MITOSE

Processo de divisão celular em que o número e a qualidade dos cromossomosda célula mãe se mantém nas células filhas.

Podemos dividir a mitose em 2 fases:1- Fase de duplicação do DNA, crescimento e síntese (interfase).2- Fase de divisão (Prófase, Metáfase, Anáfase e Telófase).

Representação da Interfase (acima) e das fases da mitose (abaixo).

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A mitose serve para...

A mitose é um tipo de divisão muito freqüente entre os organismos da Terraatual. Nos pluricelulares (homem), ela repara tecidos lesados, repões células quenormalmente morrem e também está envolvida no crescimento.

No homem, a pele, a medula óssea e o revestimento intestinal são locais ondea mitose é freqüente. Nem todas as células do homem, porém, são capazes derealizar mitose. Neurônios e célula musculares são dois tipos celulares altamenteespecializados em que não ocorre esse tipo de divisão (ocorre apenas na faseembrionária).

MEIOSE

Processo de divisão celular em que ocorre uma redução no número decromossomos para as células filhas.

A redução do número cromossômico da célula é importante fator para aconservação do lote cromossômico das espécies, pois como a meiose formam-segametas com a metade do lote cromossômico. Quando da fecundação, ou seja, doencontro de dois gametas, o número de cromossomos da espécie se restabelece.

A meiose serve para...

Formar gametas (óvulos e espermatozóides).

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