eucarionte e procariontes

Estrutura da célula procariótica e eucariótica

Profa. Ms. Rosiley Lima Guilherme de Paula

Introdução

4 bilhões de anos: C, H, O, N, S, P – formam compostos simples → combinação e recombinação → molécula capaz de se AUTO-REPLICAR – EVOLUÇÃO → moléculas auto-replicativas em meio aquoso envoltas por uma membrana CÉLULA

Introdução

Células mais complexas capazes de:

1) extrair nutrientes do meio;2) converter quimicamente estes

nutrientes em fonte de energia ou em moléculas mais complexas;

3) controlar processos químicos que catalisam;

4) fazer replicação celular.

Introdução

CÉLULA – unidade básica da vida em todas as formas de organismos vivos, da mais simples bactéria ao mais complexo animal.

MEMBRANA PLASMÁTICA – membrana externa que delimita as células e é o elo de comunicação entre ela e o meio externo.

Classificação das células

Existe, fundamentalmente, dois tipos de células cuja classificação é baseada em diferenças microscópicas e bioquímicas.PROCARIÓTICAS – caracterizam-se pela pobreza de membranas, que nelas quase se reduzem à membrana plasmática. Não apresentando núcleo delimitado, cromossomos não estão separados do citoplasma. Bactérias, algas azuis, richettsiae.EUCARIÓTICAS – apresentam duas partes morfologicamente distintas: citoplasma e núcleo. Caracteriza-se pela riqueza de membranas. Leveduras, fungos, vegetais e animais.

Comparação entre Procariotos e Eucariotos

ORGANELA PROCARIOTOS EUCARIOTOS

Núcleo Não há núcleo definido. Mas há DNA

Presente

Membrana celular Presente Presente

Mitocôndria Ausente. As enzimas para reações de oxidação estão na membrana

Presente

Retículo endoplasmático

Ausente Presente

Ribossomos Presente Presente

Cloroplastos Ausente Presente em plantas verdes

Ambiente celular: composição química da célula

Uma das evidências da evolução biológica e da ancestralidade comum dos seres vivos é que todas as formas de vida possuem composição química semelhante.Dois grandes grupos de substâncias: as substâncias inorgânicas e as substâncias orgânicas.Substâncias inorgânicas - água e sais minerais.Substâncias orgânicas - carboidratos, lipídeos, proteínas e ácidos nucléicos.


As substâncias orgânicas são formadas por cadeias carbônicas com diferentes funções orgânicas.


Dos elementos químicos encontrados na natureza, quatro são encontrados com maior freqüência na composição química dos seres vivos. Esses elementos são o carbono (C), o oxigênio (O), o nitrogênio (N) e o hidrogênio (H). Além desses quatro elementos, outros são biologicamente importantes como o sódio (Na), potássio (K), cálcio (Ca), fósforo (P), enxofre (S), entre outros.

Composição química da célula - Substâncias Inorgânicas - ÁGUA

ÁGUA - A vida na Terra começou na água e só há vida onde há água. As propriedades da água que a tornam fundamental para os seres vivos relacionam-se com sua estrutura molecular que é constituída por dois átomos de hidrogênio ligados a um átomo de oxigênio por ligações covalentes. Embora a molécula como um todo seja eletricamente neutra, a distribuição do par eletrônico em cada ligação covalente é assimétrica, deslocada para perto do átomo de oxigênio.Assim, a molécula tem um lado com predomínio de cargas positivas e outro com predomínio de cargas negativas. Moléculas assim são chamadas polares.


Quando os átomos de hidrogênio da molécula de água (com carga positiva) se colocam próximos ao átomo de oxigênio de outra molécula de água (com carga negativa), estabelece-se uma ligação entre eles, denominada ponte de hidrogênio.

Essa ligação garante a coesão entre as moléculas, o que mantém a água fluida e estável nas condições habituais de temperatura e pressão.


Algumas das mais importantes propriedades da água relacionam-se com as ligações de hidrogênio:

1) Tensão superficial: coesão entre as moléculas da superfície, formando uma "rede".

Insetos na superfície da água


2) Capilaridade: capacidade de penetrar em espaços reduzidos, o que permite à água percorrer os microporos do solo, tornando-se acessível às raízes das plantas.


3) Calor específico elevado: as moléculas de água podem absorver grande quantidade de calor sem que sua temperatura fique elevada, pois parte desta energia é utilizada no enfraquecimento das ligações de hidrogênio. Isso explica o papel termorregulador da água por meio da transpiração que mantém a temperatura em valores compatíveis com a manutenção da vida das diferentes espécies.

Composição química da célula - Substâncias Inorgânicas - ÁGUA4) Capacidade solvente: a polaridade da molécula de água

explica a eficácia em separar partículas entre si, pois o caráter polar da água tende a diminuir as forças de atração dos íons encontrados em sais e em outros compostos iônicos, favorecendo a dissociação dos mesmos. Os dipolos da água envolvem os cátions e ânions (solvatação), impedindo a união entre essas partículas carregadas eletricamente.


Os principais papéis da água nos seres vivos são:

1) Solvente da maioria dos solutos, o que permite a ocorrência das reações químicas - solvente universal.

2) As reações catalisadas por enzimas só ocorrem na água. Em algumas reações, a água participa também como substrato (reações de hidrólise).


3) As substâncias distribuem-se pelo interior da célula graças ao fluxo contínuo de água no seu interior - ciclose.

4) Os sistemas de transporte dos animais (sistema circulatório) e dos vegetais (vasos condutores) usam a água como meio de distribuição de substâncias.


5) Devido ao seu elevado calor específico, a abundante presença de água nos seres vivos impede grandes variações de temperatura.

6) Age como lubrificante nas articulações, nos olhos e, misturada aos alimentos, como saliva, facilita a deglutição.


A água é a substância mais abundante em todos os seres vivos. No homem, representa cerca de 65% de sua massa. A proporção varia de uma espécie para outra (mais de 95% da massa dos celenterados), de acordo com a idade (diminui com o envelhecimento), com o sexo e de um tecido para outro. No homem, perdas maiores que 15% da massa de água (desidratação) podem ter conseqüências graves, pela diminuição do volume de líquido circulante.


Variação do teor de água em diferentes estruturas no ser humano.

Composição química da célula - Substâncias Inorgânicas – Sais Minerais

Como a célula é um meio aquoso, não se encontram sais minerais, mas íons inorgânicos. Alguns deles são encontrados em todos os seres vivos:

- Cátions: sódio, potássio, magnésio, cálcio, ferro, manganês, cobalto, cobre, zinco.

- Ânions: cloreto, bicarbonato, fosfato, sulfato, nitrato

Composição química da célula - Substâncias Inorgânicas – Sais Minerais

Algumas ações são exercidas especificamente por alguns íons:

- Cálcio: participa da estrutura das membranas, dos cromossomos, do esqueleto dos vertebrados, da contração muscular e da coagulação do sangue.

- Ferro: faz parte das moléculas dos citocromos, componentes da respiração celular, e da molécula da hemoglobina, pigmento transportador de O2 do sangue.

Composição química da célula - Substâncias Inorgânicas – Sais Minerais - Magnésio: encontrado na molécula da

clorofila, pigmento fotossintetizante dos vegetais. O zinco, o cobre e o cobalto atuam como co-enzimas em alguns processos. O sódio e o potássio são os principais envolvidos na transmissão do impulso nervoso.

- Fosfato: importante componente da estrutura do ATP e dos nucleotídeos do DNA e do RNA.

- Iodo: faz parte da estrutura dos hormônios (tiroxinas) da tireóide.

Características das células procarióticas

A célula procariótica, em contraste com a eucariótica, não é compartimentalizada. Estruturas e organelas tais como membranas nucleares, mitocôndrias, retículo endoplasmático, complexo de Golgi, fagossomos e lisossomos não existem na célula procariótica. Os procariotos possuem um único cromossomo (DNA). Uma vez que não há membranas nucleares, o cromossomo encontra-se ligado a um sítio particular na membrana citoplasmática - o mesossomo. Estruturas das células procarióticas

- Membrana plasmática - Ribossomos - DNA – região nuclear - Parede celular

Características das células procarióticas

Características das células eucarióticas

As células eucarióticas estão organizadas em compartimentos delimitados por membranas.

Organelas celulares bem definidas: núcleo; mitocôndrias; lisossomos; peroxissomos.

Rede de túbulos da célula: retículo endoplasmático; complexo de Golgi.

Célula eucariótica animal

Célula eucariótica vegetal

Estruturas da célula eucariótica e suas funções – Membrana citoplasmática

Composta de fosfolipídeos (20 a 30%) e proteínas (50 a 70%). Os fosfolipídeos formam uma bicamada na qual a maioria das proteínas estão embebidas. Cada molécula de fosfolipídeos contém uma cabeça polar, com carga elétrica e uma cauda apolar, sem carga elétrica. Na bicamada fosfolipídica, as terminações polares, solúveis em água, estão alinhadas na porção externa, enquanto as terminações apolares, insolúveis em água, estão do lado de dentro. As funções da membrana são:

1) manutenção da integridade celular; 2) transporte de íons e moléculas; 3) receptores para moléculas pequenas e

grandes; 4) morfologia e movimento celular.

Estruturas da célula eucariótica e suas funções – Membrana citoplasmática

Estruturas da célula eucariótica e suas funções – Núcleo

Núcleo – envolvido por duas membranas (envelope nuclear), com a membrana externa sendo contínua com as membranas do retículo endoplasmático. A membrana nuclear possui poros permitindo o fluxo da maioria das moléculas, exceto as maiores, entre a matriz nuclear e o citoplasma.Contem nucléolo que é rico em RNA e possui como função processar RNA e sintetizar ribossomos.DNA – complexo proteína-DNA-cromatina que é organizada em cromossomos.As reações bioquímicas do núcleo são: (1) replicação do DNA durante a mitose; (2) reparo do DNA após a lesão; (3) transcrição da informação.

Estruturas da célula eucariótica e suas funções – Núcleo

Estruturas da célula eucariótica e suas funções – Retículo endoplasmático

- Retículo Endoplasmático – rede de membranas interconectadas que delimitam canais, cisternas, que se estendem desde o envelope perinuclear até a membrana plasmática. Existem dois tipos:Retículo endoplasmático rugoso: apresenta partículas de ribossomos e sua função é a síntese de proteínas.Retículo endoplasmático liso: não possui ribossomos e está envolvido na síntese de lipídeos de membrana.

Estruturas da célula eucariótica e suas funções – Retículo endoplasmático

Retículo endoplasmático rugoso

Estruturas da célula eucariótica e suas funções – Complexo de Golgi

- Complexo de Golgi – é uma rede de membranas lisas e achatadas e de vesículas responsável pela secreção para o meio externo de várias proteínas sintetizadas no retículo endoplasmático. Também catalisam a formação de glicoproteínas e lipoproteínas. Local importante para a formação de novas membranas e de organelas como lisossomos e peroxissomos.

Estruturas da célula eucariótica e suas funções – Complexo de Golgi

Estruturas da célula eucariótica e suas funções – Lisossomos

- Lisossomos – é onde ocorre a digestão intracelular. Encapsulados nos lisossomos estão enzimas glicoprotéicas (hidrolases) que catalisam a clivagem de substâncias como: polissacarídeos, proteínas, ácidos nucléicos, lipídeos, entre outras. Como na digestão gastrointestinal, as enzimas lisossomais quebram moléculas complexas em compostos simples de baixo peso molecular, que podem ser utilizados pelas vias metabólicas das células. Os lisossomos trabalham num pH menor que do ambiente celular.

Estruturas da célula eucariótica e suas funções – Peroxissomos

- Peroxissomos (Microcorpúsculo) – organelas que contêm enzimas que produzem ou utilizam peróxido de hidrogênio. Suas funções são: (1) oxidação de substâncias como aminoácidos, ácido úrico, hidroxiácidos utilizando O2 molecular com formação de H2O2; (2) conversão de H2O2 em água e oxigênio e oxidação de vários componentes utilizando H2O2 através da catalase; (3) ação no metabolismo de lipídeos.

Estruturas da célula eucariótica e suas funções – Mirocôndrias

- Mitocôndrias – contêm diferentes enzimas, componentes da cadeia respiratória e mecanismos para a síntese de ATP que se localizam nas cristas (membrana interna da mitocôndria). O mitosol (matriz interna) contém as principais vias metabólicas envolvidas na oxidação de carboidratos, lipídeos e aminoácidos, bem como partes das vias da biossíntese da uréia e do heme. As mitocôndrias possuem DNA específico com informações genéticas para algumas proteínas mitocondriais e equipamento bioquímico para síntese limitada de proteínas.

Estruturas da célula eucariótica e suas funções – Mirocôndrias

Estruturas da célula eucariótica e suas funções – Citoesqueleto e Citosol

- Citoesqueleto – formado por microtúbulos e microfilamentos cujas funções são: (1) morfologia celular; (2) motilidade celular; (3) movimentos intracelulares.

- Citosol – contém ribossomos livres, substratos, co-fatores e enzimas. É onde ocorre o metabolismo de carboidratos, lipídeos, aminoácidos e nucleotídeos e a síntese de proteínas.

eucarionte e procariontes

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