Organelas citoplasmáticas

ESTRUTURA CELULAR

O citoplasma, localizado entre a membrana celular e o núcleo, é o espaço intra-celular em que as organelas - como complexo de golgi, mitocôndria e ribossomo - estão dispostas. Apesar de possuírem uma alta diversidade, todas as células compartilham ao menos três características: apresentam membrana plasmática, citoplasma e material genético (DNA). As células se diferenciam em eucariótica (ou eucariontes) e procariótica (ou procariontes), sendo que a primeira tem núcleo e organelas, enquanto a segunda não possui núcleo organizado e o material genético não é delimitado por uma membrana.

O citoplasma das células procariontes é constituído por um líquido viscoso composto principalmente por água. Encontramos também grande quantidade de ribossomos, que são diferentes das células eucariontes. Graças a essas diferenças, alguns antibióticos conseguem matar as bactérias, que são procarióticas, e praticamente não afetam as células humanas, eucarióticas. No citoplasma das células eucariontes encontramos estruturas mergulhadas no citosol denominadas organelas e um conjunto de filamentos proteicos que constituem o citoesqueleto. Segue abaixo a lista com a definição de algumas organelas. 

Esquema de uma célula eucariótica (Foto: Wikicommons )

Citoesqueleto: Possuem filamentos proteicos, como microtúbulos, responsáveis por manterem a forma da célula, resistindo à compressão. Os microfilamentos mantêm a forma da célula, resistindo à tensão. Os filamentos intermediários são responsáveis pela ancoragem do núcleo e outras organelas. 

Ribossomos: são formados a partir do RNA ribossômico, realizam a síntese de proteínas. Encontramos ribossomos ligados (aderidos a paredes do retículo endoplasmático rugoso) e ribossomos livres. Nos ribossomos livres ocorre a produção das proteínas que atuam no citosol. 

Retículo endoplasmático rugoso (RER): como apresentam ribossomos aderidos à sua membrana externa, este retículo também possui a função de síntese proteica, porém a maior parte das proteínas será secretada. Dentro do RER, na maioria dos casos, ocorre a ligação do carboidrato com as proteínas produzidas pelo ribossomo, formando glicoproteínas. 

Retículo endoplasmático liso (REL): entre as diversas funções do REL, destacamos a síntese de lipídeos como óleos, fosfolipídeos e esteroides. Entre as secreções esteroides, podemos destacar os hormônios sexuais (estrogênio e testosterona); Em relação à desintoxicação, as enzimas do REL auxiliam este processo tornando algumas drogas mais solúveis facilitando assim seu processo de eliminação. O REL atua também no armazenamento de íons cálcio nas células musculares. 

Complexo de Golgi: a maioria das vesículas produzidas no RER e no REL é enviada para o complexo de Golgi onde sofrerão modificações e serão enviadas para os seus destinos (permanecem na célula ou são exocitados). Observamos que células secretoras possuem o complexo de Golgi mais desenvolvido que células não secretoras. 

Lisossomo: são sacos membranosos que possuem enzimas hidrolíticas. As enzimas hidrolíticas são sintetizadas pelo RER e enviadas para o complexo de Golgi. As células animais utilizam o lisossomo para digerir macromoléculas, entretanto a produção excessiva de lisossomos pode destruir uma célula por autodigestão. 

Mitocôndrias: são organelas responsáveis pela produção de energia (ATP) a partir de processos metabólicos. As mitocôndrias são encontradas em quase todas as células eucariotas incluindo as plantas, animais, fungos e a maioria dos protistas. Assim como os cloroplastos possuem material genético próprio. 

Cloroplastos: estão presentes em células de plantas e em alguns organismos fotossintetizantes. São organelas responsáveis pela produção fotossintética dos carboidratos. Possuem um pigmento verde denominado clorofila. 

Peroxissomos: possuem enzimas que transferem hidrogênio para o oxigênio formando o peróxido de hidrogênio como subproduto que posteriormente será transformado em água. Essa transferência de hidrogênio tem como principal objetivo quebrar ácidos em moléculas menores entrando assim nas mitocôndrias onde produzirão parte da energia necessária à célula. Os peroxissomos encontrados no fígado são os principais responsáveis pela desintoxicação do álcool.

Confira questões do Enem sobre citoplasma e organelas
Enem 2013 - questão 62
Enem 2013 - questão 73
Enem 2013 - questão 88

EXERCÍCIOS RESOLVIDOS

(Fuvest) O retículo endoplasmático e o complexo de Golgi são organelas celulares cujas funções estão relacionadas. O complexo de Golgi  

a) recebe proteínas sintetizadas no retículo endoplasmático.   
b) envia proteínas nele sintetizadas para o retículo endoplasmático.   
c) recebe polissacarídeos sintetizados no retículo endoplasmático.   
d) envia polissacarídeos nele sintetizados para o retículo endoplasmático.   
e) recebe monossacarídeos sintetizados no retículo endoplasmático e para ele envia polissacarídeos.    

Gabarito: O complexo de Golgi recebe e processa proteínas sintetizadas no retículo endoplasmático rugoso. A maioria dessas proteínas formadas no RER pelos ribossomos aderidos a sua membrana externa são incorporadas por carboidratos dentro do retículo formando glicoproteínas. Letra A. 

(Unesp) No esquema estão representadas etapas, numeradas de 1 a 3, de um importante processo que ocorre no interior das células, e algumas organelas envolvidas direta ou indiretamente com esse processo.

Organelas no interior da célula (Foto: Unesp)

As etapas que correspondem a 1, 2 e 3, respectivamente, e algumas organelas representadas no esquema, estão corretamente listadas em:  

a) absorção de aminoácidos, síntese proteica e exportação de proteínas; retículo endoplasmático, lisossomo e mitocôndria.   
b) fagocitose de macromoléculas, digestão celular e ingestão de resíduos; retículo endoplasmático, complexo de Golgi e lisossomo.    
c) fagocitose de sais minerais, fotossíntese e exportação de compostos orgânicos; cloroplastos e vacúolos.   
d) absorção de oxigênio, respiração celular e eliminação de dióxido de carbono; mitocôndrias e vacúolos.   
e) fagocitose de macromoléculas, digestão celular e exportação de proteínas; mitocôndrias e lisossomos. 

Gabarito: O esquema acima representa a fagocitose de uma macromolécula. O retículo endoplasmático rugoso forma uma vesícula cheia de enzimas hidrolíticas que são processadas no complexo de Golgi formando o lisossomo primário. Ao ser incorporado na vesícula que contém a macromolécula, este formará o lisossomo secundário ou fagossomo e os restos metabólicos, não aproveitados pela célula, serão exocitados. Letra B.

 Fonte: http://educacao.globo.com/biologia/assunto/fisiologia-celular/citoplasma-e-organelas.html

Organelas citoplasmáticas.

Citoplasma

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Citoplasma: importantes funções na células

 

O que é Citoplasma 

 

Nas células dos seres eucariontes há um espaço entre a membrana plasmática e a membrana nuclear. Este espaço é denominado Citoplasma.

 

O Citoplasma é composto pelo hialoplasma, uma matéria coloidal (viscosa). No Citoplasma, encontramos as organelas celulares (componentes de uma célula animal).

 

Funções do Citoplasma das células animais:

 

- Favorece a estrutura da célula, mantendo sua consistência e forma.

 

- Armazenamento de substâncias químicas essenciais para a manutenção da vida.

 

Organelas citoplasmáticas das células animais:

 

- Lisossomos: participam da digestão de substâncias orgânicas.

 

- Vacúolos: presentes nos protozoários, participam da digestão intracelular.

 

- Retículo endoplasmático liso: tem as funções de realizar a síntese de lipídios, além de transportar e armazenar substâncias.

 

- Retículo endoplasmático rugoso: realiza a síntese de proteínas.

 

- Centríolos: participam da divisão celular além de originar flagelos e cílios.

 

- Complexo de Golgi: realiza a secreção celular, formam o acrossoma e o lisossomo.

 

- Ribossomos: realizam a síntese de proteínas.

 

- Peroxissomos: processam reações oxidativas, atuando na desintoxicação das células.

 

- Mitocôndrias: fazem a respiração celular.

 Fonte: http://m.todabiologia.com/citologia/citoplasma.htm

Organelas citoplasmáticas.

A membrana plasmática controla a passagem de substâncias entre o interior e o exterior da célula.

• O citoplasma é o interior celular e nele há compartimentos separados entre si por membranas, chamados orgânulos ou organelas. As organelas celulares encarregam-se da respiração, de fabricar ou armazenar substâncias etc.

• O núcleo celular é o centro de controle da célula. É separado do citoplasma pelo envoltório nuclear.

Célula animal (eucariótica)

Retículo endoplasmático

O citoplasma das células eucariontes contém inúmeras bolsas e tubos cujas paredes têm uma organização semelhante à da membrana plasmática. Essas estruturas formam uma complexa rede de canais interligados, conhecida pelo nome de retículo endoplasmático, que pode ser de dois tipos: Rugoso (granular) e liso (agranular).

O rugoso, ou ergastoplasma é formado por sacos achatados, cujas membranas têm aspecto verrugoso devido à presença de ribossomos aderidos à sua superfície externa. O liso é formado por estruturas membranosas tubulares, sem ribossomos aderidos, portanto de superfície lisa. Os dois tipos estão interligados e a transição entre eles é gradual, observando o retículo endoplasmático, partindo do rugoso em direção ao liso, vemos as bolsas tornarem-se menores e à quantidade de ribossomos aderidos diminui progressivamente, até deixar de existir.

O retículo endoplasmático atua como uma rede de distribuição de substâncias  no interior da célula. No líquido existente dentro de suas bolsas e tubos, diversos tipos de substâncias se deslocam sem se misturar com o citosol. Outras funções são: o armazenamento de substâncias e o controle da pressão osmótica do hialoplasma. O retículo Endoplasmático liso também é responsável pela produção de lipídios, desintoxicação do organismo (fígado) e ajuda a catalisar as reações químicas na célula, já o rugoso é responsável pela produção de proteínasgraças a presença dos ribossomos. As proteínas fabricadas penetram nas bolsas e desloca-se em direção ao aparelho de golgi, passando pelos estreitos e tortuosos canais do retículo endoplasmático liso.

Funções do retículo endoplasmático

O retículo endoplasmático, além de conduzir substâncias pelo citoplasma, é o local de produção de várias substâncias importantes. Por exemplo, a síntese de diversos lipídios, como colesterol, fosfolipídios e hormônios esteróides, ocorre no retículo endoplasmático granular. Já o retículo endoplasmático granular, graças aos ribossomos, fabrica diversos tipos de proteínas. O retículo endoplasmático agranular também participa dos processos de desintoxicação das células. No retículo agranular das células do fígado, por exemplo, ocorre modificação ou destruição de diversas substâncias tóxicas, entre elas o álcool.

RE rugoso: também chamado de ergastoplasma, é formado por bolsas membranosas achatadas, com grânulos – os ribossomos – aderido à superfície externa. Sua principal função, graças aos ribossomos presente, é a síntese de proteínas.

RE liso: é formado por tubos membranosos lisos, sem ribossomos aderidos. Suas principais funções são: síntese de diversos lipídios, como o colesterol, hormônios esteróides e fosfolipídios. É no RE liso que também ocorre o processo de desintoxicação das células.

Complexo de Golgi

O aparelho de golgi está presente em praticamente todas as células eucariontes, consistindo em bolsas membranosas achatadas, empilhadas como pratos, chamadas Dictiossomos. Em células animais os dictiossomos geralmente encontram-se reunidos próximo ao núcleo, já nas células vegetais, geralmente os dictiossomos se encontram espalhados pelo citoplasma.

O complexo de golgi atua como centro de armazenamento, transformação, empacotamento e remessa de substâncias na célula, além de atuar na secreção do ácido pancreátil, na produção de polissacarídeos (muco, glicoproteína-RER), na produção de lipídios, na secreção de enzimas digestivas, formação da lamela média em células vegetais, formação do lisossomo e na formação do acromossomo do espermatozóide.

O aparelho de Golgi desempenha papel fundamental na eliminação de substâncias úteis ao organismo, processo denominado secreção celular.

Lisossomos

Os lisossomos (do grego lise, quebra, destruição) são bolsas membranosas que contêm enzimascapazes de digerir diversas substâncias orgânicas. Existem mais de cinqüenta tipos de enzimas hidrolíticas (atuam por hidrólise) alojadas no interior das pequenas bolsas lisossômicas. Os lisossomos estão presentes em praticamente todas as células eucariontes, sua origem é o Aparelho de Golgi. O retículo endoplasmático rugoso produz enzimas que migram para os dictiossomos (complexo de Golgi), são identificadas e enviadas para uma região especial do Aparelho de Golgi, onde são empacotadas e liberadas na forma de pequenas bolsas.

Funções: Uma das funções dos lisossomos é a digestão intracelular. As bolsas formadas na fagocitose ou na pinocitose, que contêm partículas capturadas do meio externo, fundem-se com os lisossomos, originando bolsas maiores, onde a digestão ocorrerá. As bolsas originadas pela fusão de lisossomos com fagossomos ou pinossomos são denominadas vacúolos digestivos; em seu interior as substâncias presentes nos fogossomos ou pinossomos são digeridas pelas enzimas lisossômicas. Com a digestão intracelular as partículas capturadas pelas células são quebradas em pequenas moléculas que atravessam a membrana do vacúolo digestivo, passando pelo citosol. Estas moléculas fornecem energia à célula e serão utilizadas na fabricação de novas substâncias. Os materiais não digeridos no processo digestivo permanecem dentro do vacúolo, que passa a ser chamado vacúolo residual.

Muitas células eliminam o conteúdo do vacúolo residual para o meio exterior. Este processo é chamado de clasmocitose ou defecação celular. O vacúolo residual encosta-se à membrana plasmática, fundindo-se nela e lançando seu conteúdo para o meio externo.

Outra função do lisossomo é a autofagia (do grego auto, próprio e phagin, comer). Autofagia é uma atividade indispensável à sobrevivência de qualquer célula. Ela é o processo pelo qual as células digerem partes de si mesmas, com o auxílio de seus lisossomos. A autofagia é, em outras situações, uma atividade puramente alimentar. Quando um organismo é privado de alimento e as reservas de seu corpo se esgotam, as células passam a digerir partes de si mesma, como estratégia de sobrevivência.

A autofagia permite destruir organelas celulares desgastadas e reaproveitar alguns de seus componentes. Este processo inicia-se com os lisossomos, que se aproximam, cercam e envolvem a estrutura a ser eliminada, que fica contida em uma bolsa repleta de enzimas, denominado vacúolo autofágico. Uma célula do nosso fígado, a cada semana, digere e reconstrói a maioria de seus componentes. Além das funções citadas acima, os lisossomos têm como função a citólise ou autólise, que o processo pelo qual a célula toda é digerida. Isto acontece com a cauda do girino, na sua transformação para a fase adulta.

Peroxissomos

Peroxissomos são bolsas membranosas que contêm alguns tipos de enzimas digestivas, semelhantes aos lisossomos, como a catalase, que transforma o H2O2 (água oxigenada, formada na degradação dos aminoácidos e das gorduras) em H2O (água) e O2 (oxigênio),    e outras, em menor quantidade,   que degradam gorduras e aminoácidos. Além disso, os peroxissomos também atuam no processo de desintoxicação das células. Pelo qual os peroxissomos absorvem substâncias tóxicas, modificando-as de modo a que não causem danos ao organismo.

Os tipos de enzimas presentes nos peroxissomos sugerem que, alem da digestão, eles participem da desintoxicação da célula. O peróxido de hidrogênio, que se forma normalmente durante o metabolismo celular, é tóxico e deve ser rapidamente eliminado.

Centríolos

No citoplasma das células animais encontramos dois cilindros formando um ângulo reto entre si: são os centríolos. Eles estão localizados em uma região mais densa do citoplasma, próximo ao núcleo. Essa região chama-se centrossomo. Cada centríolo é formado por microtúbulos dispostos de modo característico: há sempre nove grupos de três microtúbulos, formando a parede do cilindro. Os centríolos podem se autoduplicar, isto é, orientar a formação de novos centríolos. Eles têm duas funções: na divisão celular das células animais e na formação de cílios (estruturas curtas e numerosas) e flagelos (estrutura longa e em pequeno número), pelo corpo basal, que servem para a locomoção ou para a captura de alimento.

Ribossomos

Presentes em todos os seres vivos são grãos formados por ácido ribonucléico (RNA) e proteínas. Nas células eucarióticas, os ribossomos podem aparecer livres no hialoplasma ou associados a membrana do retículo (RE rugoso).

É nos ribossomos que ocorre a síntese das proteínas. A síntese é feita através da união entre aminoácidos, sendo o mecanismo controlado pelo RNA. Este é produzido no núcleo da célula, sob o comando do DNA. O RNA, apoiado num grupo de ribossomos chamado polirribossomo ou polissoma, comanda a seqüência de aminoácidos da proteína. Durante esse trabalho, os ribossomos vão “deslizando” pela molécula de RNA, à medida que a proteína vai sendo fabricada.

Vacúolos

São cavidades do citoplasma visíveis ao microscópio óptico. Além destes, há outros dois tipos de vacúolos, como o vacúolo contrátil e o vacúolo de suco celular.
Vacúolo Contráteis: presentes nos protozoários de água doce – encarrecam-se de eliminar o excesso de água das células, além de eliminar também, substâncias tóxicas ou em excesso.
Vacúolo de Sulco Celular: é característico das células vegetais, que armazena diversas substâncias. A coloração das flores, por exemplo, deve-se às antocianinas, pigmentos que se encontram dissolvidos nesse vacúolo.

Vacúolos digestivos

Fagossomos e pinossomos, que contém material capturado do meio pela célula, fundem-se com lisossomos, originando bolsas membranosas chamadas vacúolos digestivos. As enzimas lisossômicas digerem as substâncias capturadas, quebrando-as e reduzindo-as a moléculas menores. Estas atravessam a mesma membrana do vacúolo digestivo e saem para o citosol, onde serão utilizadas como matéria-prima ou fonte de energia para os processos celulares.

Eventuais restos da digestão, constituídos por material não-digerido e enzimas, permanecem dentro do vacúolo, agora denominado vacúolo (ou corpo) residual. Este expulsa o conteúdo da célula por clasmocitose.

Vacúolos autofágicos e heterofágicos

Partes da célula, como, por exemplo, organelas velhas e desgastadas são constantemente atacadas e digeridas pela atividade lisossômica. Dessa forma, seus componentes moleculares podem ser reaproveitados.

Os lisossomos fundem-se em torno de uma parte celular a ser digerida, formando uma bolsa membranosa chamada vacúolo autofágico (do grego autós próprio, e phagos, comer). Essa denominação ressalta o fato de o material digerido no vacúolo ser uma parte da própria célula. Quando o material digerido vem de fora da célula, capturado por fagocitose ou pinocitose, fala-se em vacúolo heterofágico (do grego heteros, outro, diferente).

Mitocôndrias

As mitocôndrias são organóides celulares – presentes nos eucariontes – delimitadas por duas membranas lipoprotéicas. A membrana externa é lisa, e a interna apresenta inúmeras pregas, chamadas cristas mitocondriais, que se projetam para o interior da organela. Entre as cristas há uma solução chamada matriz mitocondrial. Essa solução viscosa é formada por diversas enzimas, DNA, RNA, pequenos ribossomos e outras substâncias. A mitocôndria é a organela onde ocorre a respiração celular.

A respiração celular é, em linhas gerais, uma queima controlada de substâncias orgânicas, por meio da qual a energia contida no alimento é gradualmente liberada e transferida para molécula de ATP.

Cloroplastos

Como as mitocôndrias, são delimitados por duas membranas lipoprotéicas. A membrana externa é lisa e a interna forma dobras para o interior da organela, constituindo um complexo sistema membranoso. Nesse sistema, destacam-se estruturas formadas por pilhas de discos membranosos, semelhantes a pilhas de moedas, cada uma chamada granum. Nas membranas internas do cloroplastos estão presentes os fotossistemas, cada um deles constituídos por algumas moléculas de clorofila, reunidas de modo a formar uma microscópica antena captadora de luz. Nos cloroplastos ocorre a fotossíntese.

Célula vegetal

 Fonte : http://www.coladaweb.com/biologia/biologia-celular/organelas-citoplasmaticas