Resultados da aprendizagem
- Identificar os principais organelos presentes apenas nas células animais, incluindo os centrossomas e os lisossomas
- Identificar os principais organelos presentes apenas nas células vegetais, incluindo os cloroplastos e os grandes vacúolos centrais
Nesta altura, já sabe que cada célula eucariótica tem uma membrana plasmática, citoplasma, um núcleo, ribossomas, mitocôndrias, peroxissomas e, nalguns casos, vacúolos, mas há algumas diferenças notáveis entre as células animais e vegetais. Embora tanto as células animais como as vegetais tenham centros organizadores de microtúbulos (MTOC), as células animais também têm centríolos associados ao MTOC: um complexo chamado centrossoma.As células animais têm um centrossoma e lisossomas, enquanto as células vegetais não têm. As células vegetais têm uma parede celular, cloroplastos e outros plastídeos especializados, e um grande vacúolo central, enquanto as células animais não têm.
Propriedades das células animais
Figura 1. O centrossoma é constituído por dois centríolos que se encontram perpendiculares entre si. Cada centríolo é um cilindro constituído por nove tripletos de microtúbulos. As proteínas não-tubulinas (indicadas pelas linhas verdes) mantêm os tripletos de microtúbulos unidos.
Centrossoma
O centrossoma é um centro organizador de microtúbulos que se encontra perto dos núcleos das células animais. Contém um par de centríolos, duas estruturas perpendiculares entre si (Figura 1). Cada centríolo é um cilindro de nove tripletos de microtúbulos.
O centrossoma (a organela onde todos os microtúbulos têm origem) replica-se antes de uma célula se dividir, e os centríolos parecem ter algum papel em puxar os cromossomas duplicados para as extremidades opostas da célula em divisão. No entanto, a função exacta dos centríolos na divisão celular não é clara, porque as células a que foi removido o centrossoma podem ainda dividir-se, e as células vegetais, que não têmcentrosomas, são capazes de se dividir.
Lisossomas
Figura 2. Um macrófago engoliu (fagocitou) uma bactéria potencialmente patogénica e depois fundiu-se com um lisossoma no interior da célula para destruir o agente patogénico. Outros organelos estão presentes na célula mas, para simplificar, não são mostrados.
Para além do seu papel como componente digestivo e de reciclagem de organelos das células animais, os lisossomas são considerados partes do sistema endomembranar.
Os lisossomas também utilizam as suas enzimas hidrolíticas para destruir os agentes patogénicos (organismos causadores de doenças) que possam entrar na célula. Um bom exemplo disto ocorre num grupo de glóbulos brancos chamado macrófagos, que faz parte do sistema imunitário do corpo. Num processo conhecido como fagocitose ou endocitose, uma secção da membrana plasmática do macrófago invagina-se (dobra-se) e envolve um agente patogénico.A secção invaginada, com o agente patogénico no seu interior, separa-se da membrana plasmática e transforma-se numa vesícula, que se funde com um lisossoma, onde as enzimas hidrolíticas destroem o agente patogénico (Figura 2).
Propriedades das células vegetais
Cloroplastos
Figura 3 - O cloroplasto tem uma membrana externa, uma membrana interna e estruturas membranares chamadas tilacóides que estão empilhadas em grana. O espaço dentro das membranas dos tilacóides é chamado de espaço tilacoide. As reacções de captação de luz ocorrem nas membranas dos tilacóides e a síntese de açúcar ocorre no fluido dentro da membrana interna, que é chamado de estroma. Cloroplastostambém têm o seu próprio genoma, que está contido num único cromossoma circular.
Tal como as mitocôndrias, os cloroplastos têm o seu próprio ADN e ribossomas (falaremos destes mais tarde!), mas os cloroplastos têm uma função completamente diferente. Os cloroplastos são organelos das células vegetais que realizam a fotossíntese. A fotossíntese é a série de reacções que utilizam o dióxido de carbono, a água e a energia da luz para produzir glicose e oxigénio. Esta é uma das principais diferenças entre plantas e animais;As plantas (autótrofos) são capazes de produzir os seus próprios alimentos, como os açúcares, enquanto os animais (heterótrofos) têm de ingerir os seus alimentos.
Tal como as mitocôndrias, os cloroplastos têm membranas externa e interna, mas dentro do espaço delimitado pela membrana interna de um cloroplasto existe um conjunto de sacos membranares interligados e empilhados, cheios de fluido, designados por tilacóides (Figura 3). Cada pilha de tilacóides é designada por granum (plural = grana). O fluido delimitado pela membrana interna que rodeia os grana é designado por estroma.
Os cloroplastos contêm um pigmento verde chamado clorofila, que capta a energia luminosa que impulsiona as reacções da fotossíntese. Tal como as células vegetais, os protistas fotossintéticos também têm cloroplastos. Algumas bactérias realizam fotossíntese, mas a sua clorofila não está relegada para um organelo.
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Clique nesta atividade para saber mais sobre os cloroplastos e o seu funcionamento.
Endossimbiose
Já mencionámos que tanto as mitocôndrias como os cloroplastos contêm ADN e ribossomas. Já te perguntaste porquê? Há fortes indícios que apontam para a endossimbiose como explicação.
A simbiose é uma relação em que organismos de duas espécies distintas dependem um do outro para a sua sobrevivência. A endossimbiose ( endo - As relações endossimbióticas são abundantes na natureza. Já mencionámos que os micróbios que produzem vitamina K vivem dentro do intestino humano. Esta relação é benéfica para nós porque não somos capazes de sintetizar a vitamina K. É também benéfica para os micróbios porque estão protegidos de outrosOs organismos do intestino grosso são protegidos da secagem e recebem alimentos abundantes do ambiente do intestino grosso.
Há muito que os cientistas repararam que as bactérias, as mitocôndrias e os cloroplastos são semelhantes em tamanho. Também sabemos que as bactérias têm ADN e ribossomas, tal como as mitocôndrias e os cloroplastos. Os cientistas acreditam que as células hospedeiras e as bactérias formaram uma relação endossimbiótica quando as células hospedeiras ingeriram bactérias aeróbias e autotróficas (cianobactérias), mas não as destruíram.Durante milhões de anos de evolução, estas bactérias ingeridas tornaram-se mais especializadas nas suas funções, com as bactérias aeróbias a transformarem-se em mitocôndrias e as bactérias autotróficas em cloroplastos.
Figura 4 - Teoria Endossimbiótica: O primeiro eucariota pode ter-se originado a partir de um procariota ancestral que sofreu proliferação de membranas, compartimentação da função celular (num núcleo, lisossomas e retículo endoplasmático) e o estabelecimento de relações endossimbióticas com um procariota aeróbio e, em alguns casos, um procariota fotossintético, para formar mitocôndriase cloroplastos, respetivamente.
Vacúolos
Vacúolos A membrana de um vacúolo não se funde com as membranas de outros componentes celulares. Além disso, alguns agentes, como as enzimas, nos vacúolos das plantas decompõem as macromoléculas.
Se observares a Figura 5b, verás que as células vegetais têm um grande vacúolo central que ocupa a maior parte da área da célula. vacúolo central Já reparou que, se se esquecer de regar uma planta durante alguns dias, ela murcha? Isso acontece porque, à medida que a concentração de água no solo se torna mais baixa do que a concentração de água na planta, a água sai dos vacúolos centrais e do citoplasma.Esta perda de suporte das paredes celulares das células vegetais resulta no aspeto murcho da planta.
O vacúolo central também suporta a expansão da célula. Quando o vacúolo central retém mais água, a célula aumenta de tamanho sem ter de investir muita energia na síntese de novo citoplasma. Pode recuperar o aipo murcho no seu frigorífico utilizando este processo. Basta cortar a extremidade dos talos e colocá-los numa chávena de água. Em breve o aipo estará novamente rijo e estaladiço.
Figura 5. Estas figuras mostram os principais organelos e outros componentes celulares de (a) uma célula animal típica e (b) uma célula vegetal eucariótica típica. A célula vegetal tem uma parede celular, cloroplastos, plastídeos e um vacúolo central - estruturas que não se encontram nas células animais. As células vegetais não têm lisossomas nem centrossomas.
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