Objectivos de aprendizagem
No final desta secção, será capaz de
- Descrever a estrutura das células eucarióticas vegetais e animais
- Indicar o papel da membrana plasmática
- Resumir as funções dos principais organelos celulares
- Descrever o citoesqueleto e a matriz extracelular
Nesta altura, deve ser claro que as células eucarióticas têm uma estrutura mais complexa do que as células procarióticas. Os organelos permitem que várias funções ocorram na célula ao mesmo tempo. Antes de discutir as funções dos organelos numa célula eucariótica, vamos primeiro examinar dois componentes importantes da célula: a membrana plasmática e o citoplasma.
Ligação artística
Figura 1: Esta figura mostra (a) uma célula animal típica e (b) uma célula vegetal típica.
Que estruturas tem uma célula vegetal que não tem uma célula animal? Que estruturas tem uma célula animal que não tem uma célula vegetal?
A Membrana Plasmática
Tal como os procariotas, as células eucarióticas têm uma membrana plasmática (Figura 2) constituída por uma bicamada de fosfolípidos com proteínas incorporadas que separa o conteúdo interno da célula do ambiente circundante. Um fosfolípido é uma molécula lipídica composta por duas cadeias de ácidos gordos e um grupo fosfato. A membrana plasmática regula a passagem de algumas substâncias, como moléculas orgânicas, iões eA água, impedindo a passagem de alguns para manter as condições internas, ao mesmo tempo que introduz ou remove ativamente outros. Outros compostos movem-se passivamente através da membrana.
A membrana plasmática é uma bicamada de fosfolípidos com proteínas incorporadas. Existem outros componentes, como o colesterol e os hidratos de carbono, que podem ser encontrados na membrana, para além dos fosfolípidos e das proteínas.
As membranas plasmáticas das células especializadas na absorção são dobradas em projecções semelhantes a dedos, denominadas microvilosidades (singular = microvillus). Esta dobragem aumenta a área de superfície da membrana plasmática. Estas células encontram-se tipicamente no revestimento do intestino delgado, o órgão que absorve os nutrientes dos alimentos digeridos. Este é um excelente exemplo de correspondência entre a forma e a função de uma estrutura.
As pessoas com doença celíaca têm uma resposta imunitária ao glúten, que é uma proteína presente no trigo, na cevada e no centeio. A resposta imunitária danifica as microvilosidades, pelo que os indivíduos afectados não conseguem absorver os nutrientes, o que provoca desnutrição, cólicas e diarreia. Os doentes que sofrem de doença celíaca devem seguir uma dieta sem glúten.
O citoplasma
O citoplasma compreende o conteúdo de uma célula entre a membrana plasmática e o invólucro nuclear (uma estrutura que será discutida em breve). É constituído por organelos suspensos no citosol, semelhante a um gel, pelo citoesqueleto e por vários produtos químicos (Figura 1). Embora o citoplasma seja constituído por 70 a 80% de água, tem uma consistência semi-sólida, que provém das proteínas que o compõem,As proteínas não são as únicas moléculas orgânicas que se encontram no citoplasma. A glicose e outros açúcares simples, os polissacáridos, os aminoácidos, os ácidos nucleicos, os ácidos gordos e os derivados do glicerol também se encontram no citoplasma. Os iões de sódio, potássio, cálcio e muitos outros elementos também se encontram dissolvidos no citoplasma. Muitas reacções metabólicas, incluindo a síntese de proteínas, têm lugar no citoplasma.
O Citoesqueleto
Figura 3. Microfilamentos, filamentos intermediários e microtúbulos compõem o citoesqueleto de uma célula.
Se removêssemos todos os organelos de uma célula, a membrana plasmática e o citoplasma seriam os únicos componentes que restariam? No citoplasma, continuariam a existir iões e moléculas orgânicas, para além de uma rede de fibras proteicas que ajuda a manter a forma da célula, fixa certos organelos em posições específicas, permite que o citoplasma e as vesículas se desloquem dentro da célula e permiteExistem três tipos de fibras dentro do citoesqueleto: microfilamentos, também conhecidos como filamentos de actina, filamentos intermédios e microtúbulos (Figura 3).
Os microfilamentos são as fibras mais finas do citoesqueleto e têm a função de mover componentes celulares, por exemplo, durante a divisão celular. Também mantêm a estrutura das microvilosidades, a extensa dobra da membrana plasmática encontrada nas células dedicadas à absorção. Estes componentes também são comuns nas células musculares e são responsáveis pela contração das células musculares. Os filamentos intermédios são deA queratina, o composto que fortalece o cabelo e as unhas, forma um tipo de filamento intermediário. Os microtúbulos são as fibras mais espessas do citoesqueleto. São tubos ocos que podem dissolver-se e reformar-se rapidamente. Os microtúbulos guiam o movimento dos organelos e são as estruturasSão também os componentes estruturais dos flagelos e cílios. Nos cílios e flagelos, os microtúbulos estão organizados como um círculo de nove microtúbulos duplos no exterior e dois microtúbulos no centro.
O centrossoma é uma região próxima ao núcleo das células animais que funciona como um centro organizador de microtúbulos. Ele contém um par de centríolos, duas estruturas perpendiculares entre si. Cada centríolo é um cilindro de nove tripletos de microtúbulos.
O centrossoma replica-se a si próprio antes de uma célula se dividir e os centríolos desempenham um papel importante ao 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, uma vez que as células que têm os centríolos removidos podem continuar a dividir-se e as células vegetais, que não têm centríolos, são capazes de se dividir.
Flagelos e cílios
Os flagelos (singular = flagelo) são estruturas longas, semelhantes a pêlos, que se estendem a partir da membrana plasmática e são utilizados para mover uma célula inteira (por exemplo, um espermatozoide), Euglena Quando presentes, a célula tem apenas um flagelo ou alguns flagelos. Quando os cílios (singular = cilium) estão presentes, no entanto, eles são muitos em número e se estendem ao longo de toda a superfície da membrana plasmática. São estruturas curtas, semelhantes a pêlos, que são usadas para mover células inteiras (como paramécios) ou mover substâncias ao longo da superfície externa da célula (por exemplo, os cílios das células que revestem oAs trompas de Falópio, que deslocam o óvulo em direção ao útero, ou os cílios que revestem as células do trato respiratório, que deslocam em direção à garganta as partículas que o muco reteve).
O sistema endomembranar
O sistema endomembranar ( endo (= dentro) é um grupo de membranas e organelos (Figura 4) em células eucarióticas que trabalham em conjunto para modificar, empacotar e transportar lípidos e proteínas. Inclui o envelope nuclear, lisossomas e vesículas, o retículo endoplasmático e o aparelho de Golgi, que abordaremos em breve. dentro de a célula, a membrana plasmática está incluída no sistema de endomembranas porque, como verá, interage com os outros organelos endomembranosos.
O Núcleo
Tipicamente, o núcleo é o organelo mais proeminente de uma célula (Figura 4). O núcleo (plural = núcleos) aloja o ADN da célula sob a forma de cromatina e dirige a síntese de ribossomas e proteínas. Vejamos mais pormenorizadamente (Figura 4).
Figura 4. O limite mais exterior do núcleo é o invólucro nuclear. Repare que o invólucro nuclear é constituído por duas bicamadas de fosfolípidos (membranas) - uma membrana exterior e uma membrana interior - em contraste com a membrana plasmática, que é constituída apenas por uma bicamada de fosfolípidos. (crédito: modificação do trabalho do NIGMS, NIH)
O invólucro nuclear é uma estrutura de dupla membrana que constitui a porção mais externa do núcleo (Figura 4). Tanto a membrana interna como a externa do invólucro nuclear são bicamadas de fosfolípidos.
O envelope nuclear é pontuado por poros que controlam a passagem de iões, moléculas e ARN entre o nucleoplasma e o citoplasma.
Para compreender a cromatina, é útil começar por considerar os cromossomas. Os cromossomas são estruturas no interior do núcleo que são constituídas por ADN, o material hereditário, e proteínas. Esta combinação de ADN e proteínas chama-se cromatina. Nos eucariotas, os cromossomas são estruturas lineares. Cada espécie tem um número específico de cromossomas no núcleo das células do seu corpo. Por exemplo, nos seres humanos, oo número de cromossomas é 46, enquanto que nas moscas da fruta o número de cromossomas é oito.
Os cromossomas só são visíveis e distinguíveis uns dos outros quando a célula se prepara para se dividir. Quando a célula se encontra nas fases de crescimento e de manutenção do seu ciclo de vida, os cromossomas assemelham-se a um conjunto de fios desenrolados e emaranhados, que é a cromatina.
Já sabemos que o núcleo dirige a síntese dos ribossomas, mas como é que o faz? Alguns cromossomas têm secções de ADN que codificam o ARN ribossómico. Uma área de coloração escura dentro do núcleo, chamada nucléolo (plural = nucléolos), agrega o ARN ribossómico com proteínas associadas para montar as subunidades ribossómicas que são depois transportadas através dos poros nucleares para ocitoplasma.
O retículo endoplasmático
O retículo endoplasmático (RE) (Figura 5) é uma série de túbulos membranosos interligados que, coletivamente, modificam as proteínas e sintetizam lípidos. No entanto, estas duas funções são desempenhadas em áreas separadas do retículo endoplasmático: o retículo endoplasmático rugoso e o retículo endoplasmático liso, respetivamente.
A porção oca dos túbulos do RE é chamada de lúmen ou espaço cisternal. A membrana do RE, que é uma bicamada fosfolipídica embebida em proteínas, é contínua com o envelope nuclear.
O retículo endoplasmático rugoso (RER) é assim designado porque os ribossomas ligados à sua superfície citoplasmática lhe conferem um aspeto cravejado quando visto através de um microscópio eletrónico.
Os ribossomas sintetizam proteínas enquanto estão ligados ao ER, o que resulta na transferência das suas proteínas recém-sintetizadas para o lúmen do RER, onde sofrem modificações como a dobragem ou a adição de açúcares. O RER também produz fosfolípidos para as membranas celulares.
Se os fosfolípidos ou as proteínas modificadas não se destinarem a permanecer no RER, serão embalados em vesículas e transportados do RER por brotamento da membrana (Figura 4). Uma vez que o RER está envolvido na modificação de proteínas que serão segregadas da célula, é abundante em células que segregam proteínas, como o fígado.
O retículo endoplasmático liso (RER) é contínuo com o RER, mas tem poucos ou nenhuns ribossomas na sua superfície citoplasmática (ver Figura 4). As funções do RER incluem a síntese de hidratos de carbono, lípidos (incluindo fosfolípidos) e hormonas esteróides; a desintoxicação de medicamentos e venenos; o metabolismo do álcool; e o armazenamento de iões de cálcio.
O Aparelho de Golgi
Figura 5. O aparelho de Golgi nesta micrografia eletrónica de transmissão de um glóbulo branco é visível como uma pilha de anéis semicirculares achatados na parte inferior da imagem. Várias vesículas podem ser vistas perto do aparelho de Golgi. (crédito: modificação do trabalho de Louisa Howard; dados da barra de escala de Matt Russell)
Antes de chegarem ao seu destino final, os lípidos ou as proteínas que se encontram nas vesículas de transporte têm de ser seleccionados, embalados e marcados para que possam ir parar ao sítio certo. A seleção, marcação, embalagem e distribuição dos lípidos e das proteínas têm lugar no aparelho de Golgi (também designado por aparelho de Golgicorpo), uma série de sacos membranosos achatados (Figura 5).
O aparelho de Golgi tem uma face recetora perto do retículo endoplasmático e uma face de libertação no lado afastado do RE, em direção à membrana celular. As vesículas de transporte que se formam a partir do RE viajam até à face recetora, fundem-se com ela e esvaziam o seu conteúdo no lúmen do aparelho de Golgi. À medida que as proteínas e os lípidos viajam através do Golgi, sofrem outras modificações. A maisA modificação frequente consiste na adição de cadeias curtas de moléculas de açúcar. As proteínas e os lípidos recém-modificados são depois marcados com pequenos grupos moleculares para que sejam encaminhados para os seus destinos correctos.
Por fim, as proteínas modificadas e marcadas são embaladas em vesículas que brotam da face oposta do Golgi. Enquanto algumas destas vesículas, as vesículas de transporte, depositam o seu conteúdo noutras partes da célula onde será utilizado, outras, as vesículas secretoras, fundem-se com a membrana plasmática e libertam o seu conteúdo para o exterior da célula.
A quantidade de Golgi em diferentes tipos de células ilustra mais uma vez que a forma segue a função dentro das células. As células que se envolvem numa grande quantidade de atividade secretora (como as células das glândulas salivares que segregam enzimas digestivas ou as células do sistema imunitário que segregam anticorpos) têm um número abundante de Golgi.
Nas células vegetais, o Golgi tem um papel adicional na síntese de polissacáridos, alguns dos quais são incorporados na parede celular e outros são utilizados noutras partes da célula.
Lisossomas
Nas células animais, os lisossomas são a "lixeira" da célula. As enzimas digestivas presentes nos lisossomas ajudam a decompor proteínas, polissacáridos, lípidos, ácidos nucleicos e até organelos desgastados. Nos eucariotas unicelulares, os lisossomas são importantes para a digestão dos alimentos que ingerem e para a reciclagem dos organelos. Estas enzimas são activas a um pH muito mais baixo (mais ácido) do que asMuitas reacções que têm lugar no citoplasma não poderiam ocorrer a um pH baixo, pelo que é evidente a vantagem de compartimentar a célula eucariótica em organelos.
Os lisossomas também utilizam as suas enzimas hidrolíticas para destruir organismos causadores de doenças que possam entrar na célula. Um bom exemplo disto ocorre num grupo de glóbulos brancos chamados macrófagos, que fazem parte do sistema imunitário do corpo. Num processo conhecido como fagocitose, uma secção da membrana plasmática do macrófago invagina-se (dobra-se) e envolve um agente patogénico. A secção invaginada, comA vesícula funde-se com um lisossoma e as enzimas hidrolíticas do lisossoma destroem o agente patogénico (Figura 6).
Figura 6. Um macrófago fagocitou uma bactéria potencialmente patogénica numa vesícula, que depois se funde com um lisossoma no interior da célula para que o agente patogénico possa ser destruído. Estão presentes outros organelos na célula, mas, para simplificar, não são mostrados.
Vesículas e Vacúolos
As vesículas e os vacúolos são sacos ligados à membrana que funcionam no armazenamento e no transporte. Os vacúolos são um pouco maiores do que as vesículas e a membrana de um vacúolo não se funde com as membranas de outros componentes celulares. As vesículas podem fundir-se com outras membranas dentro do sistema celular. Além disso, as enzimas dentro dos vacúolos das plantas podem quebrar macromoléculas.
Ligação artística
Figura 7: O sistema de endomembranas funciona para modificar, embalar e transportar lípidos e proteínas (crédito: modificação do trabalho de Magnus Manske)
Porque é que o cis A face do Golgi não está virada para a membrana plasmática?
Ribossomas
Figura 8: Os ribossomas são constituídos por uma subunidade grande (em cima) e uma subunidade pequena (em baixo). Durante a síntese proteica, os ribossomas juntam aminoácidos em proteínas.
Os ribossomas são as estruturas celulares responsáveis pela síntese de proteínas. Quando observados através de um microscópio eletrónico, os ribossomas livres aparecem como aglomerados ou como pequenos pontos isolados que flutuam livremente no citoplasma. Os ribossomas podem estar ligados ao lado citoplasmático da membrana plasmática ou ao lado citoplasmático do retículo endoplasmático (Figura 8). A microscopia eletrónica mostrou queOs ribossomas são complexos enzimáticos responsáveis pela síntese de proteínas.
Uma vez que a síntese proteica é essencial para todas as células, os ribossomas encontram-se em praticamente todas as células, embora sejam mais pequenos nas células procarióticas. São particularmente abundantes nos glóbulos vermelhos imaturos para a síntese da hemoglobina, que funciona no transporte de oxigénio por todo o corpo.
Mitocôndrias
Figura 9 - Esta micrografia eletrónica de transmissão mostra uma mitocôndria vista com um microscópio eletrónico. Repare nas membranas interna e externa, nas cristas e na matriz mitocondrial. (crédito: modificação do trabalho de Matthew Britton; dados da barra de escala de Matt Russell)
As mitocôndrias (singular = mitocôndrias) são frequentemente designadas por "centrais eléctricas" ou "fábricas de energia" de uma célula, porque são responsáveis pela produção de trifosfato de adenosina (ATP), a principal molécula de transporte de energia da célula. A formação de ATP a partir da decomposição da glicose é conhecida como respiração celular. As mitocôndrias são organelos ovais, com membrana dupla (Figura 9), que têm a sua própriaCada membrana é uma bicamada fosfolipídica, coberta por proteínas. A camada interna tem dobras chamadas cristas, que aumentam a área de superfície da membrana interna. A área cercada pelas dobras é chamada de matriz mitocondrial. As cristas e a matriz têm papéis diferentes na respiração celular.
De acordo com o nosso tema da forma seguindo a função, é importante salientar que as células musculares têm uma concentração muito elevada de mitocôndrias porque as células musculares precisam de muita energia para se contraírem.
Peroxissomas
Os peroxissomas são pequenos organelos redondos envolvidos por membranas simples, que realizam reacções de oxidação que decompõem os ácidos gordos e os aminoácidos e desintoxicam muitos venenos que podem entrar no organismo. O álcool é desintoxicado pelos peroxissomas nas células do fígado. Um subproduto destas reacções de oxidação é o peróxido de hidrogénio, H 2 O 2 O peróxido de hidrogénio é decomposto de forma segura pelas enzimas peroxissomais em água e oxigénio.
Células animais versus células vegetais
Apesar das suas semelhanças fundamentais, existem algumas diferenças notáveis entre as células animais e vegetais (ver Quadro). As células animais têm centríolos, centrossomas (discutidos no citoesqueleto) e lisossomas, enquanto as células vegetais não têm. As células vegetais têm uma parede celular, cloroplastos, plasmodesmatas e plastídeos utilizados para armazenamento e um grande vacúolo central, enquanto as células animais não têm.
A parede celular
Na Figura 1b, o diagrama de uma célula vegetal, vê-se uma estrutura externa à membrana plasmática chamada parede celular. A parede celular é um revestimento rígido que protege a célula, fornece suporte estrutural e dá forma à célula. As células de fungos e protistas também têm paredes celulares.
Enquanto o principal componente da parede celular dos procariotas é o peptidoglicano, a principal molécula orgânica da parede celular das plantas é a celulose (Figura 10), um polissacárido constituído por cadeias longas e rectas de unidades de glicose. Quando a informação nutricional se refere à fibra alimentar, está a referir-se ao teor de celulose dos alimentos.
Figura 10: A celulose é uma longa cadeia de moléculas de β-glicose ligadas por uma ligação 1-4. As linhas tracejadas em cada extremidade da figura indicam uma série de muitas mais unidades de glicose. O tamanho da página torna impossível retratar uma molécula de celulose inteira.
Cloroplastos
Tal como as mitocôndrias, os cloroplastos também têm o seu próprio ADN e ribossomas. Os cloroplastos funcionam na fotossíntese e podem ser encontrados em células eucarióticas como as plantas e as algas. Na fotossíntese, o dióxido de carbono, a água e a energia luminosa são utilizados para produzir glicose e oxigénio. Esta é a principal diferença entre plantas e animais: as plantas (autótrofos) são capazes de produzir os seus próprios alimentos, como a glicose,enquanto que os animais (heterótrofos) dependem de outros organismos para obter os seus compostos orgânicos ou fontes de alimentação.
Figura 11: Este diagrama simplificado de um cloroplasto mostra a membrana externa, a membrana interna, os tilacóides, os grana e o estroma.
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, denominados tilacóides (Figura 11). Cada pilha de tilacóides é denominada granum (plural = grana). O fluido delimitado pela membrana interna e que rodeia os grana é denominado estroma.
Os cloroplastos contêm um pigmento verde chamado clorofila, que capta a energia da luz solar para a fotossíntese. Tal como as células vegetais, os protistas fotossintéticos também têm cloroplastos. Algumas bactérias também realizam a fotossíntese, mas não têm cloroplastos. Os seus pigmentos fotossintéticos estão localizados na membrana tilacoide dentro da própria célula.
Evolução em ação
EndossimbioseJá mencionámos que tanto as mitocôndrias como os cloroplastos contêm ADN e ribossomas. Já se interrogou porquê? Há fortes indícios que apontam para a endossimbiose como explicação.
A simbiose é uma relação em que organismos de duas espécies distintas vivem em estreita associação e, normalmente, apresentam adaptações específicas entre si. A endossimbiose ( endo- = As relações endossimbióticas abundam na natureza. 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 outros organismos e têm um habitat estável e abundantealimentos, vivendo no intestino grosso.
Os cientistas há muito que notaram que as bactérias, as mitocôndrias e os cloroplastos são semelhantes em tamanho. Também sabemos que as mitocôndrias e os cloroplastos têm ADN e ribossomas, tal como as bactérias. Os cientistas acreditam que as células hospedeiras e as bactérias formaram uma relação endossimbiótica mutuamente benéfica quando as células hospedeiras ingeriram bactérias aeróbias e cianobactérias, mas não as destruíram.Na evolução, estas bactérias ingeridas tornaram-se mais especializadas nas suas funções, com as bactérias aeróbias a transformarem-se em mitocôndrias e as bactérias fotossintéticas em cloroplastos.
O Vacúolo Central
Anteriormente, mencionámos os vacúolos como componentes essenciais das células vegetais. Se olhar para a Figura 1b, verá que cada célula vegetal tem um grande vacúolo central que ocupa a maior parte da célula. O vacúolo central desempenha um papel fundamental na regulação da concentração de água da célula em condições ambientais variáveis. Nas células vegetais, o líquido no interior do vacúolo central fornece a pressão de turgor,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 para o solo. À medida que o vacúolo central encolhe, deixa a parede celularAlém disso, este fluido pode impedir a herbivoria, uma vez que o sabor amargo dos resíduos que contém desencoraja o consumo por insectos e animais. O vacúolo central também funciona para armazenar proteínas em células de sementes em desenvolvimento.
Matriz extracelular de células animais
Figura 12: A matriz extracelular é constituída por uma rede de substâncias segregadas pelas células.
A maioria das células animais liberta materiais para o espaço extracelular. Os componentes primários destes materiais são as glicoproteínas e a proteína colagénio. Coletivamente, estes materiais são designados por matriz extracelular (Figura 12). A matriz extracelular não só mantém as células unidas para formar um tecido, como também permite que as células dentro do tecido comuniquem entre si.
A coagulação sanguínea é um exemplo do papel da matriz extracelular na comunicação celular. Quando as células que revestem um vaso sanguíneo são danificadas, apresentam um recetor proteico chamado fator tecidular. Quando o fator tecidular se liga a outro fator da matriz extracelular, faz com que as plaquetas adiram à parede do vaso sanguíneo danificado, estimula as células musculares lisas adjacentes no sangueO sangue é contraído por um vaso sanguíneo (contraindo assim o vaso sanguíneo) e inicia uma série de passos que estimulam as plaquetas a produzir factores de coagulação.
Junções intercelulares
As células também podem comunicar entre si por contacto direto, designado por junções intercelulares. Existem algumas diferenças na forma como as células vegetais e animais o fazem. Os plasmodesmas (singular = plasmodesma) são junções entre as células vegetais, enquanto os contactos entre as células animais incluem as junções apertadas e as junções de hiato e os desmossomas.
Em geral, longas extensões das membranas plasmáticas de células vegetais vizinhas não podem tocar-se porque estão separadas pelas paredes celulares que envolvem cada célula. Os plasmodesmas são numerosos canais que passam entre as paredes celulares de células vegetais adjacentes, ligando o seu citoplasma e permitindo o transporte de moléculas sinalizadoras e nutrientes de célula para célula (Figura 13a).
Uma junção apertada é uma vedação estanque entre duas células animais adjacentes (Figura 13b). As proteínas mantêm as células firmemente encostadas umas às outras. Esta adesão apertada impede a fuga de materiais entre as células. As junções apertadas encontram-se normalmente no tecido epitelial que reveste os órgãos e cavidades internas e que compõe a maior parte da pele. Por exemplo, as junções apertadas das células epiteliaisque revestem a bexiga urinária impedem a saída de urina para o espaço extracelular.
Os desmossomas, que actuam como pontos de soldadura entre células epiteliais adjacentes (Figura 13c), também se encontram apenas em células animais e mantêm as células juntas numa formação semelhante a uma folha em órgãos e tecidos que se esticam, como a pele, o coração e os músculos.
As junções comunicantes nas células animais são semelhantes aos plasmodesmatas nas células vegetais, na medida em que são canais entre células adjacentes que permitem o transporte de iões, nutrientes e outras substâncias que possibilitam a comunicação entre as células (Figura 13d). No entanto, estruturalmente, as junções comunicantes e os plasmodesmatas diferem.
Figura 13: Existem quatro tipos de ligações entre as células. (a) Um plasmodesma é um canal entre as paredes celulares de duas células vegetais adjacentes. (b) Junções apertadas unem células animais adjacentes. (c) Desmossomas unem duas células animais. (d) As junções de fenda funcionam como canais entre as células animais. (crédito b, c, d: modificação do trabalho de Mariana Ruiz Villareal)
| Componentes das células procarióticas e eucarióticas e suas funções | ||||
|---|---|---|---|---|
| Componente celular | Função | Presente nos procariotas? | Presente nas células animais? | Presente nas células vegetais? |
| Membrana plasmática | Separa a célula do ambiente externo; controla a passagem de moléculas orgânicas, iões, água, oxigénio e resíduos para dentro e para fora da célula | Sim | Sim | Sim |
| Citoplasma | Fornece estrutura à célula; local de muitas reacções metabólicas; meio no qual se encontram os organelos | Sim | Sim | Sim |
| Nucleoide | Localização do ADN | Sim | Não | Não |
| Núcleo | Organelo celular que aloja o ADN e dirige a síntese de ribossomas e proteínas | Não | Sim | Sim |
| Ribossomas | Síntese proteica | Sim | Sim | Sim |
| Mitocôndrias | Produção de ATP/respiração celular | Não | Sim | Sim |
| Peroxissomas | Oxida e decompõe os ácidos gordos e os aminoácidos, e desintoxica os venenos | Não | Sim | Sim |
| Vesículas e vacúolos | Armazenamento e transporte; função digestiva nas células vegetais | Não | Sim | Sim |
| Centrossoma | Papel não especificado na divisão celular em células animais; fonte de microtúbulos em células animais | Não | Sim | Não |
| Lisossomas | Digestão de macromoléculas; reciclagem de organelos desgastados | Não | Sim | Não |
| Parede celular | Proteção, suporte estrutural e manutenção da forma das células | Sim, principalmente peptidoglicano em bactérias, mas não em Archaea | Não | Sim, principalmente celulose |
| Cloroplastos | Fotossíntese | Não | Não | Sim |
| Retículo endoplasmático | Modifica as proteínas e sintetiza lípidos | Não | Sim | Sim |
| Aparelho de Golgi | Modifica, classifica, etiqueta, embala e distribui lípidos e proteínas | Não | Sim | Sim |
| Citoesqueleto | Mantém a forma da célula, fixa os organelos em posições específicas, permite que o citoplasma e as vesículas se movam dentro da célula e permite que os organismos unicelulares se movam independentemente | Sim | Sim | Sim |
| Flagelos | Locomoção celular | Alguns | Alguns | Não, exceto para alguns espermatozóides de plantas. |
| Cílios | Locomoção celular, movimento de partículas ao longo da superfície extracelular da membrana plasmática e filtração | Não | Alguns | Não |
Esta tabela apresenta os componentes das células procarióticas e eucarióticas e as suas respectivas funções.
Resumo da secção
Tal como uma célula procariótica, uma célula eucariótica tem uma membrana plasmática, citoplasma e ribossomas, mas uma célula eucariótica é tipicamente maior do que uma célula procariótica, tem um núcleo verdadeiro (o que significa que o seu ADN está rodeado por uma membrana) e tem outros organelos ligados à membrana que permitem a compartimentação de funções. A membrana plasmática é uma bicamada fosfolipídica embebida em proteínas. O nucléoloOs ribossomas encontram-se no citoplasma ou estão ligados ao lado citoplasmático da membrana plasmática ou do retículo endoplasmático. Realizam a síntese proteica. As mitocôndrias realizam a respiração celular e produzem ATP. Os peroxissomas decompõem ácidos gordos, aminoácidos e algumas toxinas. As vesículas e os vacúolos são compartimentos de armazenamento e transporte.Nas células vegetais, os vacúolos também ajudam a decompor as macromoléculas.
As células animais também têm um centrossoma e lisossomas. O centrossoma tem dois corpos, os centríolos, com um papel desconhecido na divisão celular. Os lisossomas são os organelos digestivos das células animais.
As células vegetais possuem uma parede celular, cloroplastos e um vacúolo central. A parede celular vegetal, cujo principal componente é a celulose, protege a célula, fornece suporte estrutural e dá forma à célula. A fotossíntese ocorre nos cloroplastos. O vacúolo central se expande, aumentando a célula sem a necessidade de produzir mais citoplasma.
O sistema endomembranar inclui o invólucro nuclear, o retículo endoplasmático, o aparelho de Golgi, os lisossomas, as vesículas, bem como a membrana plasmática. Estes componentes celulares trabalham em conjunto para modificar, embalar, marcar e transportar lípidos e proteínas da membrana.
O citoesqueleto é constituído por três tipos diferentes de elementos proteicos. Os microfilamentos conferem rigidez e forma à célula e facilitam os movimentos celulares. Os filamentos intermédios suportam a tensão e fixam o núcleo e outros organelos no seu lugar. Os microtúbulos ajudam a célula a resistir à compressão, servem de trilhos para as proteínas motoras que movem as vesículas através da célula e puxam os cromossomas replicados paraSão também os elementos estruturais dos centríolos, flagelos e cílios.
As células animais comunicam através das suas matrizes extracelulares e estão ligadas umas às outras por junções estreitas, desmossomas e junções de hiato. As células vegetais estão ligadas e comunicam umas com as outras por plasmodesmatas.