Componentes da Célula

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### Membrana Plasmática A membrana plasmática é uma estrutura fina e flexível que envolve a célula, separando o ambiente intracelular do extracelular. É uma bicamada lipídica, composta principalmente por fosfolipídios, proteínas e carboidratos. #### Função - **Barreira Seletiva:** Controla a passagem de substâncias para dentro e para fora da célula, mantendo a homeostase. - **Comunicação Celular:** Possui receptores que permitem à célula receber sinais do ambiente externo. - **Adesão Celular:** Em células animais, permite a ligação com outras células e com a matriz extracelular. - **Transporte de Substâncias:** - **Transporte Passivo:** Não requer gasto de energia (difusão simples, difusão facilitada, osmose). - **Transporte Ativo:** Requer gasto de energia (ATP) para mover substâncias contra seu gradiente de concentração (bomba de sódio e potássio). #### Estrutura - **Bicamada Lipídica:** Formada por fosfolipídios com cabeças hidrofílicas (amantes da água) voltadas para o exterior e interior da célula, e caudas hidrofóbicas (aversas à água) voltadas para o centro da bicamada. - **Proteínas:** Podem ser integrais (atravessam a membrana) ou periféricas (associadas à superfície). Desempenham funções como transporte, reconhecimento e sinalização. - **Carboidratos:** Geralmente ligados a proteínas (glicoproteínas) ou lipídios (glicolipídios) na superfície externa da membrana, formando o glicocálix, importante para o reconhecimento celular. ### Citoplasma O citoplasma é a região da célula entre a membrana plasmática e o núcleo (em eucariotos). É composto por duas partes principais: o citosol e as organelas. #### Citosol - **Definição:** A parte fluida e gelatinosa do citoplasma, onde ocorrem muitas reações metabólicas. - **Composição:** Água (80%), íons, moléculas orgânicas (proteínas, carboidratos, lipídios, ácidos nucleicos). - **Funções:** - Local de glicólise e outras vias metabólicas. - Armazenamento de substâncias (glicogênio, lipídios). - Suspensão de organelas. #### Organelas - **Definição:** Estruturas subcelulares com funções específicas. - Exemplos incluem mitocôndrias, retículo endoplasmático, complexo de Golgi, lisossomos, peroxissomos, ribossomos (alguns não membranosos). ### Mitocôndria As mitocôndrias são organelas membranosas, frequentemente referidas como as "usinas de energia" da célula. Possuem uma membrana dupla e são responsáveis pela respiração celular aeróbica. #### Estrutura - **Membrana Externa:** Lisa e permeável a pequenas moléculas. - **Membrana Interna:** Altamente enrugada, formando dobras chamadas cristas mitocondriais, que aumentam a área de superfície. Contém proteínas da cadeia transportadora de elétrons e ATP sintase. - **Espaço Intermembrana:** A região entre as membranas externa e interna. - **Matriz Mitocondrial:** O compartimento interno, contendo enzimas para o ciclo de Krebs, DNA mitocondrial (mtDNA), ribossomos e grânulos. #### Função - **Respiração Celular Aeróbica:** Produção de ATP (adenosina trifosfato), a principal moeda de energia da célula, através da oxidação de moléculas orgânicas (glicose, ácidos graxos). - **Ciclo de Krebs:** Ocorre na matriz. - **Fosforilação Oxidativa:** Ocorre na membrana interna. - **Geração de Calor:** Em alguns tecidos, como o tecido adiposo marrom, a energia liberada é convertida em calor. - **Apoptose:** As mitocôndrias também desempenham um papel na morte celular programada. #### Origem - A teoria endossimbiótica sugere que as mitocôndrias evoluíram de bactérias aeróbicas que foram englobadas por células eucarióticas ancestrais. Isso é suportado pela presença de seu próprio DNA circular, ribossomos e replicação independente. ### Cloroplasto Os cloroplastos são organelas encontradas em células de plantas e algas, responsáveis pela fotossíntese. Assim como as mitocôndrias, possuem uma membrana dupla e seu próprio DNA. #### Estrutura - **Membrana Externa:** Permeável. - **Membrana Interna:** Menos permeável, envolve o estroma. - **Estroma:** O fluido que preenche o cloroplasto, contendo enzimas para o ciclo de Calvin, DNA do cloroplasto (cpDNA) e ribossomos. - **Tilacoides:** Sacos membranosos achatados dentro do estroma. Contêm a clorofila e outros pigmentos fotossintéticos. - **Granum (plural: Grana):** Pilhas de tilacoides. #### Função - **Fotossíntese:** Processo pelo qual a energia luminosa é convertida em energia química (glicose). - **Fase Clara:** Ocorre nas membranas dos tilacoides, onde a luz é absorvida pela clorofila para produzir ATP e NADPH. - **Fase Escura (Ciclo de Calvin):** Ocorre no estroma, onde o ATP e NADPH são usados para converter dióxido de carbono em açúcares. #### Origem - A teoria endossimbiótica também sugere que os cloroplastos evoluíram de cianobactérias fotossintéticas que foram englobadas por células eucarióticas ancestrais. ### Lisossomo Os lisossomos são organelas membranosas esféricas que contêm enzimas digestivas. São os "recicladores" da célula. #### Função - **Digestão Intracelular:** Quebram macromoléculas (proteínas, lipídios, carboidratos, ácidos nucleicos) em unidades menores para reciclagem ou eliminação. - **Autofagia:** Digere componentes celulares envelhecidos ou danificados. - **Heterofagia:** Digere partículas capturadas do exterior da célula (ex: bactérias por fagocitose). - **Apoptose:** Em alguns casos, a ruptura de lisossomos pode levar à morte celular programada. #### Formação - Formam-se a partir de vesículas que brotam do Complexo de Golgi, contendo as enzimas hidrolíticas sintetizadas no Retículo Endoplasmático Rugoso. ### Lisossomo Os lisossomos são organelas membranosas esféricas que contêm enzimas digestivas. São os "recicladores" da célula. #### Função - **Digestão Intracelular:** Quebram macromoléculas (proteínas, lipídios, carboidratos, ácidos nucleicos) em unidades menores para reciclagem ou eliminação. - **Autofagia:** Digere componentes celulares envelhecidos ou danificados. - **Heterofagia:** Digere partículas capturadas do exterior da célula (ex: bactérias por fagocitose). - **Apoptose:** Em alguns casos, a ruptura de lisossomos pode levar à morte celular programada. #### Formação - Formam-se a partir de vesículas que brotam do Complexo de Golgi, contendo as enzimas hidrolíticas sintetizadas no Retículo Endoplasmático Rugoso. ### Peroxissomo Peroxissomos são pequenas organelas membranosas que contêm enzimas oxidativas. #### Função - **Desintoxicação:** Quebram substâncias tóxicas como álcool e outras drogas, especialmente no fígado. - **Metabolismo de Ácidos Graxos:** Oxidam ácidos graxos de cadeia muito longa, preparando-os para a respiração celular. - **Produção e Quebra de Peróxido de Hidrogênio:** As reações oxidativas produzem peróxido de hidrogênio ($H_2O_2$), que é tóxico. Os peroxissomos contêm a enzima catalase, que converte $H_2O_2$ em água e oxigênio, neutralizando-o. ### Ribossomos Os ribossomos são pequenos complexos macromoleculares, não membranosos, responsáveis pela síntese de proteínas (tradução). #### Estrutura - Composto por duas subunidades (uma grande e uma pequena), formadas por RNA ribossômico (rRNA) e proteínas. #### Localização e Função - **Ribossomos Livres:** Suspensos no citosol, sintetizam proteínas que permanecerão no citosol ou serão destinadas a organelas como mitocôndrias, peroxissomos e núcleo. - **Ribossomos Associados ao RE Rugoso:** Sintetizam proteínas que serão secretadas, inseridas em membranas (plasmática, RE, Golgi, lisossomos) ou armazenadas dentro de organelas como o lisossomo. ### Complexo Golgiense (Aparelho de Golgi) O Complexo de Golgi é uma organela membranosa composta por um conjunto de sacos membranosos achatados chamados cisternas, empilhados e interconectados. #### Função - **Processamento e Modificação:** Modifica, classifica e empacota proteínas e lipídios sintetizados no RE. - **Armazenamento e Distribuição:** Armazena e distribui essas moléculas para seus destinos finais (secreção, inserção na membrana, lisossomos, etc.). - **Formação de Lisossomos:** Vesículas contendo enzimas digestivas brotam do Golgi para formar lisossomos. - **Síntese de Carboidratos:** Sintetiza alguns carboidratos, como polissacarídeos da parede celular vegetal ou componentes do glicocálix animal. - **Polaridade:** Possui uma face *cis* (voltada para o RE, de entrada) e uma face *trans* (voltada para a membrana plasmática, de saída). ### Retículos Endoplasmáticos O retículo endoplasmático (RE) é uma rede extensa de túbulos e sacos membranosos interconectados, formando um sistema contínuo com a membrana externa do envelope nuclear. Existem dois tipos principais: RE Rugoso e RE Liso. #### Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) - **Característica:** Possui ribossomos aderidos à sua superfície externa, dando-lhe uma aparência "rugosa". - **Função:** - **Síntese de Proteínas:** Sintetiza proteínas destinadas à secreção, inserção em membranas (celular, RE, Golgi, lisossomos) ou para dentro de certas organelas (lisossomos). - **Dobramento de Proteínas:** Auxilia no dobramento correto das proteínas, utilizando proteínas chaperonas. - **Glicosilação:** Adiciona cadeias de carboidratos a algumas proteínas (glicoproteínas). - **Controle de Qualidade:** Retém proteínas mal dobradas para correção ou degradação. #### Retículo Endoplasmático Liso (REL) - **Característica:** Não possui ribossomos aderidos, apresentando uma superfície "lisa". - **Função:** - **Síntese de Lipídios:** Sintetiza lipídios, incluindo óleos, fosfolipídios e esteroides (ex: hormônios sexuais nas gônadas e hormônios adrenocorticais nas glândulas suprarrenais). - **Desintoxicação:** Metaboliza drogas e toxinas, principalmente no fígado. - **Armazenamento de Cálcio:** Armazena íons cálcio ($Ca^{2+}$) no citosol, que são liberados para iniciar processos como a contração muscular. - **Metabolismo de Carboidratos:** Participa da quebra do glicogênio em glicose no fígado.