A célula
eucariótica, como a célula animal representada ao lado, obtém a sua designação do grego eu = verdadeiro + karyon
= núcleo. Estas células existem em quase todos os organismos vivos actuais, com
excepção dos pertencentes aos Domínios Archea e Bacteria.
Além do núcleo, as células eucarióticas apresentam uma grande variedade de
organitos, ausentes nos procariontes, nomeadamente compartimentos membranares
com ambientes físico-químicos diferentes do citosol, o que permite a
realização de reacções bioquímicas específicas. Outra característica única das células eucarióticas é a presença de
citosqueleto, que lhes fornece suporte e mecanismos para o movimento.
O núcleo é geralmente o
maior organito da célula, funcionando como centro de controlo da célula e
como local onde decorrem a armazenagem e replicação do DNA.
Em células metabolicamente activas é frequente observar um ou mais nucléolos,
locais onde se formam os ribossomas, a partir de proteínas específicas e
RNA. Os nucléolos não estão isolados por membranas do resto do núcleo.
O núcleo está
envolvido por uma dupla membrana designada invólucro
nuclear. Este invólucro é atravessado por numerosos poros com dimensões
entre os 3 e os 100nm, que estabelecem
a comunicação entre o nucleoplasma e o citosol. Estes poros não são
apenas buracos mas têm uma estrutura proteica complexa: cada poro é rodeado por 8 proteínas em forma de grânulo. Nestas zonas a membrana externa do núcleo é contínua com a
membrana interna. A membrana nuclear está frequentemente em contínuo com o
retículo endoplasmático.
O interior do compartimento nuclear -
nucleoplasma
- é uma solução aquosa em tudo semelhante ao citosol, que contém uma
rede de filamentos associados ao invólucro nuclear e à cromatina.
A cromatina é um complexo de DNA e proteínas designadas
histonas, organizadas em longos filamentos durante a maior parte do ciclo
celular. Apenas durante a divisão celular estes filamentos se condensam,
formando cromossomas, visíveis ao M.O.C.
A membrana citoplasmática é responsável pela integridade da
célula, bem como pela regulação da passagem de moléculas para o interior
e/ou para o exterior. É formada por uma bicamada fosfolípidica onde se
encontram embebidas proteínas e outras moléculas (colesterol, por exemplo,
em células animais). A membrana envolve todo o compartimento celular, que contém o citosol e os
organitos. O citoplasma das células está frequentemente em movimento,
arrastando de modo ordenado os organitos e os materiais em suspensão. Estes
movimentos, conhecidos como correntes citoplasmáticas ou movimentos
de ciclose, devem favorecer as trocas entre os diversos componentes
celulares mas não é certo que seja essa a sua função principal.
O retículo endoplasmático
é parte do extenso sistema endomembranar que compõe a maioria do citoplasma
de uma célula eucariótica. Em certas locais é contínuo com o invólucro
nuclear. O retículo pode ser funcional e estruturalmente dividido em
retículo endoplasmático rugoso e liso.
O retículo rugoso
deve o seu nome ao facto de as suas membranas conterem ribossomas, locais de
síntese proteica. As proteínas são lançadas para o interior das membranas,
onde serão transformadas ou dirigidas a outras localizações da
célula.
O retículo liso
não apresenta ribossomas nas suas membranas e nele as proteínas sintetizadas
no retículo rugoso são quimicamente alteradas. Ocorrem ainda no seu lúmen a
hidrólise do glicogénio, síntese de esteróides e alteração de drogas e
outras substâncias nocivas ao
corpo.
O aparelho de Golgi deve o seu nome ao cientista italiano que
primeiro o observou ao microscópio óptico composto.
É formado por sáculos membranosos achatados designados cisternas e pequenas vesículas.
O aparelho de Golgi recebe do retículo endoplasmático rugoso
(R.E.R.)proteínas,
transportadas em vesículas membranosas. Essas moléculas são então
separadas e modificadas quimicamente, sendo depois encaminhadas para as suas
localizações definitivas. Se se destinam ao exterior da célula são
"embaladas" em vesículas que se irão fundir com a membrana
plasmática e libertadas para o exterior. Se se destinam ao citoplasma, as
vesículas irão fundir-se com outros organitos.
As vesículas formadas pelo
R.E.R. são recebidas pela face cis, ou de
recepção, do Golgi, as proteínas alteradas no lúmen das cisternas e
libertadas pela face trans, ou de formação, virada para a membrana
plasmática.
A mitocôndria é o organito responsável
pela transformação da energia contida nos alimentos em energia metabólica (ATP). Estas transformações designam-se, no seu conjunto,
respiração
celular.
As mitocôndrias têm duas membranas, como o núcleo ou os
cloroplastos. A membrana externa é lisa e
fornece protecção, embora seja bastante permeável á passagem de
substâncias. A membrana interna contém grandes complexos
proteicos embebidos, envolvidos na síntese de ATP e na respiração celular.
Esta membrana está dobrada em pregas achatadas designadas cristas,
que aumentam grandemente a sua área. O número de cristas varia muito com a
taxa metabólica da célula em que a mitocôndria se encontra.
A matriz é a região interna da
mitocôndria,
rodeada pela membrana interna. Contém numerosas proteínas envolvidas nos
processos respiratórios, bem como ribossomas e DNA, usados na síntese da
maioria das suas proteínas.
O peroxissoma é um organito relativamente
pouco conhecido, em que produtos tóxicos para a célula, como peróxido de
hidrogénio (água oxigenada), são degradados em produtos inofensivos, como
água e
oxigénio. Exclusivamente em células vegetais existem organitos semelhantes,
designados glioxissomas.
O centrossoma é uma
região mais ou menos amorfa, localizada perto do envelope nuclear em células
animais. Ao centro desta zona está um par de estruturas cilíndricas
designadas centríolos e
dispostas em ângulo recto, como um L.
Os centríolos estão intimamente relacionados com o movimento celular, seja
por meio de flagelos ou de cílios, em cuja base existe sempre um corpo
basal, em tudo semelhante ao centríolo típico. Esta relação é
confirmada pela facto de muitas vezes os flagelos ou cílios serem
reabsorvidos e os seus corpos basais deslocados para o interior da célula,
passando a funcionar como centríolos.
A estrutura do centríolo é formada por nove grupos de três microtúbulos
fundidos. Estes nove conjuntos formam a "parede" da estrutura,
ligeiramente rodados para o interior, como hélices de uma turbina. Cada
conjunto está ligado longitudinalmente ao adjacente por outro tipo de
proteínas.
Característico das células eucarióticas (e talvez, por ausente das
bactérias, um factor fundamental no sucesso dos eucariontes), o citosqueleto é
formado por um emaranhado de longas fibras de vários tipos, fornecendo
suporte e permitindo o movimento (seja da célula ou de organitos ou
cromossomas no seu interior) e a alteração de forma.
Devido ao seu elevado dinamismo e interacção com o ambiente, poderia, com a
mesma facilidade, designar-se citomusculatura. O citosqueleto é responsável
pelo deslizar sobre o substrato, contracção
muscular e pelas alterações de forma durante o desenvolvimento
embrionário dos animais.
O citosqueleto contém 3 tipos principais de fibras:
-
microfilamentos
- formados por subunidades de actina, têm a forma de hélices duplas
desta proteína. São estruturas muito flexíveis que podem ser
encontrados em toda a célula mas são mais frequentes logo abaixo da
membrana plasmática;
-
filamentos
intermédios - formados por subunidades de vimentina ou lamina,
entre outras proteínas muito heterogéneas, estes filamentos são
encontrados por toda a célula. Um tipo de filamento intermédio forma
a lâmina nuclear, um emaranhado de fibras logo abaixo da membrana
interna do envelope nuclear, enquanto outros fornecem força mecânica
estendendo-se através do citoplasma e associando-se aos desmossomas
que unem células vizinhas;
-
microtúbulos
- formados por subunidades de tubulina, estas estruturas são polares:
existe uma extremidade (ponta +) capaz de
rápido crescimento e outra (ponta -) que
tende a perder subunidades se não for estabilizada. Na maioria das
células tal é conseguido ligando a ponta - do microtúbulo ao centrossoma,
localizado perto do núcleo, no centro da célula. Por este motivo, o
centrossoma é um dos MTOC conhecidos (microtubule organizing
center).
Os
plastídios são característicos das células
vegetais como a representada ao lado e têm uma estrutura característica: são envolvidos por um envelope
com duas membranas, a mais interna das quais se diferencia num sistema
complexo, e que rodeia uma matriz mais ou menos homogénea, o estroma.
Os
plastídeos são geralmente classificados segundo o tipo de pigmentos que
contêm.
Os cloroplastos são
plastídeos que apenas existem em células
autotróficas, ditas vegetais. As células animais, heterotróficas, não produzem
cloroplastos mas podem apresentá-los, perfeitamente
funcionais, retirados da digestão parcial de células vegetais ou devido a
algas verdes que vivem em simbiose nesses tecidos. Esta situação é bastante
comum em corais e anémonas.
É o local onde se realiza a
fotossíntese,
pelo que contém grande quantidade de pigmentos, nomeadamente clorofilas. Uma
única célula do mesófilo pode conter até 50 cloroplastos, pelo que 1mm2
de folha contém cerca de 500000. Geralmente localizam-se nos lados longos das
células, perto da parede celular.
A sua estrutura
faz lembrar a da mitocôndria, pois também apresenta duas membranas. A membrana
externa é bastante permeável, permitindo a passagem da maioria das
pequenas moléculas. A membrana interna é bem
mais selectiva e é onde se localizam os complexos que captam a luz para as
reacções fotossintéticas. Forma dobras designadas tilacóides.
Quando os tilacóides aparecem empilhados como moedas designam-se grana.
O espaço interno do cloroplasto designa-se
estroma
e é rodeado pela membrana interna. Neste espaço, tal como na mitocôndria,
encontra-se DNA e ribossomas, capazes de comandar numerosas proteínas
presentes no cloroplasto. No entanto, o controlo é nitidamente do
núcleo, sendo a maior parte do material sintetizado com DNA nuclear e
transferido para o plastídio.
Em algas verdes e plantas é frequente encontrar no estroma grãos de
amido
e/ou pequenas gotas de lípidos. Estes são
produtos de armazenamento temporário, quando o organismo fotossintetiza
activamente.
Os cromoplastos são plastídeos
de tamanhos muito diversos que armazenam outro tipo de pigmentos (que não
clorofila), principalmente carotenóides. São responsáveis pelas cores
amarela, laranja e vermelha de folhas velhas, flores e frutos maduros. Podem
desenvolver-se a partir de cloroplastos em que a clorofila e as membranas
internas se desintegram e grandes quantidades de carotenóides são
armazenados. A sua função na planta não é bem reconhecida, embora sejam
fundamentais na atracção de insectos e vertebrados, com os quais as plantas
evoluíram.
Os leucoplastos são plastídeos não
pigmentados. Alguns sintetizam amido - amiloplastos - outros prótidos e mesmo
lípidos. Quando expostos à luz transformam-se em cloroplastos.
A parede celular é uma estrutura semi-rígida presente nas
células vegetais externamente à membrana citoplasmática. É basicamente
formada por celulose mas contém igualmente polissacáridos complexos e
proteínas.
A parede permite a manutenção da forma da célula vegetal, impedindo a sua
lise, é uma barreira bastante eficaz contra ataques de microrganismos
patogénicos e ajuda na união entre células
vizinhas.
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