Citologia Organelas Citoplasmáticas
B. Sachs (1858-1944) – doença genética rara. Sua forma mais comum, provoca entre os 4 e 6 meses de vida, progressiva deterioração física e mental, e a morte ocorre em torno dos 5 anos.
A doença de Tay-Sachs
• Essa doença é provocada pela falta de uma enzima em uma organela da célula, o lisossomo. A enzima é necessária para degradar um tipo de lipídio constantemente sintetizado e degradado nas células nervosas à medida que o cérebro se desenvolve. Sem ela, o sistema nervoso é progressivamente destruído pelo excesso desse lipídio.
Sustentação da célula: o citoesqueleto O citosol de células eucarióticas é formado por um conjunto de fibras de proteína que dão suporte e mantêm a forma da célula, além de colaborarem nos seus movimentos e no transporte de substâncias. O citoesqueleto funciona tanto como uma espécie de “esqueleto” como de “músculo” da célula.
Aumentam a resistência da célula a tensões (estão presentes nos desmossomos), além de ajudarem na sustentação do núcleo e de outras organelas.
Ajudam a manter a forma da célula e atuam em certos movimentos, participam da contração muscular, emissão de pseudópodes, estrangulamento do citoplasma célula animal.
Tubos ocos – proteínas chamadas tubulina. Servem de apoio para o transporte de organelas de uma célula para outra. Atuam nos movimentos dos cromossomos durante a divisão celular e na formação dos cílios e flagelos.
Centríolos, cílios, flagelos e fuso mitótico
Presentes em muitas células eucariotas, com exceção de alguns organismos unicelulares, dos fungos e da maioria das plantas, em uma região do citoplasma próxima ao núcleo – o centro celular ou centrossomo. Podem se autoduplicar, isto é, podem orientar a formação de novos centríolos a partir de microtúbulos do citoplasma.
O fuso mitótico é formado por microtúbulos que começam a se organizar a partir do centro celular. Durante a divisão celular os cromossomos ficam presos ao fuso e sua movimentação é provocada por alongamentos e encurtamentos dos fios do fuso.
Nos eucariontes, os cílios e os flagelos são encontrados em algumas algas, certos protozoários e determinadas células animais, como os espermatozoides. Observando os cílios e os flagelos ao microscópio eletrônico, vemos que eles têm a mesma estrutura. A única diferença é que os cílios são curtos e numerosos, enquanto os flagelos se apresentam longos e em pequeno número.
Ribossomos Presentes em todos os seres vivos, os ribossomos são grãos formados por RNA e proteínas, visíveis apenas ao microscópio eletrônico. Cada ribossomos é formado por duas subunidades de tamanhos diferentes. É nos ribossomos que ocorre a síntese de proteínas, por meio da união entre aminoácidos. Apoiado em um grupo de ribossomos, chamados de polirribossomo ou polissoma, o RNA comanda a sequência de aminoácidos da proteína. Esta é formada a medida que os ribossomos “deslizam” pela molécula de RNA.
Retículo endoplasmático O retículo endoplasmático é um aglomerado de membranas que evolvem cavidades de várias formas. Tais cavidades ficam separadas do citosol pela membrana e no seu interior ocorrem a síntese e o transporte de várias substâncias. As membranas constituem às vezes túbulos, e outras vezes sacos achatados. São conhecidos dois tipos de retículos: O retículo endoplasmático liso e o retículo endoplasmático rugoso.
Retículo endoplasmático granuloso O RER participa da síntese de proteínas, que serão enviadas para o exterior das células. O reticulo endoplasmático é também chamado ergastoplasma, palavra originada do grego ergozomai, que significa elaborar, sintetizar. Esse tipo de retículo é muito desenvolvido em células com função secretora. É o caso por exemplo das células do pâncreas, que secretam enzimas digestivas, e também o caso das células caliciformes da parede do intestino, que secretam muco. O retículo endoplasmático rugoso apresenta as seguintes funções: aumenta a superfície interna da célula, o que amplia o campo de atividade das enzimas, facilitando a ocorrência de reações químicas necessárias ao metabolismo celular, síntese de proteínas(sua principal função) e armazenamento. Graças aos ribossomos aderidos a suas membranas, o reticulo endoplasmático granuloso atua na produção de certas proteínas celulares, como o colágeno que é uma proteína produzida pelo RER do fibroblasto.
Retículo endoplasmático não granuloso
Compõe cavidades em forma de tubos e não possui ribossomos aderidos às suas membranas. Portanto, não atua na síntese de proteínas. Uma importante função de retículo endoplasmático liso é a produção de lipídios, como os da membrana plasmática e os esteroides (que formam os hormônios sexuais). Também participa dos processos de desintoxicação do organismo. Nas células do fígado, o REL, absorve substâncias tóxicas, modificando-as ou destruindo-as, de modo a não causarem danos ao organismo. É a atuação do retículo das células hepáticas que permite eliminar parte do álcool, medicamentos e outras substâncias potencialmente nocivas que ingerimos.
Nos músculos, o REL – chamado de sarcoplasmático – também é muito desenvolvido e serve de reservatório de íons cálcio, necessários ao mecanismo de contração.
Complexo Golgiense
Recebe proteínas e lipídios do RE e os concentra em sacos ou vesículas que podem ser levados para outras organelas, para a MP ou para fora da célula. A função “empacotar” e secretar proteínas explica por que o complexo golgiense é bem desenvolvido em células glandulares.,
Nos protistas, fungos, vegetais e muitos invertebrados, há várias pilhas espalhadas pelo citoplasma e cada conjunto é chamado dictiossomo ou golgiossomo. Nas células dos vertebrados, as pilhas acumulam-se em uma única região da célula.
Em 1898, ao corar uma célula nervosa com nitrato de prata, o médico italiano Camilo Golgi observou que o metal se depositava em certas regiões da célula, evidenciando uma estrutura em forma de rede, que foi chamado aparelho de Golgi.
O complexo golgiense e a divisão da célula vegetal Durante a divisão da célula, o complexo golgiense produz vesículas que se fundem e formam uma nova membrana plasmática entre as duas células-filhas. Produz também glicídios que formarão a lamela média (esta separará as duas células-filhas) e glicídios que farão parte da parede celular.
O acrossoma, vesícula presente no espematozoide e rica em enzimas que facilitam a penetração desse gameta no óvulo.
O complexo golgiense e a formação do espermatozoide
Lisossomo – digestão intracelular Digestão heterofágica
Digestão autofágica
Apoptose, conhecida como "morte celular programada"(a definição correta é "morte celular não seguida de autólise") é um tipo de "autodestruição celular" que ocorre de forma ordenada e demanda energia para a sua execução (diferentemente da necrose). Está relacionada com a manutenção da homeostase e com a regulação fisiológica do tamanho dos tecidos, mas pode também ser causada por um estímulo patológico (como a lesão ao DNA celular). O termo é derivado do grego, que se referia à queda das folhas das árvores no outono - um exemplo de morte programada fisiológica e apropriada que também implica renovação.
Na apoptose a célula perde água e encolhe, a mitocôndria arrebenta, e o DNA no interior do núcleo é destruído e se agrupa em vesículas. A célula termina fagocitada por macrófagos e por outras células de defesa. Neste caso, não há reação inflamatória.
peroxissomos Peroxissomos são bolsas membranosas que contêm alguns tipos de enzimas digestivas. Sua semelhança com os lisossomos fez com que fossem confundidos com eles até bem pouco tempo. Entretanto, hoje se sabe que os peroxissomos diferem dos lisossomos principalmente quanto ao tipo de enzimas que possuem. Os peroxissomos, além de conterem enzimas que degradam gorduras e aminoácidos, têm também grandes quantidades da enzima catalase. A catalase converte o peróxido de hidrogênio, popularmente conhecido como água oxigenada (H2O2), e água e gás oxigênio. A água oxigenada se forma normalmente durante a degradação de gorduras e de aminoácidos, mas, em grande quantidade, pode causar lesões à célula.
Glioxissomos Em vegetais, as células das folhas e das sementes em germinação possuem peroxissomos especiais, conhecidos como glioxissomos. Nas células das folhas, essas estruturas atuam em algumas reações do processo de fotossíntese, relacionadas à fixação do gás carbônico. Nas sementes, essas organelas são importantes na transformação de ácidos graxos em substâncias de menor tamanho, que acabarão sendo convertidas em glicose e utilizadas pelo embrião em germinação.
vacúolos Os vacúolos são estruturas citoplasmáticas com tamanhos variados e revestidos por membrana, formados a partir do retículo endoplasmático ou do complexo golgiense. Existem três tipos de vacúolos com específicas funções, dependendo do tipo de organismo: vacúolos digestivos, vacúolos contráteis ou pulsáteis e vacúolos de armazenamento. Os digestivos, típicos de células fagocitárias, estão associados à atuação de enzimas lisossômicas, formando outros vacúolos derivados a esse processo: vacúolos primários e secundários, ou também chamados de vacúolos digestivos e residuais. Os contráteis, ou também com função pulsátil, são característicos de alguns protozoários (paramecium), que são responsáveis pelo equilíbrio osmótico, eliminando o excesso de água. Esse tipo também pode ser utilizado como auxílio locomotor ou excretor de algumas espécies.
Imagem de um vacúolo vegetal obtida por microscópio eletrônico.
Já os vacúolos de armazenamento, encontrados primordialmente nos vegetais, ocupam significativo volume celular. Dependendo da espécie, armazenam variadas substâncias: carboidratos (amiloplastos – plastos de reserva nutritiva nas raízes), proteínas (proteoplastos – plastos de reserva protéica em sementes), alguns pigmentos de pétalas e folhas (antocianinas) e até toxinas (nicotina e tanino), substâncias de defesa contra predadores herbívoros.
Mitocôndria A mitocôndria é uma das organelas celulares mais importantes, sendo extremamente relevante para respiração celular. É abastecida pela célula que a hospeda por substâncias orgânicas como oxigênio e glicose, as quais processa e converte em energia sob a forma de ATP, que devolve para a célula hospedeira. A sua função é vital para a célula, sem a qual há morte celular.
Doenças genéticas causadas por genes mitocondriais As doenças mitocondriais são doenças genéticas que afetam genes que são expressos na mitocôndria. As mitocôndrias possuem o seu próprio genótipo, tendo várias moléculas de ADN e dentro de cada molécula, múltiplas cópias do mesmo gene. O ADN mitocondrial é de herança materna, salvo raríssimas exceções. E as doenças mitocondriais podem afetar tanto o sexo masculino como o sexo feminino.
RESUMO As doenças mitocondriais são um capítulo relativamente recente no estudo das doenças humanas e seu entendimento fisiopatológico necessita de uma abordagem genética de cada paciente. O correto funcionamento das mitocôndrias depende da interação de dois genomas, o nuclear e o mitocondrial. Nesta revisão oferecemos uma introdução sobre genética mitocondrial, a atual classificação das doenças mitocondriais, discorrendo brevemente sobre as apresentações clínicas.
Rev. Neurociências 9(2): 60-69, 2001 http://www.revistaneurociencias.com.br/edicoes/2001/RN%2009%2002/Pages%20from%20RN%2009%2002-4.pdf
Cloroplastos Um tipo de organela característico das células vegetas são os plastos. Acumulam substâncias e são classificados de acordo com a natureza da substância armazenada. Os plastos incolores, que armazenam amido, lipídios ou proteínas, são os leucoplastos. Os plastos coloridos pela presença de pigmentos são chamados cromoplastos e, destes, os mais numerosos e importantes são os cloroplastos, nos quais ocorrem as reações da fotossíntese. Possuem o pigmento verde clorofila. Uma célula da folha contém cerca de 50 cloroplastos. Em um milímetro quadrado da superfície da folha encontram-se mais de 500 000 deles.