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O citoplasma (cito = célula e plasma = aquilo que modela, dá forma) constituído de um material viscoso chamado hialoplasma, nesse colóide ficam mergulhadas as organelas e as inclusões. O hialoplasma facilita a distribuição das substâncias e a ocorrência das reações químicas.
No hialoplasma estão mergulhadas estruturas consideradas vivas, as organelas citoplasmáticas, que desempenham funções específicas no metabolismo da célula eucarionte. E ainda o citoesqueleto. O citosol (o fluído citoplasmático) é constituído principalmente por água, proteínas, sais minerais e açúcares.
No citosol ocorre a maioria das reações químicas vitais, entre elas a fabricação das moléculas, que irão constituir as estruturas celulares. É também no citosol que muitas substâncias de reserva das células animais, como as gorduras e o glicogênio, ficam armazenadas. Hialoplasma:
O citoesqueleto é uma rede de microfibras de proteínas, responsável pela forma e sustentação interna da célula, pela ciclose (movimento do citoplasma, pela contração das células musculares).
As principais organelas ou grânulos citoplasmáticos são: ribossomo; retículo endoplasmático; complexo de Golgi; lisossomo; centríolos; mitocôndrias; plastos e vacúolos.
Os Lisossomos: são as organelas responsáveis pela digestão intracelular. Entenda- se daí a digestão de partículas fagocitadas e pinocitadas pela própria célula, bem como a digestão das próprias organelas celulares quando da necessidade de renovação das mesmas. Os lisossomos foram descobertos com os estudos das enzimas hidrolíticas em células de fígado.
Constatou-se que essas enzimas estariam empacotadas numa membrana. Atualmente estão descritas cinqüenta enzimas hidrolíticas diferentes. Enzimas hidrolíticas são enzimas responsáveis pela decomposição de substâncias biológicas. Como essas reações só ocorrem em presença de água, tais enzimas são denominadas enzimas hidrolíticas.
Normalmente, as células não sofrem a ação das enzimas contidas nos lisossomos. Isso porque as enzimas se acham confinadas no interior deles, o que impede o seu contato com o restante da célula. Caso contrário, não haveria como garantir a estabilidade da matéria viva; as células se “desmanchariam” pela ação lisossômica.
Há, porém, situação em que a célula necessita renovar as organelas mais velhas e inativas. Para isso, digere-as usando os lisossomos e permitindo o reaproveitamento das substâncias que as compunham. Esse processo é denominado autofagia e, também, pode ocorrer quando o organismo fica privado de alimento. Nesses casos, determinadas células, como as do fígado, por exemplo, realizam autofagia a fim de providenciar os nutrientes necessários ao organismo.
Nas articulações, o derramamento do conteúdo lisossômico nas células provoca uma dolorosa inflamação chamada artrite reumatóide. Logo após o parto, o útero humano tem cerca de 2 kg de massa.
Graças à ação lisossômica, grande parte das células, agora excedentes, que compõem o órgão é destruída, fazendo-o voltar no normal. Em nove dias, volta aos 50 g originais!
Mitocôndrias : de onde vem a energia para a célula? Todas as células realizam uma série de atividades, as quais objetivam, sempre, manter sua vida. Estas atividades compõem o seu metabolismo. Vimos que o metabolismo pode ser construtivo, energético e de controle. Falamos em metabolismo energético, referindo-nos aos processos que visam fornecer energia para os trabalhos celulares.
Sabemos que são os alimentos as substâncias que fornecem energia às células. Sabemos, também, que, entre estes alimentos, são os carboidratos ou açúcares as moléculas energéticas por excelência, das quais apenas os monossacarídeos são moléculas suficientemente pequenas para atravessarem a membrana plasmática da célula e serem utilizadas no seu interior.
Moléculas de carboidratos como a sacarose, a lactose, o amido ou a celulose, embora ricos em energia, devem, anteriormente, ser hidrolisados a monossacarídeos para poderem ser utilizados pelas células nos seus processos de “queima”.
energia Sempre que queimamos um combustível, como gasolina ou álcool, ocorre libertação de energia. No caso da gasolina queimada no motor de um carro, a energia “escondida” na molécula é “liberada” com uma parte dela transformada em energia de movimento, que faz o carro andar; e outra parte, em calor.
Nos organismos vivos, os açúcares funcionam como combustíveis: no interior das células, ocorrem “queimas” dos açúcares, que liberam a energia necessária para o seu funcionamento. Um combustível celular – por exemplo, a glicose, representado na parte alta do esquema –, por “conter” muita energia de ligação entre suas moléculas,
Respiração e fermentação: são processos muito semelhantes; diferem entre si nos produtos finais e na qualidade de energia liberada. Compare as equações simplificadas: FERMENTAÇÃO C6H12O6 -------- 2C2H5OH + 2 CO2 Glicose álcool etílico gás carbônico RESPIRAÇÃO C6H12O6 + + 6O2 --------------- 6 CO2 + 6 H2O Glicose oxigênio gás carbônico água
Respiração aeróbia: é uma seqüência de reações de degradação das moléculas orgânicas visando à liberação da energia nelas contidas, a fim de guardá-las em moléculas de ATP.
As reações de decomposição dessas substâncias têm início no citoplasma, mas a maior parte das mesmas transcorre dentro das mitocôndrias. O combustível preferido pelas células para entra nesse processo de oxidação é a glicose. Mas, na falta dela os lipídios e em últimos casos as proteínas são oxidadas, a fim de liberarem energia para o consumo da célula.
A verdade é que, durante esses processos de "extração" da energia por oxidação das substâncias orgânicas, ocorre sempre liberação de íons H+ (íons hidrogênio). E o acúmulo de íons H+ determina a acidificação do meio intracelular. Logo, a extração de energia das moléculas (fenômeno imprescindível para a vida da célula) se faz acompanhar de um novo risco para ela é a acidose. A acidose provoca fatalmente a morte da célula. Para evitar a acidose do hialoplasma, a célula absorve oxigênio (O2). O oxigênio, combinando-se com os hidrogênios, vai originar moléculas de água, cujo pH neutro (pH = 7). é por isso que as células, na sua generalidade, não podem viver na ausência de O2
A primeira etapa da degradação das moléculas orgânicas passa-se no citoplasma e se denomina glicólise (ou piruvato). Nessa etapa, a glicose sofre sucessivas reações até dar moléculas de ácido pirúvico. Na glicólise, observamos que uma molécula de glicose, que possui 6 átomos carbonos, acaba dando duas moléculas de ácido pirúvico (cada uma com 3 átomos de carbonos). A seguir, cada uma dessas moléculas, sofrendo novas reações, se decompõe em uma molécula de ácido acético, que tem apenas dois átomos de carbonos.
Os radicais de ácido acético formados são transportados para o interior das mitocôndrias por meio de um composto chamado coenzima À (CoA), sob a forma de acetil-coenzima A. Já dentro da mitocôndria, a acetil-CoA se desfaz e libera o acetil do ácido acético. Como CoA pura, ela retorna ao citoplasma.
O ácido acético entra então no Ciclo de Krebs (segunda etapa da respiração) onde ocorre a degradação sucessiva dos subprodutos da glicose resultam moléculas de CO2 e íons H+. As moléculas de CO2 são eliminadas pela célula, como um dos produtos finais da respiração celular. Os íons H+ são recolhidos por moléculas de NAD, que passam a NADH2 (um transportador de hidrogênio). Ao receber os hidrogênios, cada molécula de NAD se transforma em NADH2. Durante o processo,é liberada energia suficiente para sintetizar duas moléculas de ATP. Essa já a terceira etapa da respiração celular A cadeia respiratória.
Na degradação de 1 molécula de glicose são formadas 38 moléculas de ATP (4 na glicólise, 2 no ciclo de Krebs e 32 na cadeia respiratória). O ATP é formado por um nucleotídeo (adenosina) mais 3 moléculas de fósforo. A ligação (~) que une o primeiro fosfato (P) armazena 2.000 calorias; o que une o segundo fosfato armazena 6.500 calorias e a que une o último fosfato armazena 8.000 calorias. Quando ocorre a quebra da última ligação, o ATP se transforma em ADP (difosfato), havendo a liberação de 8.000 calorias de energia, que é utilizada pelas células para realizarem todas as suas atividades.
Plastos: são organelas encontradas apenas em células vegetais. Podem ser sem cor – os leucoplastos - ou coloridos cromoplastos , são responsáveis pelo armazenamento de amido, óleo e proteínas.
Os leucoplastos não possuem pigmentos, mas reservam substâncias nutritivas, podem ter:
Os cromoplastos podem ser: xantoplastos (amarelos) seus pigmentos são o caroteno e a xantofila;
e o cloroplasto (verde) rico em clorofila, responsável pela realização da fotossíntese.
Cloroplastos: a fotossíntese armazena a energia A maioria dos seres autótrofos realiza, para a produção de seu alimento, através de um processo chamado fotossíntese. A fotossíntese consiste num conjunto de reações químicas por meio das quais o gás carbônico, a água e a energia luminosa são transformados em glicose C6H12O6 e oxigênio. Nos chamados autótrofos eucariontes, a fotossíntese ocorre integralmente no interior dos cloroplastos. Este processo pode ser resumido na seguinte equação: 6CO2 + 12H2O + luz clorofila C6H12O6 + 6H2O + 6O2
* Retículo endoplasmático: sistema de membranas que se apresentam sob a forma dos canalículos, tubos e sacos, dentro das quais circulam as substâncias fabricadas pelas células. Quando possui ribossomos aderidos, participam da síntese protéica e chamado retículo endoplasmático rugoso.
Quando não os possui é chamado de reticulo endoplasmático liso e responsável pela síntese de esteróides, e pela inativação de certos hormônios e outras substâncias nocivas.
* Ribossomos: podem estar livres no citoplasma ou aderidos ao retículo endoplasmático. Tornam-se ativos quando se agrupam e se associam a um tipo de ácido nucléico, o RNA mensageiro, formando os polissomos ou polirribossomos.
Os ribossomos são responsáveis pela interpretação dos códigos encontrados no RNAm e produzindo assim as proteínas que a célula necessita, portanto, sua função básica a síntese de proteínas.
* Complexo de Golgi: conjunto de membranas em forma de sacos, que sempre estão empilhados, dentro dos quais ocorre o armazenamento de substância produzidas no interior da célula.
Centríolos: sãoresponsáveis pela formação de cílios e flagelos. E também pela orientação dos cromossomos durante a divisão celular.
