As células são consideradas as menores unidades de um ser vivo, podendo estar isolada ou unida a outras células. Elas também podem ser muito simples, sem a presença de núcleo e organelas membranosas, ou mais complexas.
Todas as células serão delimitadas por membrana plasmática, tendo no seu interior uma solução coloidal e um material genético. Estas células podem variar de tamanho e formato, assumindo diversos papéis no organismo. Além disso, devem ser capaz de ter metabolismo e reproduzir.
Breve Histórico
A história da descoberta das células está relacionada a história de uma estrutura criada pelo homem chamada de microscópio, pois a partir deste artefato que foi possível visualizar estas estruturas minúsculas.
Tudo começa no século XVI, quando Zacharias Janssen inventa o microscópio, um artefato que permitiu a visualização de estruturas menores, antes não visualizadas a olho nu.
Esta tecnologia foi aprimorada no século XVII, quando Anton van Leeuwenhoek construiu um sistema de lentes.
Estes aprimoramentos permitiram que em 1665, Robert Hooke estudasse esses seres vivos e desse a eles o nome de célula (diminutivo de cella = lugar fechado).
Figura 1- representação do microscópio utilizado por Hooke
Já em 1833, Robert Brown descobriu que as células de seu estudo tinham uma região e o chamou de núcleo celular.
A partir desses acontecimentos, os cientistas começaram a propor o que seria chamada posteriormente de Teoria Celular.
Teoria Celular
Inicialmente proposta em 1838 por dois cientistas: Matthias Schleiden, que descobriu que todas as plantas apresentavam organização celular, e, Theodor Schwann, que estendeu esta definição aos animais, formulando a hipótese de que todos os seres vivos são constituídos por células.
Em 1858, esta teoria foi revista por Rudolf Virchow, adicionando que uma célula somente seria originada de uma pré-existente.
Assim, a Teoria Celular é composta por três afirmativas:
- Todos os seres vivos são formados por células, ou seja, a célula é a unidade morfofisiológica de um ser vivo.
- Toda célula surge de outra pré-existente. Assim podemos entender os casos de reprodução e hereditariedade.
- A célula é a menor unidade viva. Esta unidade é capaz de realizar reações para que esteja em homeostase. Este conjunto de reações necessárias para a vida se chama metabolismo.
Obs.: Theodor Schwann também foi descobridor da célula de Schwann, da pepsina e criador do termo “metabolismo”.
Figura 2- Theodor Schwann
Lei de Spencer e Lei de Driesch
A Lei de Spencer relaciona o tamanho da célula com a superfície relativa de contato com o meio externo. De acordo com esta lei, conforme aumenta o tamanho da célula, volume aumenta em proporção muito maior que a superfície de relativa de contato.
Assim, este volume maior leva a célula a ter um maior metabolismo, sendo um dos motivos para a célula se dividir em duas igualmente pequenas novamente.
Já a Lei de Driesch, também chamada de lei da constância do volume celular, relaciona indivíduos e o seu volume. De forma geral esta lei diz que em indivíduos da mesma espécie, mesmo sexo e grau de desenvolvimento, as células de um mesmo tecido terão o mesmo volume.
Tipos de Células
Existem diferentes tipos de células, que são classificadas principalmente em relação a presença ou não do núcleo e organelas membranosas.
- Procarionte 🡪 são células que não possuem uma membrana (carioteca) envolvendo o material genético (DNA), que fica disperso no citoplasma no que chamamos de nucleóide. Estas células também estão desprovidas de organelas envoltas por membranas, possuem DNA circular (também chamados de plasmídeos), cápsula, parede celular, fímbrias e ribossomos 70s. Estas células simples estão presentes em bactérias, cianobactérias, arqueobactérias e até em organelas de células eucariontes como mitocôndria e cloroplasto.
Figura 3- desenho esquemático da célula procarionte
- Eucarionte 🡪 são células mais complexas que as procariontes, pois o material genético se encontra de maneira compacta, sendo envolto por uma membrana chamada de carioteca. Além disso, as células eucariontes possuem ribossomos 80s e diversas organelas envolvidas por membrana como Retículo Endoplasmático Liso, Retículo Endoplasmático Rugoso, Complexo Golgiense, Lisossomo, Mitocôndria, Cloroplasto, etc. Estas células são encontradas em fungos, algas, protozoários, animais e vegetais.
Figura 4- desenho esquemático de uma célula eucarionte
Obs.: os vírus são acelulares, ou seja, não possuem uma membrana plasmática envolvendo as suas estruturas. Assim, eles são constituídos basicamente de um capsídeo proteico e um material genético (DNA ou RNA). Devido a estas características e por não possuírem metabolismo próprio, os vírus não são considerados seres vivos.
Estruturas encontradas na célula procarionte
As células procariontes possuem estruturas muito simples quando comparadas as eucariontes. Dentre os componentes desta célula, encontramos:
- Fímbrias 🡪 são apêndices proteicos menores que os flagelos utilizadas para adesão da célula ou para a troca de material genético no processo conhecido como conjugação.
- Flagelo 🡪 estrutura proteica que permite a locomoção da célula.
- Cápsula 🡪 camada gelatinosa e aderente que auxilia na proteção contra glóbulos brancos ou antibióticos.
- Parede Celular 🡪 estrutura rígida formada de peptídeoglicano, que possui função estrutural e protege a célula.
- Membrana Plasmática 🡪 presente também em células eucariontes, é composta por uma bicamada fosfolipídica que permite a entrada e saída de substâncias na célula (permeabilidade seletiva).
- Citosol 🡪 também presente em células eucariontes, é composto por um material coloidal onde se encontram água, sais e proteínas que irão permitir as reações metabólicas na célula.
- Ribossomos 🡪 realizam a síntese de proteínas.
- Nucleóide 🡪 região do citoplasma onde se encontra o DNA procariótico de maneira dispersa, sem estar envolto por membrana.
- Plasmídeo 🡪 pequeno segmento de DNA circular que pode conferir resistência a antibióticos e para a reprodução, havendo troca deste material entre as células.
Estruturas encontradas na célula vegetal
A célula vegetal possui características únicas que diferem das células animais. Dentre as estruturas encontradas neste tipo de célula estão:
- Parede Celular 🡪 estrutura composta por um polissacarídeo chamado celulose. Sua função é compor a estrutura da célula, dando resistência as plantas e mantendo a sua forma. Por ser uma estrutura rígida, ela protege e evita a ruptura da célula. Em alguns tecidos, a parede é impregnada de lignina, que funciona como um reforço nas paredes celulares. A lignina é encontrada em paredes de células do esclerênquima e xilema, por exemplo.
- Vacúolo Central 🡪 é uma bolsa que apresenta em seu interior uma solução aquosa constituída por água, sais minerais, além de substâncias úteis como açúcares e proteínas, como substâncias tóxicas, como cafeína, nicotina, tanino, etc. São também, responsáveis pelo controle osmótico e reprodução dos vegetais (armazenam pigmentos que atraem os insetos). É uma organela que pode ocupar a maior parte do volume da célula.
- Plastos 🡪 são organelas que possuem dupla membrana, material genético (DNA) próprio, plasmídeos e ribossomos 70s. São divididos em cromoplastos e leucoplastos.
- Cromoplastos 🡪 plastos que possuem pigmentos e realizam a fotossíntese. Os mais comuns são cloroplastos (pigmento verde), xantoplastos (pigmento amarelo), eritroplasto (pigmento vermelho).
Figura 5- imagem do cloroplasto
2. Leucoplastos 🡪plastos sem pigmentos e responsáveis pelo armazenamento de substâncias. Os mais comuns são amiloplastos (reservam amido), oleoplastos (reservam óleos), proteoplastos (reservam proteínas).
OBS.: Quando expostos à luz, o leucoplasto pode transformar-se em cromoplasto.
- Glioxissomos 🡪 Produz ácido glioxílico, que atua auxiliando o processo de germinação de sementes e participa do processo de conversão de lipídios em açúcares.
Estruturas encontradas na célula animal
Existem algumas estruturas citoplasmáticas que são encontradas na célula animal, porém, não se encontram na célula vegetal. Vamos entender essas estruturas:
Centríolo 🡪 Não ocorre nas células de vegetais como as angiospermas e a maioria das Gimnospermas. Existe apenas em vegetais inferiores na escala evolutiva, como as Briófitas, Pteridófitas e algumas Gimnospermas. O centríolo é um organóide associado à divisão celular, produzindo as fibras do fuso acromático, e a produção de cílios e flagelos. Em vegetais que não possuem centríolo, as fibras do fuso acromático serão formadas em uma região chamada centrossomo.
Figura 6- imagem do centríolo
- Lisossomo 🡪 é consenso que os lisossomos estão ausentes nas células vegetais, sendo uma organela característica da célula animal. Sua função principal é realizar a digestão intracelular.
- Glicocálix 🡪 os vegetais não possuem o glicocálix em sua membrana. Esta estrutura composta de glicídios associados a proteínas ou lipídios é exclusiva da célula animal, possuindo função de reconhecimento celular.
Figura 7- membrana plasmática com estruturas de membrana como o glicocálix
Ao contrário das células animais, que utilizam o glicogênio como reserva energética, as células vegetais armazenam amido. Também há diferenças entre a comunicação da célula vegetal e animal.
Enquanto as células vegetais se comunicam através de conexões chamadas plasmodesmas, nas células animais, as junções comunicantes são responsáveis por esse papel.
Estruturas em comum da célula vegetal e animal
- Ribossomos 🡪 Assim como os centríolos, não são considerados como organelas por alguns cientistas, tendo em vista que não são envoltos por membrana. Os ribossomos livres no citoplasma sintetizam proteínas para uso interno da célula.
- Retículo Endoplasmático Rugoso 🡪 também chamado de ergastoplasma, é formado por uma série de sacos achatados, com ribossomos aderidos a sua membrana. Sua principal função é a síntese de proteínas, que serão enviadas ao meio extracelular através do Complexo Golgiense.
Figura 8- imagem do retículo endoplasmático rugoso próximo ao núcleo e do Complexo Golgiense
- Retículo Endoplasmático Liso 🡪 Composto por cisternas membranosas, apresenta mais de uma função: sintetiza lipídios, atua na desintoxicação do organismo (metabolização de álcool, por exemplo) e está relacionada ao transporte de substâncias até o Complexo Golgiense.
- Complexo Golgiense 🡪 é formado por uma série de bolsas membranosas que lembram pratos empilhados e tem diversas funções como: armazenamento, empacotamento e secreção de substâncias recebidas, formação do acrossoma nos espermatozoide e síntese de glicídios. Também forma lisossomos na célula animal e a lamela média na célula vegetal.
Figura 9- imagem do Complexo Golgiense
- Peroxissomos 🡪 Organelas esféricas responsáveis por metabolizar a água oxigenada (H2O2, também chamado de peróxido de hidrogênio), um dos principais radicais livres. São vesículas repletas de catalase, uma enzima capaz de quebrar H2O2, transformando em H2O + O2.
- Mitocôndria 🡪 A mitocôndria é a usina energética da célula, sendo responsável pela produção do ATP através do processo da respiração celular. Teoriza-se que as mitocôndrias foram seres procariontes que passaram a estabelecer uma relação simbionte com eucariontes. Uma evidência é o fato do DNA mitocondrial ser circular, muito semelhante ao DNA bacteriano, além dos ribossomos 70s. O nome desta teoria é Teoria Endossimbionte.
Figura 10- imagem da mitocôndria
- Membrana plasmática 🡪 membrana composta por uma bicamada fosfolipídica que delimita a célula e promove a passagem de algumas substâncias entre o interior e o exterior da célula (permeabilidade seletiva).
Figura 11- imagem da membrana plasmática
- Carioteca (membrana nuclear) 🡪 membrana que envolve e protege o material genético (DNA), separando-o do citoplasma. Apresenta poros que permite a passagem de substâncias entre o núcleo e o citoplasma.
Figura 12- imagem da carioteca com os poros. Mais ao centro encontramos o nucléolo.
- Nucléolo 🡪 região presente no núcleo que está relacionado a produção de ribossomos para a célula.
Classificação dos seres vivos de acordo com o número de células
Os seres vivos podem ser classificados como:
- Unicelulares 🡪 quando o ser vivo é formado por uma única célula. Pode ocorrer em bactérias, fungos, protozoários e algas.
Figura 13- as euglenas são exemplos de seres unicelulares
- Pluricelulares ou Multicelulares 🡪 quando um ser vivo é formado por mais de uma célula. Ocorre em fungos, animais, algas e plantas.
Figura 14- animais são exemplos de seres pluricelulares
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