Citologia: Organóides citoplasmáticos

Citologia: Organóides citoplasmáticos.

1. Retículo Endoplasmático: RE

É um conjunto de membranas, estruturas tubulares e vesiculares achatadas, interligadas.Todo o citoplasma é atravessado por uma rede de canais cuja forma e organização espacial é muito variável e à qual se dá a designação genérica de retículo endoplasmático. O próprio invólucro nuclear não é mais do que uma formação especial do retículo endoplasmático. Uma parte do retículo encontra-se, por vezes, associado a numerosos ribossomas.


O retículo adquire uma aparência granulosa e é então designado por retículo endoplasmático granuloso (abreviadamente, REG) ou também rugoso; também é denominado ergastoplasma pelo trabalho de síntese de proteínas.


Por contraste, o retículo endoplasmático desprovido de ribossomas conserva uma aparência lisa; por essa razão é designado por retículo endoplasmático liso (REL). O RE desempenha as seguintes funções:
1.1. Produção de Lipídios: A lecitina e o colesterol são exemplos de componentes lipídicos que existem em todas as membranas celulares e são produzidas no REL. Outros tipos de lipídios produzidos são os hormônios esteróides, dentre os quais estão a testosterona e o estrógeno (hormônios sexuais produzidos nas células das gônadas de animais vertebrados);
1.2. Desintoxicação: O REL participa dos processos de desintoxicação do organismo, sendo que nas células do fígado as substâncias tóxicas são absorvidas e posteriormente são modificadas ou destruídas, de modo a não causarem danos ao organismo. A atuação do retículo das células hepáticas permitem eliminar parte do álcool, medicamentos e outras substâncias potencialmente nocivas que ingerimos.
1.3. Armazenamento de Substâncias: Os vacúolos das células vegetais são exemplos de bolsas membranosas derivadas do REL que crescem pelo acúmulo de soluções aquosas ali armazenadas.
1.4. Síntese de Proteínas: As proteínas fabricadas no RER (devido à presença dos ribossomos) penetram nas bolsas e se deslocam em direção ao aparelho de Golgi, passando pelos estreitos e tortuosos canais do REL.
2. Ribossomos:

Ribossomos são os locais de síntese de proteínas. Eles não são limitados por membranas e portanto ocorrem tanto em procariontes quanto em eucariontes. Os ribossomos de eucariontes são ligeiramente maiores que os de procariontes. Estruturalmente, o ribossomo consiste em uma sub-unidade pequena e outra maior. Bioquimicamente o ribossomo consiste em RNA ribossômico (RNAr) e umas 50 proteínas estruturais. Freqüentemente os ribossomos crescem em cachos no retículo endoplasmático; eles se assemelham a uma série de fábricas que juntam formando algo parecido com uma via férrea.


3. Complexo de Golgi:

São observáveis em muitas células conjuntos de cisternas achatadas e aparentemente empilhadas, envolvidas por inúmeras pequenas vesículas de dimensões variáveis. Não se lhes encontra uma relação de continuidade com o retículo endoplasmático, se bem que dele não estejam distanciados. Estes conjuntos assim descritos designam-se por dictiossomas. Numa célula podem existir um ou vários dictiossomas. Neste último caso, que é o mais frequente, todos os dictiossomas são intercomunicantes. O conjunto dos dictiossomas de uma célula designa-se por aparelho (ou complexo) de Golgi .


Os dictiossomas são estruturas polarizadas, nas quais se distinguem dois pólos ou faces: uma face de formação, onde ocorre a formação das cisternas, e uma face oposta, dita de maturação. A formação das cisternas golgianas realiza-se por coalescência de múltiplas vesículas que se desprendem do retículo endoplasmático, seguramente carregadas de produtos sintetizados. Da face oposta, desprendem-se, por sua vez, inúmeras vesículas carregadas de secreções. Deste modo, facilmente se compreenderá que o dictiossoma é uma estrutura transitória, constantemente em formação, por um lado, e em desagregação, por outro. Habitualmente, os produtos finais empacotados nas vesículas golgianas destinam-se à "exportação" por exocitose e a membrana dessas vesículas, integrando-se na membrana plasmática, compensa as perdas de membrana provocadas, nomeadamente, por endocitoses. Como se verá, os lisossomas são uma exceção a esta regra.
A função primordial do aparelho de Golgi é, contudo, outra: é ao seu nível que se realizam glicosilações de lípidos (formação de glicolípidos) e de proteínas (glicoproteínas) e ainda se sintetizam polissacarídeos, como a celulose. As demais funções do Complexo de Golgi são:
3.1. Secreção de Enzimas Digestivas: As enzimas digestivas do pâncreas são exemplo de enzimas produzidas no RER e levadas até as bolsas do complexo de Golgi, onde são empacotadas em pequenas bolsas, que se desprendem dos dictiossomos e se acumulam em um dos pólos da célula pancreática. A produção de enzimas digestivas pelo pâncreas é apenas um entre muitos exemplos do papel do complexo de Golgi nos processos de secreção celular.


3.2. Formação do Acrossomo do Espermatozóide: na cabeça encontramos um acrossoma, um Golgi bem desenvolvido,secretor e exportador da enzima hialuronidase que, junto com o fator tubário secretada pelo terço superior das trompas, desnuda o ovócito, permitindo a penetração da cabeça e do colo, por ocasião da fecundação. No colo temos um centríolo que coordenará as divisões do zigoto e na peça intermediária inúmeras mitocôndrias que transformarão energia para movimentação da cauda mas não penetrarão no ovócito. Na CAUDA temos o flagelo, cuja movimentação é coordenada por um outro centríolo.


3.3. Formação da Lamela Média em Células Vegetais: A lamela média é a primeira membrana que separa duas células recém - originadas da divisão celular. Os dictiossomos acumulam o polissacarídio pectina, que é eliminado entre as células – irmãs recém – formadas, constituindo a primeira separação entre elas e, mais tarde, a lâmina que as mantém unidas.


http://www.zum.de/Faecher/Bio/BW/bio/Repetito/Mitose1.html

A citocinese centrípeta caracteriza a célula animal ("estrangulamento") enquanto a mitose centrífuga, de dentro para fora, caracteriza a célula vegetal("tabicamento").


4. Lisossomos:

Os lisossomos são corpúsculos envolvidos por uma unidade de membrana, geralmente esféricos de estrutura e dimensões muito variáveis. Contêm no seu interior enzimas hidrofílicas com atividade máxima em pH ácido e por isso, genericamente denominadas de hidrolases ácidas. Possuem uma grande variedade de hidrolases ácidas, capazes de degradar quase todos os conteúdos celulares. Estas hidrolases têm um pH ótimo entre 3 e 6, e portanto o interior dos lissomas é ácido. A acidificação é realizada por Bombas de H+, que usam ATP. As suas enzimas são glicoproteínas provenientes do Golgi, que saem da sua face trans em vesículas específicas. A compartimentação destas enzimas impede a lise indiscriminada dos conteúdos celulares.
Os lisossomas podem ser secundários ou primários, consoante contêm ou não produtos de degradação. Possuem um halo sem conteúdo visível ao microscópio electrónico entre a membrana e o seu interior. Este halo poderá ser devido à presença de oligossacarídeos que poderão proteger a membrana lisossomal da auto-degradação.


Os lisosomas estão envolvidos em processos de autofagia e heterofagia. A formação dos autolisossomas inicia-se quando uma porção de RE envolve uma organela que deve ser destruída, formando uma vesícula em seu redor. Esta vesícula é posteriormente acidificada e funde-se depois com um lisossoma primário, que inicia a degradação. Na heterofagia, os lisossomas fundem-se com endossomas (provenientes da endocitose) ou fagossomas (provenientes da fagocitose). Quando a célula realiza a fagocitose, a partícula sólida é englobada por emissão de pseudópodes, e forma-se vesículas (os fagossomos), a estes fundem-se um ou vários lisossomos, misturando-se assim o material a ser digerido com as enzimas lisossômicas. Formando-se, desta forma o vacúolo digestivo onde ocorrerá a digestão. No interior destes, estas substâncias serão digeridas pelas enzimas lisossômicas.
À medida que a digestão vai ocorrendo, as partículas vão sendo quebradas em partículas menores que partem do vacúolo com destino ao hialoplasma, para serem usadas na fabricação de novas substâncias e no fornecimento de energia à célula. O resto do material que não foi digerido, permanece dentro do vacúolo que deixa de ser um vacúolo alimentar e passa a ser um vacúolo residual e através da clasmocitose é eliminado; o lisossomo primário é o lisossomo propriamente dito, isto é, apenas a bolsa contendo as enzimas. Ao terminar a digestão, o lisossomo secundário pode acumular moléculas que não foram digeridas; esta bolsas cheias de resíduos da digestão são denominadas corpos residuais. Os corpos residuais são, geralmente, eliminados da célula por clasmocitose (também chamado de defecação celular). Quando as partículas a serem englobadas forem líquidas o processo denomina-se pinocitose. Portanto haverá a formação do pinossomo.
Algumas células são capazes de exteriorizar lisossomas para destruir componentes extracelulares, por exemplo na formação de tecido ósseo, em que é necessário eliminar primeiro as células ósseas antigas. São, portanto, originados no complexo de Golgi e estão presentes em praticamente todas as células eucariontes.

4.1. Tipos de Lisossomos:
4.1.1. Lisossomo Primário: É o lisossomo propriamente dito, ou seja, a vesícula possuindo no seu interior as enzimas digestivas.
4.1.2. Lisossomo Secundário: Denomina-se também de Vacúolo Digestivo e resulta da fusão do lisossomo primário com a partícula englobada.
4.1.3. Corpúsculo Residual: É a vesícula lisossômica que por exocitose elimina na periferia celular o material não assimilado.


4.1.4. Vacúolo Autofágico: Forma-se quando a vesícula lisossômica digere uma partícula pertencente à própria célula. A autofagia é uma atividade indispensável à sobrevivência da célula.

4.2. Funções dos Lisossomos:
4.2.1. Digestão Intracelular: A digestão ocorrerá no interior dos vacúolos digestivos, que são bolsas originadas pela fusão do lisossomo com o fagossomo ou pinossomo e contêm partículas capturadas do meio externo.
A digestão intracelular pode ser classificada em:
I. Autofagia – quando os lisossomos digerem uma partícula pertencente à própria célula. Desaparecimento da Cauda do Girino: A regressão da cauda dos girinos se dá pela autodestruição de células pelas enzimas lisossômicas. O material resultante da autodigestão da cauda entra na circulação sangüínea e é reutilizado.


Quando há alteração do metabolismo celular, principalmente devido à hipóxia, diminui-se a produção de ATP, o qual é vital para a manutenção da integridade das membranas. Assim, diante da baixa quantidade de energia, a membrana do lisossomo se rompe, liberando as enzimas hidrolíticas. O efeito de destruição dessas enzimas sobre a células, denominado de autólise, é semelhante ao processo de autofagia, só que agora não há isolamento da organela a ser destruída; as enzimas se difundem pelo citoplasma, destruindo este.
II. Heterofagia – quando a partícula digerida pelos lisossomos é proveniente do meio extracelular.
5. Vacúolos:

Qualquer porção do citoplasma delimitada por membrana lipoprotéica. As variedades mais comuns são:


a) Vacúolos relacionados com a digestão intracelular;
b) vacúolos contráteis (ou pulsáteis);
c) vacúolos vegetais;


6. Peroxissomos:

Os peroxissomas são organóides com a aparência de pequenas vesículas membranosas, formados a partir do retículo endoplasmático.


São caracterizados por conterem enzimas catalisadoras de oxidações que se processam em presença de oxigênio molecular (oxidases), e ainda de catalases, enzimas decompositoras de peróxido de hidrogênio (água oxigenada).
Os peroxissomas são diferentes dos lisossomas por 2 características: originam-se por brotamento do REL ou por auto-duplicação e não do complexo de Golgi; contém oxidases e não hidrolases, além de enzimas que aceleram a degradação de algumas gorduras e aminoácidos. Possuem de 0,2 a 1mm de diâmetro sendo envoltos por uma membrana lipo-protéica e como conteúdo cerca de 40 enzimas oxidativas, como a catalase, a urato oxidade e a D-aminooxidase. Participam do catabolismo de certos ácidos graxos,formando Acetil-CoA e água oxigenada; o excesso de água oxigenada é destruído pela catalase. O peróxido de hidrogênio elimina agentes nocivos como o etanol e mata alguns microorganismos. Ocorrem em maior número em hepatócitos, neutrófilos, macrófagos e células renais. Também existem nas células vegetais, onde participam do processo de fotorespiração. A principal função das reações oxidativas nos peroxissomos é a quebra de moléculas de ácidos graxos, em um processo denominado beta oxidação.
7. Mitocôndrias (o conjunto de mitocôndrias de uma célula denomina-se condrioma):

As mitocôndrias são formadas principalmente por duas bicamadas lipídicas: uma membrana externa e outra membrana interna. Enquanto a membrana externa é lisa, a membrana interna possui inúmeras pregas chamadas cristas mitocondriais, nas quais se fixam enzimas oxidativas. A cavidade interna das mitocôndrias é preenchida por um fluido denominado matriz mitocondrial contendo grande quantidade de enzimas dissolvidas, necessárias para a extração de energia dos nutrientes.


As mitocôndrias são verdadeiras “usinas” das células, pois produzem energia para todas as atividades celulares. Sua composição química é riquíssima, notando-se principalmente a presença de DNA, RNA, proteínas, carboidratos, enzimas, ATP (adenosina – trifosfato), ADP (adenosina – difosfato), etc. São encontradas nas células eucariontes, sendo substituídas pelos mesossomos nas bactérias.
No interior das mitocôndrias ocorre a respiração celular, que é o processo em que moléculas orgânicas de alimento reagem com gás oxigênio, transformando – se em gás carbônico e água ,com liberação de energia.
Toda mitocôndria surge da reprodução de uma outra mitocôndria, sendo que a divisão da mitocôndria denomina-se Condrocinese ou Condrogênese.

7.1. Funções da Mitocôndria:
7.1.1. Produção de Energia;
7.1.2. Respiração Celular através do Ciclo de Krebs e da Cadeia Respiratória.

7.2. Origem das Mitocôndrias: Durante os anos oitenta, Lynn Margulis propôs a teoria da endossimbiose para explicar a origem das mitocôndrias e cloroplastos de procariontes. De acordo com esta idéia, um procarionte maior engolfou ou cercou um procarionte menor há uns 1.5 bilhão ou 700 milhões de anos atrás. Em vez de digerir o organismo menor, o grande e o pequeno entraram em um tipo de simbiose conhecido como mutualismo, em que ambos os organismos se beneficiam e nenhum é danificado. O organismo maior ganhou excesso de ATP fornecido pela "protomitocôndria" e açúcar em excesso fornecidos pelo " protocloroplasto ", enquanto fornecia um ambiente estável e as matérias-primas que o endosimbionte requeria. Esta relação é tão forte que agora células de eucarionte não podem sobreviver sem mitocôndria (igualmente eucariontes fotossintéticos não podem sobreviver sem cloroplastos), e os endossimbiontes não podem sobreviver fora dos anfitriões. Quase todos eucariontes têm mitocôndria.
Outra forma de explicar : *Segundo esta idéia, uma célula procariótica teria perdido sua parede, ganhando flexibilidade na membrana, a qual sofreu diversas invaginações, dando origem ao envoltório nuclear e às organelas membranosas de um eucarioto. A célula derivada desta transformação teria ganho também a capacidade de endocitar células vizinhas e se alimentar delas. Um descendente desta célula transformada teria, segundo esta hipótese, endocitado células de uma bactéria altamente eficiente em respiração aeróbia (alpha-proteobactéria), mas não teria realizado sua digestão, e sim passado a viver numa relação de simbiose com esta bactéria. A célula hospedeira forneceria abrigo à bactéria, e o endossimbionte forneceria energia para a célula. Durante o desenvolvimento desta relação a bactéria teria perdido seus genes referentes ao desenvolvimento independente , doado alguns para o núcleo do hospedeiro e mantido alguns, como o que codifica a SSU rRNA da mitocôndria. Da mesma maneira teriam surgido os cloroplastos, a partir da endocitose de cianobactérias por um eucarioto já possuidor de mitocôndria. Mais tarde essa hipótese viria a ser confirmada, através do sequenciamento de alguns dos genes que codificam a SSU rRNA, encontrados nas mitocôndrias e nos cloroplastos , que teriam se originado das alpha-proteobactéria e cianobactérias, respectivamente.
8. Plastos ou Plastídios:

São organóides citoplasmáticos encontrados nas células de plantas , de algas e de alguns protistas. São classificados em:
8.1. Cromoplastos: São plastos coloridos que armazenam pigmentos. Os mais importantes são os cloroplastos.

8.2. Leucoplastos: São plastos incolores que armazenam substâncias nutritivas como os Amiloplastos (amido), os Oleoplastos (óleos) e os Proteoplastos (proteínas).

Os cloroplastos são organóide citoplasmáticos presentes nos parênquimas clorofílicos, paliçádico e lacunoso, que encontramos nas áreas verdes de uma planta, principalmente no mesófilo das folhas, localizado entre as epidermes ventral e dorsal que são incolores. São discóides e apresentam duas membranas envolventes e inúmeras membranas internas, que formam pequenas "moedas" discoidais e achatadas chamadas tilacóides. Os tilacóides se organizam uns sobre os outros e formam estruturas cilíndricas que lembram pilhas. Cada "moeda" ou disco é um tilacóide, a pilha é um granum, que significa grão em latim. Os granum são unidos entre si por pequenas lâminas semelhantes a varetas, as lamelas, e o seu conjunto (de todos os granum) é denominado grana (o plural, em latim).


O espaço interno do cloroplasto é preenchido por um fluido viscoso chamado estroma, que corresponde à matriz das mitocôndrias e contém DNA, graças ao que são capazes de autoduplicarem-se, enzimas e ribossomos; nele ocorrem a fase escura e o ciclo de fixação do carbono. Os cloroplastos são as centrais energéticas da própria vida.

8.3. Funções dos Plastos:
8.3.1. Participação da Fotossíntese (Cromoplastos);
8.3.2. Armazenamento de Substâncias Nutritivas (Leucoplastos).
Nas células meristemáticas encontramos uma vesícula primitiva denominada Proplasto, que na presença de luz evolui para cromoplasto e na ausência de luz evolui pra leucoplasto. Os proplastos são pequenas bolsas esféricas, contendo em seu interior DNA, enzimas e ribossomos, mas não há tilacóides e nem clorofila. São capazes de se dividir e são herdados de geração em geração celular.
9. Centríolos (Centro Celular):

Os centríolos são estruturas citoplasmáticas que estão presentes na maioria dos organismos eucariontes, com exceção das plantas angiospermas (frutíferas). O centríolo é um cilindro cuja parede é constituída por nove conjuntos de três microtúbulos e geralmente ocorrem aos pares, um a 90 graus do outro, nos pólos das células: diplossoma.


Os centríolos são desprovidos de membrana, são constituídos por túbulos de natureza protéica (tubulina) e recebem inúmeras denominações de acordo com as funções que exercem como: diplossomos, áster, cinetossomo, blefaroplastos, etc. Os centríolos originam estruturas locomotoras denominadas cílios e flagelos, que diferem entre si quanto ao comprimento e número por célula e possuem um eixo de sustentação chamado axonema (envolvido por uma membrana lipoprotéica).
Os flagelos são longos e pouco numerosos e executam ondulações que se propagam da base em direção a extremidade livre. Os cílios são curtos e muito numerosos e executam um movimento semelhante ao de um chicote, com a incrível freqüência de 10 a 40 batimentos por segundo.

9.1. Funções de Cílios e Flagelos:
- Locomoção da Célula;
- Movimentação do Líquido Extracelular;
- Limpeza das Vias Respiratórias.

9.2. Funções dos Centríolos:
- Orientar a Divisão Celular, pois originam uma estrutura denominada fuso mitótico, onde se prendem os cromossomos;
- Originar Cílios e Flagelos.
Testes:

1. São cavidades mergulhadas no citoplasma e envolvidas por um tonoplasto:
a) Vacúolos
b) Mitocôndrios
c) Lisossomos
d) Centrossomos
e) Plastos


2. (UFRGS) Considere os seguintes fenômenos:
I - Síntese protéica
II - Síntese de carboidratos
III - Ciclo de Krebs
IV - Armazenamento de proteínas
V - Digestão celular
Assinale a alternativa que indica de maneira correta os fenômenos que ocorrem, respectivamente, em mitocôndrias, lisossomos, complexo de Golgi e ribossomos.
a) IV - V - II - I
b) III - II - I - V
c) V - III - IV - II
d) III - V - IV - I
e) V - III - II - I


3. (UNISC) Os centríolos são organóides citoplasmáticos relacionados com:
a) A produção de ATP através do chamado ciclo de Krebs
b) A síntese de proteínas
c) A fotossíntese
d) A divisão celular e coordenação dos movimentos flagelares dos espermatozóides
e) A síntese de muco polissacarídeos, a formação do acrossomo do espermatozóide e secreção


4. O vacúolo digestivo é a bolsa resultante da união do fagossomo ou pinossomo com:
a) Ribossomo
b) Cloroplastos
c) Amiloplastos
d) Lisossomos
e) Mitocôndrias


5. Capacidade de eliminação de substâncias processadas no interior da célula, através de vesículas que se aproximam da membrana plasmática e se abrem expurgando seu conteúdo para o exterior, chama-se:
a) Osmose
b) Clasmocitose
c) Transporte ativo
d) Endomitose
e) Fagocitose


6. Os lisossomos participam de processos intracelulares que podem ser resumidos da seguinte maneira:
I - Partícula proveniente do meio externo, incluidas em fagossomos, são desdobradas em substâncias utilizáveis pelas células.
II - Na ausência de nutrição adequada, algumas estruturas como as mitocôndrias e os componentes do retículo endoplasmático, são digeridas e seu material aproveitado em outras funções essencialmente vitais.
III - Pelo estímulo de substâncias ou ações lesivas, os lisossomos podem ser rompidos, havendo destruição e morte celular.
Os três processos acima descritos são denominados, respectivamente:
a) fagocitose, autofagia e autólise.
b) fagocitose, digestão intracelular e autofagia.
c) autofagia necrose e autólise.
d) autólise, autofagia e hidrólise.
e) digestão intracelular, necrose e digestão extracelular.


7. Retirando-se uma Amoeba de seu ambiente natural e colocando-se em água com um conteúdo de sais mais alto do que o interno, observa-se a formação de:
a) Um vacúolo contrátil maior, que descarrega mais frequentemente do que antes.
b) Um vacúolo contrátil menor, que descarrega mais frequentemente do que antes.
c) Um vacúolo contrátil maior, que descarrega menos frequentemente do que antes.
d) Um vacúolo contrátil menor, que descarrega menos frequentemente do que antes.
e) Vários vacúolos contráteis, que descarregam mais frequentemente do que antes.


8. A origem dos cílios e flagelos relacionam-se diretamente com o:
a) Complexo de Golgi
b) Vacúolo
c) Centríolo
d) Retículo Endoplasmático Liso
e) Retículo Endoplasmático Rugoso


9. (UFSC) Os lisossomos são organóides membranosos, com formato esférico, que contêm enzimas digestivas. Em relação a essa estrutura citoplasmática, assinale a (s) proposição (ões) CORRETA(S).
01. Os lisossomos desempenham, entre outras, funções de defesa celular.
02. As enzimas lisossômicas são fabricadas no retículo endoplasmático liso, passando em seguida para o sistema de Golgi, que as “empacota” e as libera sob a forma de lisossomos secundários.
04. A função heterofágica dos lisossomos refere-se à digestão de substâncias que são absorvidas pela célula por fagocitose ou pinocitose.
08. O lisossomo secundário é formado pela fusão do vacúolo alimentar, que contém o alimento englobado por pinocitose ou fagocitose, com o lisossomo primário, que contém as enzimas digestivas.
16. Juntamente com as mitocôndrias, os lisossomos são responsáveis por uma reciclagem de moléculas e organóides inativos.
32. Em girinos, o fenômeno de reabsorção da cauda é comparado a um “suicídio celular” já que, com o rompimento dos lisossomos, ocorre uma autodigestão das moléculas e dos organóides que constituem as células daquela estrutura.

Soma:___________


Fontes:

http://www.usp.br/fo/lido/patoartegeral/patoartenecB.htm
http://www.pontonerd.com.br/biblioteca/biologia/
http://www.terravista.pt/bilene/5547/biologia/Celula/Plastos15.htm