O CITOPLASMA CELULAR

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”.

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.

energia

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:

FERMENTAÇÃOC6H12O6 -------- 2C2H5OH + 2 CO2

Glicose álcool etílico gás carbônico

RESPIRAÇÃOC6H12O6 + + 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:

amiloplastos (armazenam amido),

proteoplastos (reservam proteínas)

oleoplastos (reservam óleo).

Os cromoplastos podem ser: xantoplastos (amarelos) seus pigmentos são o caroteno e a xantofila;

eritroplastos (vermelho) seu pigmento é o licopeno;

e o cloroplasto (verde) rico em clorofila, responsável pela realização da fotossíntese.

Cloroplastos: a fotossíntese armazena a energiaA 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: são responsáveis pela

formação de cílios e flagelos. E também pela

orientação dos cromossomos durante a

divisão celular.

Vacúolo: são mais freqüentes nas células vegetais, e reservam substâncias.

vacúolo