Conhecimentos gerais

A estrutura microscópoica da maioria das células vegetais é formada por uma parede celular rígida composta basicamente de celulose, e um carbohidrato com propriedades físico-químicas tais como plasticidade, elasticidade, resistência a tensão e decomposição por microorganismos, higrofilia, transparência e etc. Esta parede é fina e elástica nas células vegetais mais jovens (parede primária). Nas células adultas esta parede sofre um espessamento, que pode formar, internamente à parede primária, uma parede secundária, composta de lignina, hemicelulose e suberina.

A formação desta parede secundária não é uniforme, o que pode ser constatado por locais onde ocorre interrupção da sua formação, as chamadas pontuações. Nas células adultas onde ocorre um espessamento proeminente da parede secundária o lúmen celular fica reduzido. Entre uma célula e outra temos a lamela média, formada por uma fina camada de pectatos de cálcio. Esta lamela média funciona como um cimento, unindo as células.

As células que estão em contato direto com o ar, podem formar uma camada externa a parede primária, denominada de cutícula, formada por cutina e cêra. A cêra da carnaúba, por exemplo, vem da cutícula da epiderme das folhas desta planta.

O interior de uma célula adulta é composto por uma fina camada que reveste a parede celular internamente, o citoplasma. Imerso no citoplasama encontramos o núcleo, e os cloroplastos (que contém a clorofila, pigmento verde) reponsáveis pela fotossíntese.

Em alguns casos podemos encontrar, no lugar dos cloroplastos, outras organelas com pigmentos diferentes, carotenos e xantofilas. Interligando os conteúdos de células contíguas, encontramos filamentos de citoplasma, denominados de plasmodesma, os quais estabelecem uma continuidade protoplasmática entre as células. Estas estruturas dão, de certa maneira, uma continuidade entre toda a parte viva de uma planta, formando, o que chamamos de simplasto. Tal continuidade, também pode ocorrer entre as paredes celulares de toda a planta; o esqueleto de celulose, denominado de apoplasto.

Outra estrutura presente nas células vegetais, que ocupa uma parte considerável do centro da célula adulta é o vacúolo, formado por uma solução aquosa de substâncias minerais e orgânicas. Existem duas outras membranas denominadas de plasmalema e tonoplasto. A primeira delimita todo o citoplasma, e está situada logo abaixo da parede celular. A segunda, o tonoplasto, delimita o vacúolo do citoplasma. Além destas organelas típicas da célula vegetal, encontramos também todas as outras organelas como, ribossomos, reticulos endoplásmáticos, mitocôndrias (relacionadas a respiração), dictiossomos, ou complexo de Golgi.

Célula vegetal

A Estrutura do Cloroplasto
O cloroplasto é composto internamente por várias estruturas de aspecto circular que se agrupam como uma pilha de moedas. Cada uma dessas formações é conhecida como granum (plural, grana). Entre estas estruturas, aparecem delicadas membranas ou lamelas que percorrem o cloroplasto de extremo à extremo. Existe, também, uma matriz (estroma) que envolve todo este sistema. A clorofila, pigmento verde das plantas, está distribuída entre as lamelas dos grana. A fotossintese (absorção e conversão da energia luminosa em energia química, daí levando a formação de carboidratos), ocorre neste sistema de membranas.

Estrutura interna do cloroplasto

A Estrutura da Parede Celular
Quando analisada mais detalhadamente vemos que a parede celular é formada por uma trama de fibrilas de celulose. Existem algumas camadas distintas que formam a parede celular:

-camada mais interna que delimita o lúmem celular, denominada de lamela terciária.

-camada intermediária formada pela parede secundária que pode ser formada por quatro lamelas.

-lamela transicional.

-parede primária.

-lamela média, camada externa em contato com a parede primária.

Cada uma das fibrilas que compõe a trama de celulose, é formada pela agregação de mais ou menos 250 microfibrilas. Cada microfibrila é formada por um pequeno número de feixes de molécula de celulose (fibrilas elementares), sendo que cada molécula de celulose é formada por mais de mil resíduos de glicose, os quais se interligam por pontes de oxigênio.

Em alguns pontos das fibrilas elememtares as moléculas de celulose estão dispostas de maneira desordenada, em outros elas se dispõe ordenadamente, formando as micelas de estrutura cristalina.

Entre as fibrilas, microfibrilas e fibrilas elementares, ocorrem outros componentes da parede celular como a hemicelulose, lignina, etc. Quando não há a presença destas outras substâncias, ocorrem microcapilares que transportam água e outros solutos, o que confere à parede celular uma grande permeabilidade à água.

Fonte: www.biologianarede.bio.br

Seus componentes e funções:

Membrana Plasmática: película que reveste, protege e delimita a célula.

Citoplasma: material líquido localizado entre a membrana e o núcleo.

Núcleo: responsável pelo material genético.

Reticulo endoplasmático: transporta substancias dentro da célula e sintetiza proteínas

Mitocôndrias: libera a energia.

Complexo de golgi: armazena as proteínas.

Lisossomos: função – digestão intracelular.

Centríolos: participam da divisão celular.

Parede celular: tem a função de proteger e sustentara célula. É composta por uma substancia chamada celulose que forma uma rede de fibras, que confere pouca elasticidade ao contorna da célula vegetal, contribuindo com a manutenção de sua forma.

Plastídios ou Plastos: são capazes de realizar diversas funções. As mais importantes são os cloroplastos, dotados de clorofila e relacionados com uma função importante: a fotossíntese.

Vacúolos: armazena líquidos e pigmentos, além de diversas outras substancias produzidas pelas células

As células são os menores e mais simples componentes do corpo humano. A maioria das células são tão pequenas, que é necessário juntar milhares para cobrir a área de um centímetro quadrado. As unidades de medida são o macrômetro (µm), o nanômetro (nm) e o angstron (Å).

Células - rins, pele e fígado (30 µm em média); hemácias (entre 5 µm e 7µm).
Óvulo - 0,1 mm.

Citologia
O termo célula (do grego kytos = cela; do latim cella = espaço vazio), foi usado pela primeira vez por Robert Hooke (em 1655) para descrever suas investigações sobre a constituição da cortiça analisada através de lentes de aumento. A teoria celular, porém, só foi formulada em 1839 por Schleiden e Schwann, onde concluíram que todo ser vivo é constituído por unidades fundamentais: as células. Assim, desenvolveu-se a citologia (ciência que estuda as células), importante ramo da Biologia. As células provêm de outras preexistentes. As reações metabólicas do organismo ocorrem nas células.

Componentes químicos da célula
Água - É 70% do volume celular; dissolve e transporta materiais na célula; participa de inúmeras reações bioquímicas.

Sais minerais - São reguladores químicos.

Carboidratos - Compostos orgânicos formados por carbono, hidrogênio e oxigênio. Exemplos: monossacarídeos (glicose e frutose); dissacarídeos (sacarose, lactose e maltose); polissacarídeos (amido, glicogênio e celulose). Que tem a função de fornecer energia através das oxidações e participação em algumas estruturas celulares.

Lipídios - Compostos formados por carbono, hidrogênio e oxigênio; insolúveis em água e solúveis em éter, acetona e clorofórmio. Exemplos: lipídios simples (óleos, gorduras e cera) e lipídios complexos (fosfolipídios). Tem participação celular e fornecimento de energia através de oxidação.

Proteínas - Compostos formados por carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, que constituem polipeptídios (cadeias de aminoácidos). Exemplo: Albumina, globulina, hemoglobina etc. Sua função, é na participação da estrutura celular, na defesa (anticorpos), no transporte de íons e moléculas e na catalisação de reações químicas.

Ácidos Nucléicos - Compostos constituídos por cadeias de nucleotídeos; cada nucleotídeo é formado por uma base nitrogenada (adenina, guanina, citosina, timina e uracila), um açúcar (ribose e desoxirribose) e um ácido fosfórico.

Ácido Desoxirribonucléico (DNA) - Molécula em forma de hélice formada por duas cadeias complementares de nucleotídeos. O DNA é responsável pela transmissão hereditária das características.

Ácido Ribonucléico (RNA) - Molécula formada por cadeia simples de nucleotídeos. O RNA controla a síntese de proteínas.

Trifosfato de Adenosina (ATP) - Tipo especial de nucleotídeo, formado por adenina, ribose e três fosfatos. Tem a função de armazenar energia nas ligações fosfato.

Membrana Celular
A membrana celular é semipermeável e seletiva; transporta materiais passiva ou ativamente.

Transporte Passivo - Difusão no sentido dos gradientes de concentração, sem gasto de energia. Como no transporte de glicose.

Transporte Ativo - Movimentação contra gradientes de concentração, com gasto de energia. Exemplo: bomba de sódio, que concentra K+ mais dentro que fora da célula e Na+ mais fora que dentro.

Transporte Facilitado - Proteínas transportadoras ou permeases modificam a permeabilidade da membrana; ocorre tanto passiva quanto ativamente.

ORGANIZAÇÃO DO CITOPLASMA CELULAR
Citoplasma Fundamental
Hialoplasma - colóide com 85% de água e proteínas solúveis e insolúveis (microfilamentos e microtúbulos); reversão de gel para sol e vice-versa.

Retículo Endoplasmático (RE)
Sistema de endomembranas que delimitam canais e vesículas.

RE rugoso - retículo endoplasmático associado a ribossomos; local de síntese de proteínas; também denominado RE granular.

RE liso - retículo endoplasmático sem ribossomos; local de síntese de lipídios e de carboidratos complexos; também denominado RE agranular.

Ribossomos
Grânulos de 15 a 25 nm de diâmetro, formados por duas subunidades; associam-se ao RE ou encontram-se livres no hialoplasma; são constituídos por proteínas e RNA ribossômico; ligam-se ao RNA mensageiro formando polirribossomos. Tem a função de síntese de proteínas.

Complexo de Golgi
Sistema de bolsas achatadas e empilhadas, de onde destacam-se as vesículas; pequenos conjuntos que são denominados dictiossomos. Armazenam substâncias produzidas pela célula.

Lisossomos
São pequenas vesículas que contêm enzimas digestivas; destacam-se do complexo de Golgi e juntam-se aos vacúolos digestivos. Fazem a digestão intracelular; em alguns casos, extracelular.

Peroxissomos
São pequenas vesículas que contêm peroxidase. Tem a função de decomposição de peróxido de hidrogênio (H2O2), subproduto de reações bioquímicas, altamente tóxico para a célula.

Vacúolos
São cavidades limitadas por membrana lipoprotéica. Os vacúolos podem ser digestivos, autofágicos ou pulsáteis.

Vacúolo Digestivo - As partículas englobadas são atacadas pelas enzimas lisossômicas, formando um fagossomo.

Vacúolo Autofágico - Digere partes da própria célula.

Vacúolo Pulsátil - Controla o excesso de água da célula; comum nos protozoários de água doce.

Centríolos ou Diplossomos
Organelas constituídas por dois cilindros perpendiculares um ao outro; cada cilindro é formado por nove trincas de microtúbulos; ausentes nas células dos vegetais superiores. Tem a função de orientação do processo de divisão celular.

Cílios e Flagelos
São expansões filiformes da superfície da célula; os cílios são curtos e geralmente numerosos; os flagelos são longos e em pequeno número. São formados por nove pares periféricos de microtúbulos e um par central; o corpúsculo basal, inserido no citoplasma, é idêntico aos centríolos. Tem a função de movimentação da célula ou do meio líquido.

Mitocôndrias
São organelas ovóides ou em bastonete, formadas por uma dupla membrana lipoprotéica e uma matriz. A membrana externa é contínua e a interna forma as cristas mitocondriais. Nestas, prendem-se as partículas mitocondriais, constituídas por enzimas respiratórias: NAD, FAD e citocromos. Possuem DNA, sintetizam proteínas específicas e se auto-reproduzem. Produz energia na célula, sob forma de ATP.

Célula e Energia (Respiração Celular)
O que é a respiração celular?
Obtenção de energia pela oxidação de moléculas orgânicas, principalmente glicose.
Equação geral da respiração:

C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + energia

glicose + oxigênio -> gás carbônico + água + energia

Fonte: www.escolavesper.com.br

Você Sabia....

Há cerca de 3,5 bilhões de anos, a formação de moléculas capazes de servir de molde, com capacidade enzimática para efetuar cópias fiéis de si mesmas, possibilitou a origem dos organismos. O ácido ribonucléico (RNA) é uma delas.

O DNA possui uma estrutura mais estável, em dupla fita, capaz de servir de molde para sua duplicação, mas sem capacidade enzimática. A função enzimática necessária para duplicação, transcrição e reparo é exercida por proteínas.

A vida e a reprodução dependem da manutenção desses processos e da disponibilidade de energia e dos componentes necessários para isso.

Em condições ambientais variáveis, a manutenção de microambientes relativamente constantes para permitir estes processos só foi possível através de membranas biológicas.

As membranas têm composição fosfolipídicas e possuem proteínas associadas, cujas particularidades irão determinar o transporte seletivo de materiais. Algumas bactérias desenvolveram mecanismos de geração de energia associados à membrana celular. Cloroplastos e mitocôndrias são organelas provavelmente derivadas dessas bactérias.

A divergência entre procariontes e eucariontes deve ter ocorrido após estabelecidos os mecanismos de replicação e transcrição do DNA, a tradução, o sistema de códons e o metabolismo energético e biossintético. Para os eucariontes, a compartimentalização de atividades celulares em organelas envolvidas por membranas fosfolipídicas foi importante. Mas do ponto de vista fisiológico, biossintético e reprodutivo, a célula é uma unidade funcional, mantida pela relação entre seus componentes. A célula é a unidade fundamental da vida, mas, mais que isso, seu estudo revela que a vida é um processo de auto-manutenção, onde a estrutura pode ser modificada, componentes podem ser substituídos, desde que sua organização seja mantida. Uma célula só sabe fazer-se a si mesma e, acoplada estruturalmente ao seu meio, pode sobreviver e se dividir e se diferenciar.

Apesar da importância do genoma para a produção de proteínas estruturais e funcionais, vários componentes celulares são herdados a partir do citoplasma do óvulo, por exemplo, as mitocôndrias e a própria maquinaria enzimática para a transcrição e tradução. A organização das membranas também é herdada de forma não genética.

Fonte: www.icb.ufmg.br