Tipos de célular e Membrana Plasmática

A célula é a unidade fundamental de todos os seres vivos.

As células são a menor unidade de um organismo, e com raras exceções, não é possível observá-las a olho nu. Todas as células possuem uma membrana celular que envolve o citoplasma. As células possuem metabolismo próprio, com a capacidade de se autogerir e de reprodução.

Tipos Celulares

Existem dois tipos de célula: as células procariontes, com estruturas mais simples, presente nas bactérias; e as células eucariontes, presente nos animais e vegetais.

Célula Procarionte

Esquema de uma célula procarionte

As células procariontes são células mais primitivas, tendo surgido primeiro na história evolutiva. Os seres que possuem esse tipo de célula são as bactérias e as cianobactérias. Não possuem núcleo compartimentalizado nem organelas membranosas, e possuem ribossomos 70s.

As células procariontes possuem uma parede celular de polipeptídioglicanos, que conferem resistência, determinando a forma da célula, e impedindo a lise desta célula.

As cianobactérias são procariontes autotróficos, pois realizam fotossíntese.

O DNA se encontra solto no citoplasma (não possui carioteca), sendo chamado de nucleóide. Elas podem apresentar DNA circular chamado de plasmídeo bacteriano, que se encontra disperso no citoplasma.

O mesossoma é um artefato causado pela microscopia, ou seja, um erro durante a preparação das células para observação em microscópio. Ele se apresenta na forma de uma dobra na membrana plasmática, e esse conceito está presente em questões mais antigas.

Célula Eucarionte

Esquema de uma célula eucarionte animal

As células eucariontes surgiram a partir de um aumento da complexidade e da compartimentalização. Estas células estão presentes em animais, vegetais e fungos.

Possuem um envoltório nuclear (carioteca), organelas membranosas e ribossomos 80s, maiores que os encontrados nas células procariontes. A maior parte das organelas das células eucariontes surgiram por invaginações da membrana, que são dobras na membrana celular para o interior das células.

A teoria mais aceita para o surgimento da mitocôndria e do cloroplasto nas células eucariontes é a Teoria da Endossimbiose. Ela diz que estas organelas eram células procariontes que foram fagocitadas por células eucariontes, possuindo uma relação de simbiose, onde o procarionte gerava energia e alimento pelos processos de respiração (mitocôndria) e fotossíntese (cloroplasto), e a célula eucarionte fornecia proteção e nutrientes.

Parede Celular

Esquema de uma célula eucarionte vegetal, que possui parede celular de celulose

A parede celular esta presente em alguns dos seres eucariontes: nos vegetais ela é formada por celulose; já fungos ela é formada por quitina.

Membrana Celular

Esquema de uma membrana plasmática de uma célula animal

A membrana celular, membrana plasmática ou plasmalema é responsável por delimitar a superfície das células, mantendo o conteúdo interno da célula separado do ambiente externo. Também é responsável por controlar a entrada e a saída de substâncias.

A membrana celular é composta principalmente por fosfolipídios e proteínas, ou seja, possui uma constituição lipoprotéica. Em células animais, a membrana pode apresentar colesterol e uma pequena quantidade de glicídios.

Os fosfolipídios formam uma membrana dupla, fazendo com que a região polar fique voltada para o lado extracelular e intracelular, e a região apolar não entra em contato com nenhum dos meios. Os fosfolipídios se dispõem lado a lado, podendo se deslocar continuamente sem perder o contato uns com os outros, conferindo um grande dinamismo à membrana.

As proteínas da membrana podem estar aderidas na superfície da membrana ou totalmente inseridas na dupla camada de fosfolipídios, atravessando a membrana de lado a lado. Algumas proteínas atuam no transporte de substâncias, enquanto outras atuam como via metabólica e enzimática ou para reconhecimento celular. As proteínas podem se movimentar paralelamente ao plano da membrana de forma dinâmica e sem desconfigurar sua forma, o que chamamos de modelo mosaico fluido.

Transporte pela Membrana

Esquema dos tipos de transporte pela membrana

A membrana celular possui uma permeabilidade seletiva, onde apenas certas substâncias podem entrar ou sair da célula. O transporte pela membrana pode ser passivo ou ativo.

• Transporte Passivo: Ocorre quando não há gasto de energia, ou seja, ocorre a favor do gradiente de concentração. Na osmose, ocorre o transporte de água do meio hipotônico para o meio hipertônico, enquanto na difusão ocorre o transporte de soluto (moléculas e gases) do meio hipertônico para o hipotônico.

Exemplo de osmose, onde ocorre transporte passivo de água para o meio que contém a solução hipertônica

Na difusão facilitada ocorre a passagem de substâncias pela membrana com a ajuda de proteínas chamadas de permeases. Esta proteína captura a substância específica e facilita sua entrada na célula. Também podemos encontrar permeases que atuam no transporte de íons que, devido à carga elétrica, têm dificuldade de atravessar a camada lipídica.

• Transporte ativo: Ocorre quando há gasto de energia (liberação de ATP) para realizar o transporte contra o gradiente de concentração. Esse transporte ocorre por proteínas chamadas de ATP-ases, que são capazes de quebrar moléculas de ATP, liberando energia.

Transporte de Moléculas Orgânicas pela Membrana

Moléculas orgânicas grandes, como proteínas e polissacarídeos, não conseguem atravessar a membrana celular. A membrana então possui processos para entrada e saída destas moléculas.

• Endocitose: A endocitose ocorre para entrada de moléculas grandes na célula. Pode ocorrer por fagocitose (ocorre a ingestão de partículas insolúveis relativamente grandes a partir de expansões, chamadas de pseudópodes, que envolvem o alimento), pinocitose (a célula captura líquidos ou macromoléculas dissolvidas em água) ou endocitose mediada (semelhante à fagocitose, porém as partículas se aderem à receptores específicos).

Esquema de como ocorre a endocitose

• Exocitose: Na exocitose, as moléculas são eliminadas da célula. Primeiramente elas se encontram no interior de vesículas que, ao chegarem na superfície da membrana celular, serão desfeitas, liberando seu conteúdo para o meio extracelular.

Esquema da endocitose

Especializações da Membrana

As especializações da membrana celular possuem diferentes funções, e estão presentes em diferentes tipos de células para realizarem diversas funções.

Esquema mostrando as especializações da membrana. Lembre-se que uma célula não terá todas as especializações ao mesmo tempo.

• Microvilosidades: Pequenas dobras na membrana que aumentam a superfície de absorção.
• Junção de oclusão: Une as células, formando uma barreira impermeável e evitando a movimentação de moléculas
• Junção de adesão: Responsável pela aderência e vedação do espaço intracelular, impedindo o fluxo de moléculas entre as células.
• Desmossomos: Possuem função de aderência entre duas células adjacentes, conferindo resistência e rigidez.
• Junções comunicantes (Junção GAP): Permite a comunicação entre células que estão lado a lado, com troca e passagem de íons e pequenas moléculas.
• Hemidesmossomos: Localizadas na base das células, tem função de unir a célula à matriz extracelular