Teorico 3
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Ambientais
Material Teórico
Organização, Tipologia Celular e Ambiente
Revisão Textual:
Prof. Ms. Luciano Vieira Francisco
Organização, Tipologia Celular e Ambiente
• Introdução
• Difusão simples
• Osmose
• Difusão facilitada
• Transporte ativo
• Sistema golgiense
• Mitocôndrias
• Cloroplasto
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Unidade: Organização, Tipologia Celular e Ambiente
Contextualização
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Introdução
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Unidade: Organização, Tipologia Celular e Ambiente
Figura 1.
Você Sabia ?
103 é a maneira com que os matemáticos escrevem as potências de 10, isto é, 103 (10 x 10 x 10)
é igual a 1.000; da mesma forma, 106 é igual a 1.000.000 e assim por diante.
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A célula é a unidade fundamental dos seres vivos, tanto para os organismos pluricelulares
com mais de uma célula, ou organismos unicelulares com uma única célula.
Assim, na Unidade anterior colocamos a importância da organização do núcleo celular, onde
o material genético DNA é individualizado por uma membrana celular denominada de carioteca
e essa de célula eucarionte. O outro tipo celular é denominado como célula procarionte, onde
o material genético DNA encontra-se disperso no citoplasma.
Relembre desses aspectos na Figura abaixo.
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Unidade: Organização, Tipologia Celular e Ambiente
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A passagem de moléculas através da membrana obedece a certos critérios e independem
do tipo de célula ou da atividade que essa exerça, estando vinculados à natureza lipídica da
membrana. Chamamos esses critérios de permeabilidade seletiva da membrana.
Figura 4.
A “seleção” das moléculas que atravessam a bicamada está relacionada com seu tamanho,
polaridade e carga, além da natureza lipídica da membrana. A bicamada lipídica é apolar,
dessa forma as moléculas apolares possuirão mais facilidade para atravessar a bicamada do
que moléculas polares. Em síntese, quanto menor a molécula, mais facilmente atravessará a
bicamada lipídica.
As moléculas do gás carbônico (CO2) e do oxigênio (O2) são exemplos de moléculas pequenas,
apolares e sem carga, de modo que atravessam a membrana celular com certa facilidade.
Outro fator que exerce influência na passagem de substâncias pela membrana é a concentração.
Para melhor entender esse fato, observe o que ocorre em parte no ciclo do O2: as moléculas de
oxigênio atravessarão a membrana para o meio intracelular apenas enquanto a concentração
de oxigênio no meio intracelular for menor que no meio extracelular. Isso explica porque as
plantas na célula vegetal que produzem O2 (processo de fotossíntese) dentro de suas células
liberam-no para a atmosfera, enquanto as células animais, que consomem oxigênio, absorvem-
no do meio extracelular.
A troca de gases entre os seres vivos e o meio ambiente é realizada sempre pelo processo de
difusão simples, obedecendo a diferença de concentração. As plantas consomem O2 durante
a noite pelo processo de respiração e produzem O2 pelo processo de fotossíntese (dependente
de luz) durante boa parte do dia, quando o excedente da produção de O2 é lançado ao meio
ambiente. Já os animais consomem continuamente O2 e expiram CO2.
Figura 5 – Animal consumindo O2 e liberando CO2, que
é absorvido pelas plantas.
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Unidade: Organização, Tipologia Celular e Ambiente
Dessa forma, ressalta-se que a permeabilidade seletiva da bicamada lipídica depende das
características físico-químicas das substâncias. O transporte de substâncias pela membrana
pode ocorrer de forma passiva, sem gasto de energia, onde os quatro fatores discutidos até aqui
exercem grande influência no processo. Veja a seguir mais um pouco sobre esses processos: a
difusão simples, osmose e difusão facilitada.
Difusão simples
É o processo que há pouco descrito: a passagem de substâncias através da bicamada lipídica
de um meio de maior concentração para um meio de menor concentração, denominado
difusão simples. Ocorre sempre a favor do gradiente eletroquímico e de concentração: os íons
se movem através dos canais iônicos, sempre saindo do compartimento onde sua concentração
esteja maior para o compartimento onde seja menor.
Figura 6 - Processo de hematose.
O O2 do ar atmosférico entra na corrente circulatória por difusão simples, nas células vermelhas
do sangue (hemácias), onde se combina com o pigmento hemoglobina e é transportado às
demais regiões do corpo. Em contrapartida, o CO2 é excretado do plasma sanguíneo pela
artéria pulmonar, essa que conduz o CO2 para os alvéolos pulmonares por difusão simples de
onde o CO2 é retirado do organismo pela expiração.
Osmose
No caso de a molécula transportada ser a água, recebe o nome especial de osmose. Na
osmose a água, que é o solvente universal, acaba se movimentando no sentido inverso da
difusão simples. A água então atravessa a membrana sempre no sentido do meio hipertônico,
ou seja, o meio de maior concentração de solutos.
A osmose pode ser observada em um experimento simples, que você pode executar em sua
casa ou, quem sabe, reunir os colegas no polo da Universidade e aplicar em conjunto:
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Quadro 2 – Experimento.
Material:
• Folhas de alface;
• Sal de cozinha;
• Prato fundo;
• Pano de prato.
Procedimento:
Coloque uma boa quantia de sal em quatro ou cinco folhas de
alface e cubra com o pano de prato. Espere por duas horas.
Discussão dos resultados:
Após esse tempo você encontrará “água” que, por osmose, saiu
das células das folhas de alface para o prato. Em contrapartida, o
sal. por difusão simples, foi parar nas células das folhas de alface.
Difusão facilitada
Há proteínas presentes na membrana celular de todas as células, que se destacam por
exercer uma função especial: permitir a passagem de algumas moléculas que não são capazes
de atravessar a bicamada lipídica. São denominadas proteínas transportadoras que atravessam
a bicamada lipídica de um lado ao outro. Quando uma substância se desloca nas mesmas
condições da difusão simples, mas com o auxílio dessas proteínas, o processo é denominado
difusão facilitada.
É importante lembrar que essas proteínas são específicas para um tipo de molécula, isto é,
um transportador de glicose não transportará a frutose.
Transporte ativo
Para melhor compreender a dinâmica das células, faz-se necessário entender outro conceito:
o transporte ativo. Em um organismo onde as células, ao longo de um determinado período,
realizaram apenas o transporte passivo, a distribuição de íons dos meios intracelulares e
extracelulares tenderá a ser idêntica e cessará.
Então como garantir a ocorrência do transporte passivo?
O transporte ativo entra em ação, de modo que uma substância é transportada por um
carreador contra o seu gradiente eletroquímico, ou seja, do compartimento onde está em menor
concentração para um de maior concentração com gasto energético por parte da célula. Esse
processo mantém um desequilíbrio dinâmico entre os meios e o funcionamento celular.
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Retículo endoplasmático
Maior sistema de membranas da célula, formando bolsas assimétricas, verdadeiros labirintos
em forma de tubos no interior celular. A presença do retículo favorece o suporte mecânico à
célula juntamente com microtúbulos e microfilamentos.
São reconhecidas duas regiões: o Retículo Endoplasmático Liso (REL) e o Retículo
Endoplasmático Rugoso (RER).
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Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)
São constituídos por membranas que formam lâminas achatadas e dispostas paralelamente
com ribossomos aderidos. Os ribossomos são organelas que constituem o sítio da síntese de
proteínas. Assim, o RER atua principalmente na produção de proteínas celulares que serão
utilizadas fora da célula. Suas cavidades podem estar dilatadas de acordo com o estado funcional
da célula.
O RER também é o responsável pela síntese das proteínas especiais (enzimas) que formarão
os lisossomos, organelas que possuem as enzimas que fazem a digestão intracelular e das
proteínas que estão presentes na membrana celular.
Figura 8 – RER ao microscópio Figura 9 – Representação tridimensional
eletrônico de transmissão. do RER.
Sistema golgiense
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Mitocôndrias
São organelas esféricas ou alongadas com tamanho de 0,5 a 1µm de largura e até 10µm de
comprimento. Estão divididas em duas regiões: as cristas mitocondriais e a matriz mitocondrial
densa. Presença de enzimas, filamentos de DNA e ribossomos.
Constitui o sítio da respiração aeróbica, fonte de energia à célula e da síntese de hormônios
esteroides a partir do colesterol.
As células que estão relacionadas aos processos que envolvem maior custo de energia no
desempenho de suas funções geralmente apresentam um maior número de mitocôndrias. Por
apresentarem DNA essas organelas também possuem um mecanismo de autorreprodução.
Observe na Figura acima a dupla membrana, cristas, matriz com grânulos elétron-densos e
RER nas suas proximidades.
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Cloroplasto
Os cloroplastos podem apresentar uma variação em sua forma, mas a maioria é formada
por uma membrana lipoproteica dupla envolvendo uma região interna: o estroma, formado
por uma matriz densa onde é verificada a presença de DNA próprio e bolsas membranosas
empilhadas, os tilacóides; onde é constatada a presença do pigmento clorofila. Constitui o sítio
do processo de fotossíntese nas células vegetais.
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Material Complementar
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Referências
ALBERTS, B. et al. Fundamentos da Biologia celular. 3. ed. Porto Alegre, RS: Artmed, 2011.
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Anotações
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