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6.18: Ribossomos, Mitocôndrias e Peroxissomos - Biologia


Ribossomos

Ribossomos são as estruturas celulares responsáveis ​​pela síntese de proteínas. Os aminoácidos são os blocos de construção das proteínas.

Como a síntese de proteínas é uma função essencial de todas as células, os ribossomos são encontrados em praticamente todas as células. Os ribossomos são particularmente abundantes em células que sintetizam grandes quantidades de proteínas. Por exemplo, o pâncreas é responsável pela criação de várias enzimas digestivas e as células que as produzem contêm muitos ribossomos. Assim, vemos outro exemplo de forma seguindo a função.

Mitocôndria

Mitocôndria (singular = mitocôndria) são frequentemente chamados de "usinas de força" ou "fábricas de energia" de uma célula porque são responsáveis ​​pela produção de trifosfato de adenosina (ATP), a principal molécula transportadora de energia da célula. ATP representa a energia armazenada de curto prazo da célula. A respiração celular é o processo de produção de ATP usando a energia química encontrada na glicose e outros nutrientes. Na mitocôndria, esse processo usa oxigênio e produz dióxido de carbono como produto residual. Na verdade, o dióxido de carbono que você exala a cada respiração vem das reações celulares que produzem dióxido de carbono como subproduto.

De acordo com o nosso tema de função após a forma, é importante salientar que as células musculares têm uma concentração muito alta de mitocôndrias que produzem ATP. As células musculares precisam de muita energia para manter o corpo em movimento. Quando suas células não recebem oxigênio suficiente, elas não produzem muito ATP. Em vez disso, a pequena quantidade de ATP que eles produzem na ausência de oxigênio é acompanhada pela produção de ácido lático.

As mitocôndrias são organelas de membrana dupla em formato oval (Figura 2) que têm seu próprio DNA e ribossomos (falaremos sobre isso mais tarde!). Cada membrana é uma bicamada fosfolipídica embutida com proteínas. A camada interna possui dobras chamadas cristas. A área circundada pelas dobras é chamada de matriz mitocondrial. As cristas e a matriz têm papéis diferentes na respiração celular.

Peroxissomos

Os peroxissomos são organelas pequenas e redondas envolvidas por uma única membrana. Eles realizam reações de oxidação que quebram ácidos graxos e aminoácidos. Eles também desintoxicam muitos venenos que podem entrar no corpo. Muitas dessas reações de oxidação liberam peróxido de hidrogênio, H2O2, o que seria prejudicial às células; no entanto, quando essas reações estão confinadas aos peroxissomos, as enzimas quebram com segurança o H2O2 em oxigênio e água. Por exemplo, o álcool é desintoxicado por peroxissomos nas células do fígado. Os glioxissomos, que são peroxissomos especializados nas plantas, são responsáveis ​​pela conversão das gorduras armazenadas em açúcares.


Peroxissomos - outro pacote de enzimas

Existem muitas maneiras de peroxissomos são semelhantes aos lisossomos. Eles são pequenas vesículas encontradas ao redor da célula. Eles têm uma única membrana que contém enzimas digestivas para quebrar materiais tóxicos na célula. Eles diferem dos lisossomos no tipo de enzima que contêm. Os peroxissomos retêm enzimas que requerem oxigênio (enzimas oxidativas) Os lisossomos têm enzimas que atuam em áreas pobres em oxigênio e com pH mais baixo.

Os peroxissomos absorvem os nutrientes que a célula adquiriu. Eles são muito conhecidos por digerir ácidos graxos. Eles também desempenham um papel na forma como os organismos digerem álcool (etanol). Por fazerem esse trabalho, seria de se esperar que as células do fígado tivessem mais peroxissomos do que a maioria das outras células do corpo humano. Eles também desempenham um papel na síntese do colesterol e na digestão de aminoácidos.


Organelas citoplasmáticas

O citoplasma é a substância da célula que não o núcleo e a membrana celular, e é basicamente de natureza fluida. “Organelas” são os elementos funcionais dentro do citoplasma. Algumas das organelas mais importantes que o citoplasma contém são os ribossomos, as mitocôndrias, as proteínas, o retículo endoplasmático, os lisossomas e o aparelho de Golgi.

Mitocôndria

As mitocôndrias são potências da célula, pois são os locais de produção de trifosfato de adenosina (ATP).

Imagem LM

As mitocôndrias, quando presentes em grande número, contribuem para a eosinofilia citoplasmática devido à grande quantidade de membrana que contêm. As mitocôndrias podem ser visualizadas em tecidos usando colorações especiais, e. mancha de prata.

Imagem EM

As mitocôndrias são organelas delimitadas por membrana, presentes em todos os tipos de células, exceto nos eritrócitos e nos queratinócitos terminais da epiderme da pele. Eles têm formas variáveis ​​e seu número varia de poucas a várias centenas, dependendo das necessidades de energia dos vários tipos de células. Cada mitocôndria é cercada por duas membranas: externa e interna, que definem dois compartimentos mitocondriais

  • O espaço intermembranoso, o compartimento localizado entre as duas membranas.
  • O espaço da matriz, o compartimento fechado pela membrana interna.

As membranas mitocondriais contêm uma composição proteica distinta relacionada à sua função, A membrana externa é lisa e porosa. Permite a passagem fácil de pequenas moléculas devido à presença de proteínas transmembrana específicas chamadas porinas mitocondriais.

Estrutura celular

A membrana interna

  • É dobrado em numerosas cristas que aumentam muito sua área de superfície total, o número de cristas é maior nas células de maior demanda por ATP como nas fibras do músculo cardíaco.
  • A maioria das mitocôndrias tem cristas lamelares planas em seu interior, enquanto as células que secretam esteróides freqüentemente contêm cristas tubulares.
  • É altamente impermeável a íons e pequenas moléculas devido à presença de um fosfolipídio específico denominado cardiolipina.
  • Ele contém os componentes enzimáticos do sistema de transporte de elétrons (enzimas da cadeia respiratória) e a ATP sintase. Essas enzimas partem das partículas elementares que se projetam da membrana do cristal mitocondrial para a matriz.

O espaço da matriz é circundado pela membrana mitocondrial interna. Ele contém o seguinte:

  • Numerosas enzimas solúveis envolvidas em funções mitocondriais especializadas como o ciclo do ácido cítrico.
  • DNA mitocondrial e poucos ribossomos.
  • Os grânulos de matriz que armazenam íons de cálcio (Ca +), portanto, desempenham um papel na regulação mitocondrial da concentração intracelular de Ca +.

O espaço intermembranoso contém substratos que se difundem do citoplasma através da membrana externa e íons bombeados para fora do espaço da matriz através da membrana interna.

O sistema genético das mitocôndrias: as mitocôndrias são organelas autorreplicantes, o genoma mitocondrial é uma molécula de DNA circular com capacidade de codificação limitada. Representa 1% do DNA total da célula. As mitocôndrias podem sintetizar algumas de suas proteínas estruturais por meio de seus próprios RNAs. A maioria das proteínas mitocondriais são codificadas pelo DNA nuclear e são sintetizadas no citoplasma e posteriormente importadas para as mitocôndrias.


Funções dos peroxissomos

Os peroxissomos contêm pelo menos 50 enzimas diferentes, que estão envolvidas em uma variedade de vias bioquímicas em diferentes tipos de células. Os peroxissomos foram originalmente definidos como organelas que realizam reações de oxidação que levam à produção de peróxido de hidrogênio. Como o peróxido de hidrogênio é prejudicial à célula, os peroxissomos também contêm a enzima catalase, que decompõe o peróxido de hidrogênio convertendo-o em água ou usando-o para oxidar outro composto orgânico. Uma variedade de substratos é decomposta por tais reações oxidativas nos peroxissomos, incluindo ácido úrico, aminoácidos e ácidos graxos. A oxidação de ácidos graxos (Figura 10.25) é um exemplo particularmente importante, pois fornece uma importante fonte de energia metabólica. Em células animais, os ácidos graxos são oxidados tanto nos peroxissomos quanto nas mitocôndrias, mas nas leveduras e plantas a oxidação dos ácidos graxos é restrita aos peroxissomos.

Figura 10.25

Oxidação de ácidos graxos em peroxissomos. A oxidação de um ácido graxo é acompanhada pela produção de peróxido de hidrogênio (H2O2) do oxigênio. O peróxido de hidrogênio é decomposto pela catalase, seja por conversão em água ou por oxidação de outro orgânico (mais).

Além de fornecer um compartimento para as reações de oxidação, os peroxissomos estão envolvidos na biossíntese de lipídios. Nas células animais, o colesterol e o dolicol são sintetizados nos peroxissomos e também no RE. No fígado, os peroxissomos também estão envolvidos na síntese de ácidos biliares, que são derivados do colesterol. Além disso, os peroxissomos contêm enzimas necessárias para a síntese de plasmalogênios & # x02014a família de fosfolipídios em que uma das cadeias de hidrocarbonetos está ligada ao glicerol por uma ligação éter em vez de uma ligação éster (Figura 10.26). Os plasmalogênios são importantes componentes da membrana em alguns tecidos, particularmente no coração e no cérebro, embora estejam ausentes em outros.

Figura 10.26

Estrutura de um plasmalogênio. O plasmalogênio mostrado é análogo à fosfatidilcolina. No entanto, uma das cadeias de ácidos graxos é unida ao glicerol por uma ligação éter, em vez de éster.

Os peroxissomos desempenham dois papéis particularmente importantes nas plantas. Primeiro, os peroxissomos nas sementes são responsáveis ​​pela conversão dos ácidos graxos armazenados em carboidratos, o que é fundamental para fornecer energia e matéria-prima para o crescimento da planta em germinação. Isso ocorre por meio de uma série de reações denominadas ciclo do glioxilato, que é uma variante do ciclo do ácido cítrico (Figura 10.27). Os peroxissomos em que isso ocorre às vezes são chamados glioxissomos.

Figura 10.27

O ciclo do glioxilato. As plantas são capazes de sintetizar carboidratos a partir de ácidos graxos por meio do ciclo do glioxilato, que é uma variante do ciclo do ácido cítrico (ver Figura 2.34). Como no ciclo do ácido cítrico, o acetil CoA se combina com o oxaloacetato para formar (mais.)

Em segundo lugar, os peroxissomos nas folhas estão envolvidos em fotorrespiração, que serve para metabolizar um produto secundário formado durante a fotossíntese (Figura 10.28). CO2 é convertido em carboidratos durante a fotossíntese por meio de uma série de reações denominadas ciclo de Calvin (ver Figura 2.39). A primeira etapa é a adição de CO2 ao açúcar ribulose-1,5-bifosfato de cinco carbonos, produzindo duas moléculas de 3-fosfoglicerato (três carbonos cada). No entanto, a enzima envolvida (ribulose bifosfato carboxilase ou rubisco) às vezes catalisa a adição de O2 em vez de CO2, produzindo uma molécula de 3-fosfoglicerato e uma molécula de fosfoglicolato (dois carbonos). Esta é uma reação colateral, e o fosfoglicolato não é um metabólito útil. É primeiro convertido em glicolato e depois transferido para peroxissomos, onde é oxidado e convertido em glicina. A glicina é então transferida para a mitocôndria, onde duas moléculas de glicina são convertidas em uma molécula de serina, com a perda de CO2 e NH3. A serina é então devolvida aos peroxissomos, onde é convertida em glicerato. Finalmente, o glicerato é transferido de volta para os cloroplastos, onde entra novamente no ciclo de Calvin. A fotorrespiração não parece ser benéfica para a planta, uma vez que é essencialmente o reverso da fotossíntese & # x02014O2 é consumido e CO2 é lançado sem nenhum ganho de ATP. No entanto, a utilização ocasional de O2 no lugar de CO2 parece ser uma propriedade inerente da rubisco, então a fotorrespiração é um acompanhamento geral da fotossíntese. Os peroxissomos, portanto, desempenham um papel importante, permitindo que a maior parte do carbono do glicolato seja recuperado e utilizado.

Figura 10.28

Papel dos peroxissomos na fotorrespiração. Durante a fotossíntese, CO2 é convertido em carboidratos pelo ciclo de Calvin, que se inicia com a adição de CO2 ao açúcar ribulose-1,5-bisfosfato de cinco carbonos. No entanto, a enzima envolvida às vezes (mais.)


6.18: Ribossomos, Mitocôndrias e Peroxissomos - Biologia

Varredura de elétron
microscopia (SEM)

Elétron de transmissão
microscopia (TEM)

Seção longitudinal
de cílio

Figura 6.3 Explorando: Microscopia

Comparando células procarióticas e eucarióticas

  • Recursos básicos de todas as células
    • Membrana de plasma
    • Substância semifluida chamada citosol
    • Cromossomos (carregam genes)
    • Ribossomos (produzem proteínas)

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    • Células procarióticas - Archae and Bacteria
      • Sem núcleo
      • DNA em uma região não ligada chamada nucleóide
      • Sem organelas ligadas à membrana
      • Citoplasma ligado pela membrana plasmática
      • DNA em um núcleo que é delimitado por um envelope nuclear membranoso
      • Organelas ligadas à membrana
      • Citoplasma na região entre a membrana plasmática e o núcleo
      • Maior do que procariontes

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      Figura 6.5 Uma célula procariótica.

      Uma seção fina
      através de
      bactéria Bacillus
      coagulanos (TEM)

      Figura 6.5 Uma célula procariótica.

      • A membrana plasmática - uma barreira seletiva que permite a passagem suficiente de oxigênio, nutrientes e resíduos para atender ao volume de cada célula
        • A estrutura geral de uma membrana biológica é uma camada dupla de fosfolipídios
        • Circunferência 30-300 μm

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        (b) Estrutura da membrana plasmática

        Figura 6.6 A membrana plasmática.

        A área da superfície aumenta enquanto
        o volume total permanece constante

        Área de superfície total
        [soma das áreas superficiais
        (altura × largura) de toda a caixa
        lados × número de caixas]

        Volume total
        [altura × largura × comprimento
        × número de caixas]

        Superfície para volume
        (S-para-V) relação
        [área de superfície ÷ volume]

        Figura 6.7 Relações geométricas entre área de superfície e volume.

        Uma visão panorâmica da célula eucariótica

        • Uma célula eucariótica tem membranas internas que dividem a célula em organelas
        • As células vegetais e animais têm a maioria das mesmas organelas

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        Figura 6.8 Explorando: células eucarióticas

        Células humanas do forro
        do útero (TEM colorido)

        Brotamento de células de levedura
        (SEM colorido)

        Uma única célula de levedura
        (TEM colorido)

        Figura 6.8 Explorando: células eucarióticas

        Figura 6.8 Explorando: células eucarióticas

        Células de lentilha
        (TEM colorido)

        Chlamydomonas
        (SEM colorido)

        Chlamydomonas
        (TEM colorido)

        Figura 6.8 Explorando: células eucarióticas

        Conceito 6.3: Núcleo, DNA e Ribossomos

        • O núcleo contém a maior parte do DNA em uma célula eucariótica
        • Os ribossomos usam as informações do DNA para fazer proteínas
        • 5 μm

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        O Núcleo: Central de Informações

        • Núcleo - contém a maioria dos genes da célula e é a organela mais conspícua
        • envelope nuclear - envolve o núcleo, separando-o do citoplasma

        Uma membrana dupla, cada membrana consiste em uma bicamada lipídica

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        Figura 6.9 O núcleo e seu envelope.

        Superfície do nuclear
        envelope

        Figura 6.9 O núcleo e seu envelope.

        Poros- regulam a entrada e saída de moléculas do núcleo

        A forma do núcleo é mantida pela lâmina nuclear, que é composta por proteínas

        Figura 6.9 O núcleo e seu envelope.

        • No núcleo, o DNA é organizado em unidades discretas chamadas cromossomos
        • Cada cromossomo é composto por uma única molécula de DNA associada a proteínas
        • O DNA e as proteínas dos cromossomos são chamados de cromatina.
        • A cromatina se condensa para formar cromossomos discretos enquanto uma célula se prepara para se dividir
        • O nucléolo está localizado dentro do núcleo e é o local da síntese de RNA ribossômico (rRNA)

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        • Ribossomos são partículas feitas de RNA ribossômico e proteína
        • Os ribossomos realizam a síntese de proteínas em dois locais
          • No citosol (ribossomos livres)
          • Do lado de fora do retículo endoplasmático ou do envelope nuclear (ribossomos ligados)

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          Para a coloração de vídeo de biologia celular do retículo endoplasmático, vá para Arquivos de animação e vídeo.

          Ribossomos: fábricas de proteínas

          • Ribossomos são partículas feitas de RNA ribossômico e proteína
          • Os ribossomos realizam a síntese de proteínas em dois locais
            • No citosol (ribossomos livres)
            • Do lado de fora do retículo endoplasmático ou do envelope nuclear (ribossomos ligados)

            Conceito 6.4: O sistema endomembrana - regula o tráfego de proteínas e executa funções metabólicas na célula

            • Componentes do sistema de endomembrana
              • Envelope nuclear
              • Retículo endoplasmático
              • Aparelho de Golgi
              • Lisossomos
              • Vacúolos
              • Membrana de plasma

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              O retículo endoplasmático: fábrica biossintética

              • O retículo endoplasmático (RE) é responsável por mais da metade da membrana total em muitas células eucarióticas
              • A membrana ER é contínua com o envelope nuclear
              • Existem duas regiões distintas de ER
                • ER liso, que não tem ribossomos
                • ER áspero, a superfície é cravejada de ribossomos

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                Para o Cell Biology Video ER e Mitocondria in Leaf Cells, vá para Animation and Video Files.

                Figura 6.11 Retículo endoplasmático (RE).

                Figura 6.11 Retículo endoplasmático (RE).

                • O áspero ER
                  • Tem ribossomos ligados, que secretam glicoproteínas (proteínas covalentemente ligadas a carboidratos)
                  • Distribui vesículas de transporte, proteínas rodeadas por membranas
                  • É uma fábrica de membrana para a célula
                  • Sintetiza lipídios - células sexuais e glândulas adrenais
                  • Metaboliza carboidratos
                  • Desintoxica drogas e envenena - células do fígado
                  • Armazena íons de cálcio - músculos

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                  O Aparelho de Golgi: Envio e
                  Centro de Recebimento

                  • O aparelho de Golgi consiste em sacos membranosos achatados chamados cisternas
                  • Funções do aparelho de Golgi
                    • Modifica produtos do ER - glicoproteínas e fosfolipídios
                    • Fabrica certas macromoléculas - pectina
                    • Classifica e empacota materiais em vesículas de transporte - marcação molecular para locais de encaixe

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                    Para o ER de vídeo de biologia celular para tráfego de Golgi, vá para Arquivos de animação e vídeo.

                    Para o Cell Biology Video Golgi Complex em 3D, vá para Animation and Video Files.

                    Para a secreção de vídeo de biologia celular do Golgi, vá para Arquivos de animação e vídeo.

                    cara cis
                    (Lado “receptor” de
                    Aparelho de Golgi)

                    cara trans
                    (Lado "envio" de
                    Aparelho de Golgi)

                    Figura 6.12 O aparelho de Golgi.

                    Lisossomos: Compartimentos Digestivos

                    • Um lisossoma é um saco membranoso de enzimas hidrolíticas que podem digerir macromoléculas
                    • As enzimas lisossomais podem hidrolisar proteínas, gorduras, polissacarídeos e ácidos nucléicos
                    • As enzimas lisossomais funcionam melhor no ambiente ácido dentro do lisossoma
                    • Alguns tipos de células (ameba e glóbulos brancos) podem envolver outra célula por fagocitose, formando um vacúolo alimentar
                    • funde-se com o vacúolo alimentar e digere as moléculas
                    • usar enzimas para reciclar as próprias organelas e macromoléculas da célula, um processo chamado autofagia

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                    Vesícula contendo
                    dois danificados
                    organelas

                    Vesícula contendo
                    dois danificados
                    organelas

                    Vacúolos: Diversos Compartimentos de Manutenção

                    • Uma célula vegetal ou célula fúngica pode ter um ou vários vacúolos, derivados do retículo endoplasmático e aparelho de Golgi
                    • Vacúolos alimentares são formados por fagocitose
                    • Vacúolos contráteis, encontrados em muitos protistas de água doce, bombeiam o excesso de água para fora das células
                    • Vacúolos centrais, encontrados em muitas células vegetais maduras, contêm compostos orgânicos e água

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                    Figura 6.14 O vacúolo da célula vegetal.

                    Figura 6.15 Revisão: relações entre organelas do sistema endomembrana.

                    Figura 6.15 Revisão: relações entre organelas do sistema endomembrana.

                    Figura 6.15 Revisão: relações entre organelas do sistema endomembrana.

                    Conceito 6.5: Mitocôndrias e cloroplastos alteram a energia de uma forma para outra

                    • As mitocôndrias são os locais de respiração celular, um processo metabólico que usa oxigênio para gerar ATP
                    • Os cloroplastos, encontrados em plantas e algas, são os locais de fotossíntese
                    • Peroxissomos são organelas oxidativas

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                    Para o Cell Biology Video ER e Mitocondria in Leaf Cells, vá para Animation and Video Files.

                    Para o Cell Biology Video Mitochondria in 3D, vá para Animation and Video Files.

                    Para o Movimento do Cloroplasto do Vídeo de Biologia Celular, vá para Arquivos de Animação e Vídeo.

                    As origens evolutivas das mitocôndrias e cloroplastos

                    • Mitocôndrias e cloroplastos têm semelhanças com bactérias
                      • Envolvido por uma membrana dupla
                      • Contém ribossomos livres e moléculas circulares de DNA
                      • Crescem e se reproduzem de forma independente nas células

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                      • A teoria do endossimbionte
                        • Um ancestral das células eucarióticas engolfou uma célula procariótica não fotossintética, que formou uma relação de endossimbionte com seu hospedeiro
                        • A célula hospedeira e o endossimbionte se fundiram em um único organismo, uma célula eucariótica com uma mitocôndria
                        • Pelo menos uma dessas células pode ter assumido um procarioto fotossintético, tornando-se o ancestral das células que contêm cloroplastos

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                        Antepassado de
                        células eucarióticas
                        (célula hospedeira)

                        Envolvimento de oxigênio
                        usando não fotossintético
                        procarioto, que
                        torna-se uma mitocôndria

                        Figura 6.16 A teoria do endossimbionte da origem das mitocôndrias e cloroplastos nas células eucarióticas.

                        Mitocôndrias: Conversão de Energia Química

                        • Encontrado em eucariotos
                        • membrana externa lisa e uma membrana interna dobrada em cristas
                        • A membrana interna cria dois compartimentos: espaço intermembranar e matriz mitocondrial
                        • Algumas etapas metabólicas da respiração celular são catalisadas na matriz mitocondrial
                        • Cristae apresenta uma grande área de superfície para enzimas que sintetizam ATP

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                        (a) Diagrama e TEM da mitocôndria

                        Rede de mitocôndrias em um protista
                        célula (LM)

                        Figura 6.17 A mitocôndria, local da respiração celular.

                        Cloroplastos: captura de energia luminosa

                        • A estrutura do cloroplasto inclui
                          • Thylakoids, sacos membranosos, empilhados para formar um granum
                          • Estroma, o fluido interno

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                          (a) Diagrama e TEM do cloroplasto

                          (b) Cloroplastos em uma célula de algas

                          Figura 6.18 O cloroplasto, local da fotossíntese.

                          • compartimentos metabólicos especializados delimitados por uma única membrana
                          • Remova H + em O + que produz peróxido de hidrogênio e converta-o em água
                          • Glioxissomos - encontrados nas sementes das plantas e ácidos graxos para transformar o açúcar no cotilédone até que a fotossíntese comece

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                          Conceito 6.6: O citoesqueleto é uma rede de fibras que organiza estruturas e atividades na célula

                          • Estende-se por todo o citoplasma
                          • Organiza as estruturas e atividades da célula, ancorando muitas organelas
                          • Composto por três tipos de estruturas moleculares
                            • Microtúbulos
                            • Microfilamentos
                            • Filamentos intermediários

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                            Para o vídeo de biologia celular O citoesqueleto em um cone de crescimento de neurônio, vá para Arquivos de animação e vídeo

                            Para a Dinâmica de Proteína Citoesquelética de Vídeo de Biologia Celular, vá para Arquivos de Animação e Vídeo.

                            Figura 6.20 O citoesqueleto.

                            Receptor para
                            proteína motora

                            Figura 6.21 Proteínas motoras e o citoesqueleto.

                            Componentes do citoesqueleto

                              • Microtúbulos - vesículas secretoras de movimento de organela mais espessas para mitose da membrana plasmática
                              • Microfilamentos - mais finos (também chamados de actina) - apoiam a forma celular de microvilosidades em ponte com a miosina para a contração muscular.
                              • Filamentos intermediários - diâmetros em uma faixa intermediária - contém proteína queratina reforça a posição dos axônios da lâmina nuclear nuclear

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                              Para a Cell Biology Video Actin Network in Crawling Cells, vá para Animation and Video Files.

                              Para Cell Biology Video Actin Visualization in Dendrites, vá para Animation and Video Files.

                              Subunidade fibrosa (queratinas
                              enrolados juntos)

                              Tabela 6.1 A Estrutura e Função do Citoesqueleto

                              Tabela 6.1 A Estrutura e Função do Citoesqueleto

                              Centrossomas e Centríolos

                              • centrossoma perto dos microtúbulos do núcleo crescem a partir dele
                              • Em células animais, o centrossoma tem um par de centríolos, cada um com nove tripletos de microtúbulos dispostos em um anel

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                              Longitudinal
                              Seção de
                              um centríolo

                              Corte transversal
                              do outro centríolo

                              Figura 6.22 Centrossoma contendo um par de centríolos.

                              • Os microtúbulos controlam o batimento dos cílios e flagelos, apêndices locomotores de algumas células
                              • Cílios e flagelos diferem em seus padrões de espancamento
                              • Cilia e flagelos compartilham uma estrutura comum
                                • Um núcleo de microtúbulos revestido pela membrana plasmática
                                • Um corpo basal que ancora o cílio ou flagelo
                                • Uma proteína motora chamada dineína, que impulsiona os movimentos de flexão de um cílio ou flagelo

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                                Direção do movimento do organismo

                                Curso de energia Curso de recuperação

                                Figura 6.23 Uma comparação do batimento de flagelos e cílios móveis.

                                Seção longitudinal
                                de cílio móvel

                                Seção transversal de
                                cílio móvel

                                Cross-linking
                                proteínas entre
                                dupletos externos

                                Seção transversal de
                                corpo basal

                                Figura 6.24 Estrutura de um flagelo ou cílio móvel.

                                • Como dynein “andando” move flagelos e cílios
                                  • Braços dineínicos alternadamente agarram, movem e liberam os microtúbulos externos
                                  • As ligações cruzadas de proteínas limitam o deslizamento
                                  • As forças exercidas pelos braços dineínicos fazem com que os dubletes se curvem, dobrando o cílio ou flagelo

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                                  Para o Movimento de vídeo de biologia celular de flagelo isolado, vá para Arquivos de animação e vídeo.

                                  Para o movimento do flagelo do vídeo de biologia celular em espermatozóides nadadores, vá para Arquivos de animação e vídeo.

                                  (a) Efeito do movimento de dineína desenfreado

                                  Figura 6.25 Como a dineína “andando” move os flagelos e cílios.

                                  Proteínas de ligação cruzada
                                  entre dupletos externos

                                  (b) Efeito de proteínas de reticulação

                                  Figura 6.25 Como a dineína “andando” move os flagelos e cílios.

                                  (a) Motores de miosina na contração das células musculares

                                  Córtex (citoplasma externo):
                                  gel com rede de actina

                                  Citoplasma interno: sol
                                  com subunidades de actina

                                  (c) Fluxo citoplasmático em células vegetais

                                  Figura 6.27 Microfilamentos e motilidade.

                                  • O fluxo citoplasmático é um fluxo circular de citoplasma dentro das células
                                  • Este streaming acelera a distribuição de materiais dentro da célula
                                  • Em células vegetais, as interações actina-miosina e as transformações sol-gel conduzem o fluxo citoplasmático

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                                  Conceito 6.7: os componentes extracelulares e as conexões entre as células ajudam a coordenar as atividades celulares

                                  • A maioria das células sintetizam e secretam materiais externos à membrana plasmática
                                  • Essas estruturas extracelulares incluem
                                    • Paredes celulares de plantas
                                    • A matriz extracelular (ECM) de células animais
                                    • Junções intercelulares

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                                    Para o Cell Biology Video Ciliary Motion, vá para Animation and Video Files.

                                    • Uma estrutura extracelular que distingue as células vegetais das células animais
                                    • Procariontes, fungos e alguns protistas também têm paredes celulares
                                    • A parede celular protege a célula vegetal, mantém sua forma e evita a absorção excessiva de água
                                    • As paredes das células vegetais são feitas de fibras de celulose incorporadas em outros polissacarídeos e proteínas
                                    • As paredes das células vegetais podem ter várias camadas
                                      • Parede celular primária: relativamente fina e flexível
                                      • Lamela média: camada fina entre as paredes primárias das células adjacentes
                                      • Parede celular secundária (em algumas células): adicionado entre a membrana plasmática e a parede celular primária

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                                      Figura 6.28 Paredes das células vegetais.

                                      Distribuição de celulose
                                      sintase ao longo do tempo

                                      Distribuição de
                                      microtúbulos
                                      hora extra

                                      Figura 6.29 Investigação: Qual o papel dos microtúbulos na orientação da deposição de celulose nas paredes celulares?

                                      A matriz extracelular (ECM) de células animais

                                      • As células animais não têm paredes celulares, mas são cobertas por uma elaborada matriz extracelular (ECM)
                                      • O ECM é composto de glicoproteínas, como colágeno, proteoglicanos e fibronectina
                                      • As proteínas ECM se ligam a proteínas receptoras na membrana plasmática chamadas integrinas
                                      • Funções do ECM
                                        • Apoio, suporte
                                        • Adesão
                                        • Movimento
                                        • Regulamento

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                                        Para ver o modelo de desenho animado em vídeo de biologia celular de uma hélice tripla de colágeno, vá para Arquivos de animação e vídeo.

                                        Para a coloração de vídeo de biologia celular da matriz extracelular, vá para Arquivos de animação e vídeo.

                                        Para as fibrilas de fibronectina de vídeo de biologia celular, vá para Arquivos de animação e vídeo.


                                        Localização da atividade da glicose-6-fosfato desidrogenase nos ribossomos do retículo endoplasmático granular, nos peroxissomos e no citoplasma periférico das células do parênquima hepático de rato

                                        A atividade da glicose-6-fosfato desidrogenase foi localizada ultraestruturalmente em tecidos fixados. A atividade foi encontrada em particular em associação com ribossomos de retículo endoplasmático granular. Estudos bioquímicos indicaram que a atividade da glicose-6-fosfato desidrogenase também está presente no citoplasma e nos peroxissomos. A fixação pode ser considerada responsável pela inativação seletiva de parte da atividade da glicose-6-fosfato desidrogenase. No presente estudo, aplicamos o método do ferricianeto para a demonstração da atividade da glicose-6-fosfato desidrogenase em seções criostáticas não fixadas de fígado de rato em combinação com a técnica de membrana semipermeável e em células parenquimatosas isoladas de fígado de rato. As células do parênquima hepático isoladas foram permeabilizadas com glutaraldeído a 0,025% após NADP + proteção do sítio ativo da glicose-6-fosfato desidrogenase. Este tratamento resultou em apenas uma ligeira inativação da atividade da glicose-6-fosfato desidrogenase. A composição do meio de incubação foi otimizada com base na análise microscópica de luz rápida da formação do produto final da reação marrom-avermelhada em seções. Com o método otimizado, o produto da reação elétron-denso foi observado em seções criostáticas no retículo endoplasmático granular, na mitocôndria e na borda celular. No entanto, a morfologia ultraestrutural era bastante pobre. Em contraste, a morfologia das células isoladas incubadas foi preservada muito melhor. O precipitado denso de elétrons foi encontrado nos ribossomos do retículo endoplasmático granular, nos peroxissomos e no citoplasma, particularmente na periferia das células. Em conclusão, nosso estudo ultraestrutural demonstra claramente que é essencial usar células suavemente fixadas para permitir a detecção da atividade da glicose-6-fosfato desidrogenase em todos os compartimentos celulares onde a atividade está presente.


                                        Organelas de células animais

                                        As células animais contêm numerosas organelas (que significa literalmente "pequenos órgãos") para ajudá-las a realizar as funções essenciais para sua sobrevivência.

                                        O núcleo

                                        O núcleo é uma estrutura-chave em todas as células eucarióticas, uma vez que armazena todo o DNA da célula (e, portanto, a informação genética). O núcleo também controla e regula todas as funções vitais da célula, incluindo a produção de proteínas, divisão celular, metabolismo e crescimento.

                                        As moléculas de DNA também contêm os projetos de cada proteína em um organismo e devem ser cuidadosamente preservadas para manter a produção de proteínas com sucesso. O núcleo é, portanto, circundado por uma membrana dupla chamada de envelope nuclear, que protege o DNA, mantendo-o separado do resto da célula.

                                        Mitocôndria

                                        As mitocôndrias são frequentemente chamadas de "potências da célula", pois liberam a energia necessária para alimentar todas as outras funções celulares. Essas organelas são o local da respiração, um processo metabólico no qual a glicose é quebrada para liberar energia. A energia liberada pela respiração celular é usada para produzir moléculas de ATP (trifosfato de adenosina). O ATP é a moeda de energia das células e é usado para alimentar todos os outros processos celulares essenciais.

                                        Ribossomos

                                        Retículo endoplasmático áspero (ER áspero)

                                        O ER áspero tem esse nome porque sua membrana é cravejada de ribossomos, dando-lhe uma aparência "áspera". Depois que esses ribossomos terminam de montar uma cadeia polipeptídica, a proteína é liberada no lúmen do RER. Uma vez lá dentro, ele é dobrado em uma estrutura 3D complexa que é específica para o tipo de proteína. O RER também é onde as proteínas são "marcadas" para transporte para o aparelho de Golgi. A 'marcação' geralmente envolve a adição de uma molécula de carboidrato à proteína, em um processo conhecido como glicosilação.

                                        Retículo endoplasmático liso (ER liso)

                                        A principal diferença entre o ER rugoso e o ER liso é que o ER liso não tem ribossomos fixados em sua superfície. O RE liso não está envolvido na síntese de proteínas, em vez disso, é o local de produção de lipídios e esteróides na célula.

                                        Aparelho de Golgi

                                        Proteínas recém-sintetizadas são enviadas para o aparelho de Golgi depois de deixarem o RE bruto. O aparelho de Golgi (uma série de sacos achatados ligados à membrana) é como a "sala de correspondência" da célula e empacota novas proteínas em minúsculas vesículas ligadas à membrana para distribuição. Uma vez embaladas, as proteínas são enviadas para a membrana celular externa, onde deixam a célula ou se tornam parte da bicamada lipídica.

                                        Vacúolos

                                        Algumas células animais contêm vacúolos, que são normalmente pequenas organelas usadas para transportar substâncias para dentro e para fora da célula. Eles são freqüentemente usados ​​para conter e descartar resíduos.

                                        Lisossomos

                                        Os lisossomos são organelas esféricas preenchidas com enzimas digestivas e têm várias funções dentro das células. They are used to break down old or surplus cell parts, destroy invading pathogens, and also play a key role in programmed cell death (AKA apoptosis).

                                        Peroxissomos

                                        Peroxisomes are similar to lysosomes in that they are spherical organelles that contain digestive enzymes. However, unlike lysosomes (which primarily break down proteins), peroxisomes degrade fatty acids. This is a major source of metabolic energy for the cell, which can be used to fuel other cellular processes.

                                        The Cell Membrane

                                        All cells are surrounded by a cell membrane (AKA the plasma membrane). In eukaryotic cells, cell membranes also surround each of the cell’s organelles. This compartmentalizes the contents of the cell and keeps the vital (but incompatible) metabolic processes of different organelles separate.

                                        The main function of the cell membrane is to create a physical barrier between the interior of the cell and the external environment. However, it also controls the movement of substances in and out of the cell. The cell membrane consists of a semipermeable lipid bilayer that is studded with channels and receptors to allow certain molecules through. Therefore, the cell membrane helps to keep toxins out of the cell, while ensuring that valuable resources (such as nutrients) can enter. It also allows waste and metabolic products to leave the cell.

                                        Cytoplasm

                                        The cytoplasm is a jelly-like substance that fills up the spaces inside cells. It cushions and protects the organelles, and also gives cells their shape. The cytoplasm is composed of water, salts, and other molecules required for cellular processes.


                                        Peroxisomes Function

                                        In addition to being involved in the oxidation and decomposition of organic molecules, peroxisomes are also involved in synthesizing important molecules. In animal cells, peroxisomes synthesize cholesterol and bile acids (produced in the liver). Certain enzymes in peroxisomes are necessary for the synthesis of a specific type of phospholipid that is necessary for the building of heart and brain white matter tissue. Peroxisome dysfunction can lead to the development of disorders that affect the central nervous system as peroxisomes are involved in producing the lipid covering (myelin sheath) of nerve fibers. The majority of peroxisome disorders are the result of gene mutations that are inherited as autosomal recessive disorders. This means that individuals with the disorder inherit two copies of the abnormal gene, one from each parent.

                                        In plant cells, peroxisomes convert fatty acids to carbohydrates for metabolism in germinating seeds. They are also involved in photorespiration, which occurs when carbon dioxide levels become too low in plant leaves. Photorespiration conserves carbon dioxide by limiting the amount of CO2 available to be used in photosynthesis.


                                        The number of mitochondria in cells can vary from a few pieces to thousands of units. Cells, which are making the synthesis of ATP molecules, have a greater number of mitochondria.

                                        Mitochondria have different shapes and sizes, there are rounded, elongated, spiral and cupped representatives among them. How big are mitochondria? Usually, their shape is round and elongated, with a diameter from one micrometer to 10 micrometers long.

                                        Mitochondria can move through the cell (they do this thanks to the cytoplasm) and remain motionless in place. They always move to places where energy production is needed the most.


                                        Referências

                                        Blausen.com staff. (2014). Nucleus – Medical gallery of Blausen Medical 2014. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436. https://en.wikiversity.org/wiki/WikiJournal_of_Medicine/Medical_gallery_of_Blausen_Medical_2014

                                        Blausen.com staff (2014). Centrioles – Medical gallery of Blausen Medical 2014. WikiJournal of Medicine 1 (2) DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436.https://en.wikiversity.org/wiki/WikiJournal_of_Medicine/Medical_gallery_of_Blausen_Medical_2014

                                        Nucleus Medical Media. (2015, March 18). Biology: Cell structure I Nucleus Medical Media. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=URUJD5NEXC8&feature=youtu.be

                                        TED. (2007, July 24). David Bolinsky: Visualizing the wonder of a living cell. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=Id2rZS59xSE&feature=youtu.be

                                        A large complex of RNA and protein which acts as the site of RNA translation, building proteins from amino acids using messenger RNA as a template.

                                        A class of biological molecule consisting of linked monomers of amino acids and which are the most versatile macromolecules in living systems and serve crucial functions in essentially all biological processes.

                                        A nucleic acid of which many different kinds are now known, including messenger RNA, transfer RNA and ribosomal RNA.

                                        The smallest unit of life, consisting of at least a membrane, cytoplasm, and genetic material.

                                        Cells which lack membrane-bound structures, specifically a nucleus. Instead they generally have a single circular chromosome located in an area of the cell called the nucleoid.

                                        Cells which have a nucleus enclosed within membranes, unlike prokaryotes, which have no membrane-bound organelles.

                                        A central organelle containing hereditary material.

                                        A tiny cellular structure that performs specific functions within a cell.

                                        The jellylike material that makes up much of a cell inside the cell membrane, and, in eukaryotic cells, surrounds the nucleus. The organelles of eukaryotic cells, such as mitochondria, the endoplasmic reticulum, and (in green plants) chloroplasts, are contained in the cytoplasm.

                                        A double-membrane-bound organelle found in most eukaryotic organisms. Mitochondria convert oxygen and nutrients into adenosine triphosphate (ATP). ATP is the chemical energy "currency" of the cell that powers the cell's metabolic activities.

                                        A network of membranous tubules within the cytoplasm of a eukaryotic cell, continuous with the nuclear membrane. It often has ribosomes attached and is involved in protein and lipid synthesis.

                                        A membrane-bound organelle found in eukaryotic cells made up of a series of flattened stacked pouches with the purpose of collecting and dispatching protein and lipid products received from the endoplasmic reticulum (ER). Also referred to as the Golgi complex or the Golgi body.

                                        A structure within a cell, consisting of lipid bilayer. Vesicles form naturally during the processes of secretion, uptake and transport of materials within the plasma membrane.

                                        A membrane-bound organelle which is present in all plant and fungal cells and some protist, animal and bacterial cells. It's function is storage of substances and to maintain the rigidity of plant cells.

                                        Deoxyribonucleic acid - the molecule carrying genetic instructions for the development, functioning, growth and reproduction of all known organisms and many viruses.

                                        A solution, similar to the cytoplasm of a cell, enveloped by the nuclear envelope and surrounding the chromosomes and nucleolus.

                                        The aqueous component of the cytoplasm of a cell, within which various organelles and particles are suspended.

                                        A structure made up of two lipid bilayer membranes which in eukaryotic cells surrounds the nucleus, which encases the genetic material. Also know as the nuclear membrane.

                                        A protein-lined channel in the nuclear envelope that regulates the transportation of molecules between the nucleus and the cytoplasm.

                                        A structure in the nucleus of eukaryotic cells which is the site of ribosome synthesis/production.

                                        Glucose (also called dextrose) is a simple sugar with the molecular formula C6H12O6. Glucose is the most abundant monosaccharide, a subcategory of carbohydrates. Glucose is mainly made by plants and most algae during photosynthesis from water and carbon dioxide, using energy from sunlight.

                                        A complex organic chemical that provides energy to drive many processes in living cells, e.g. muscle contraction, nerve impulse propagation, and chemical synthesis. Found in all forms of life, ATP is often referred to as the "molecular unit of currency" of intracellular energy transfer.

                                        Any type of a close and long-term biological interaction between two different biological organisms.

                                        An evolutionary theory of the origin of eukaryotic cells from prokaryotic organisms.

                                        A substance that is insoluble in water. Examples include fats, oils and cholesterol. Lipids are made from monomers such as glycerol and fatty acids.

                                        An organelle found in eukaryotic cells. Its main function is to produce proteins. It is a portion of the endoplasmic reticulum which is studded with attached ribosomes.

                                        An organelle found in eukaryotic cells with the function of making cellular products such as hormones and lipids. The smooth endoplasmic reticulum is a part of the endoplasmic reticulum that does not have attached ribosomes.

                                        The semipermeable membrane surrounding the cytoplasm of a cell.

                                        A cylindrical organelle composed of microtubules located near the nucleus in animal cells, occurring in pairs and involved in the development of spindle fibers in cell division.

                                        The process by which a parent cell divides into two or more daughter cells. Cell division usually occurs as part of a larger cell cycle.

                                        A threadlike structure of nucleic acids and protein found in the nucleus of most living cells, carrying genetic information in the form of genes.


                                        Assista o vídeo: MITOCÔNDRIAS - ESTRUTURA E FUNÇÃO. Biologia com Samuel Cunha (Dezembro 2021).