As células eucarióticas são um tipo de célula que possui um núcleo definido, delimitado por uma membrana nuclear, que abriga o material genético (DNA) da célula. Essas células são mais complexas em estrutura do que as células procarióticas, que não possuem núcleo definido. As células eucarióticas podem ser encontradas em organismos unicelulares, como algumas algas e leveduras, bem como em organismos multicelulares, como plantas, animais, fungos e protistas.
As células eucarióticas possuem várias organelas internas, como mitocôndrias, retículo endoplasmático, complexo de Golgi, lisossomos, cloroplastos (em células vegetais), entre outras. Essas organelas são responsáveis por realizar diversas funções celulares, como produção de energia, síntese de proteínas, transporte de substâncias, processamento de moléculas, degradação de resíduos, entre outras.
A membrana plasmática, que é a barreira que envolve a célula e controla a entrada e saída de substâncias, também é presente nas células eucarióticas. Além disso, as células eucarióticas podem ter uma parede celular, que é uma estrutura rígida e resistente encontrada em células vegetais, alguns fungos e protistas.
As células eucarióticas são altamente especializadas e podem se diferenciar em diferentes tipos celulares, formando tecidos, órgãos e sistemas nos organismos multicelulares. Elas são responsáveis por realizar as diversas funções vitais dos seres vivos, como nutrição, reprodução, crescimento, resposta a estímulos do ambiente, entre outras. O estudo das células eucarióticas é fundamental para a compreensão dos processos biológicos e é uma área importante da Biologia Celular.
A célula eucariótica é um tipo de célula que apresenta um núcleo definido, delimitado por uma membrana nuclear, e estruturas internas especializadas chamadas organelas. Aqui estão algumas informações sobre as principais organelas presentes em uma célula eucariótica:
Membrana plasmática:Essa membra ocorre em qualquer ser vivo. As células procarióticas também tem membrana plasmática. Essa membrana tem uma camada externa muito fina que envolve a célula, sendo composta principalmente por uma bicamada lipídica com proteínas incorporadas. Ela controla a entrada e saída de substâncias na célula, além de estar envolvida em processos de comunicação celular. Não é possível visualizar ela no microscópio ópico é delimitado, mas no eletrônico consegue com mais complexidade. Ela tem um transporte de membrana que delimita os espaço celular, mas deixa a entrada e saída de sustâncias.
A membrana plasmática das células é responsável pelo controle do transporte de substâncias dentro e fora da célula. Existem diferentes mecanismos de transporte que ocorrem na membrana plasmática, incluindo a difusão, a osmose e o transporte ativo.
Difusão: A difusão é o movimento passivo de substâncias através da membrana plasmática, do local de maior concentração para o de menor concentração, até que as concentrações se equilibrem. Não requer gasto de energia pela célula. A difusão pode ocorrer tanto para substâncias lipossolúveis, que atravessam diretamente a bicamada lipídica, quanto para substâncias hidrossolúveis, que utilizam canais de membrana ou proteínas transportadoras para atravessar a membrana.
Osmose: A osmose é um tipo especial de difusão que envolve o movimento de água através da membrana plasmática. A água se move do local de menor concentração de solutos (hipotônico) para o de maior concentração de solutos (hipertônico), até que as concentrações se equilibrem. A osmose é importante para o equilíbrio osmótico das células e pode afetar o volume e a forma celular.
Transporte ativo: O transporte ativo é um processo que requer gasto de energia pela célula para transportar substâncias contra um gradiente de concentração, ou seja, do local de menor concentração para o de maior concentração. O transporte ativo é mediado por proteínas transportadoras de membrana e pode ser primário, quando usa diretamente energia da célula (como na bomba de sódio-potássio), ou secundário, quando utiliza gradiente de concentração previamente estabelecido por outro processo de transporte (como o cotransporte sódio-glicose).
Os processos de difusão, osmose e transporte ativo são fundamentais para a regulação do equilíbrio químico e osmótico nas células, permitindo que as células mantenham a sua homeostase e funcionem adequadamente em diferentes ambientes e condições.
Paredes Celulares
A parede celular é uma estrutura que fica localizada externamente à membrana plasmática em muitos tipos de células são estruturas rígidas que envolvem e fornecem suporte às células de muitos organismos. Elas são encontradas em diferentes tipos de organismos, incluindo plantas, algas, fungos, bactérias e alguns protistas. As paredes celulares têm funções importantes na proteção, suporte estrutural e regulação da entrada e saída de substâncias nas células.
A composição e estrutura das paredes celulares podem variar entre os diferentes tipos de organismos. Aqui estão alguns exemplos de paredes celulares em diferentes grupos de organismos:
Plantas e algas: Nas plantas e algas, a parede celular é composta principalmente de celulose, uma fibra de carboidrato, que confere rigidez e resistência à parede celular. Além da celulose, a parede celular de plantas e algas também pode conter outras substâncias, como hemicelulose, pectina e lignina, que conferem diferentes propriedades físicas e químicas à parede celular.
Fungos: Nos fungos, a parede celular é composta principalmente de quitina, um polissacarídeo nitrogenado que confere rigidez e resistência à parede celular dos fungos. A quitina é diferente da celulose encontrada nas paredes celulares de plantas e algas, em termos de composição química e estrutura.
Bactérias: Nas bactérias, a parede celular pode ser composta de peptidoglicano, um polímero de açúcares e peptídeos que confere rigidez à parede celular bacteriana. O peptidoglicano é uma característica distintiva das bactérias e é alvo de muitos antibióticos.
Protistas: Alguns protistas, como as diatomáceas e as dinoflageladas, possuem paredes celulares complexas compostas de sílica ou celulose. Essas paredes celulares fornecem suporte estrutural e proteção para esses organismos.
As paredes celulares têm uma variedade de funções, incluindo proteção contra estresses mecânicos, suporte estrutural para a célula, regulação da entrada e saída de substâncias e interação com o ambiente. A composição e a estrutura das paredes celulares variam de acordo com o tipo de organismo e desempenham papéis importantes na biologia e na ecologia desses organismos.
Ruptura na Parede Celular o que pode ocasionar na célula
A ruptura da parede celular de uma célula é a quebra ou danificação da estrutura que compõe a parede celular, resultando na sua destruição ou comprometimento da sua integridade. A parede celular é uma estrutura rígida que envolve a membrana plasmática em muitos tipos de células, como plantas, algas, fungos e algumas bactérias, e tem várias funções importantes, incluindo suporte estrutural, proteção contra estresses mecânicos e regulação da entrada e saída de substâncias.
A ruptura da parede celular pode ocorrer de várias maneiras, como danos físicos, estresses mecânicos, atividade enzimática ou ação de patógenos, como bactérias ou fungos. Por exemplo, o rompimento da parede celular de uma planta pode ocorrer devido a danos causados por forças mecânicas, como ventos fortes, ou devido a ataques de patógenos que secretam enzimas que degradam a parede celular. Em alguns casos, a ruptura da parede celular pode ser um evento natural, como a germinação de sementes, onde a parede celular precisa ser quebrada para permitir o crescimento da planta.
A ruptura da parede celular pode ter várias consequências, dependendo do tipo de célula e do organismo em questão. Em algumas situações, a ruptura da parede celular pode resultar na morte da célula, pois a estrutura de suporte é comprometida e a célula não consegue manter sua forma e função adequadas. Em outros casos, a ruptura da parede celular pode levar à liberação de conteúdo celular, como organelas e metabólitos, no ambiente circundante, o que pode ter efeitos na fisiologia e na sobrevivência da célula e do organismo como um todo.
Além desses dois envoltores Membrana Plástica e parede celular, algumas células animais tem uma mecanismo de reconhecimento o glicocálix .
Glicocálix
O glicocálix é uma camada de carboidratos que recobre a superfície externa da membrana plasmática de muitos tipos de células. É composto por uma variedade de carboidratos, incluindo glicoproteínas e glicolipídios, que se projetam para fora da superfície celular, formando uma camada de "pelos" ou "escovas" que cobrem a superfície celular. O glicocálix desempenha várias funções importantes na célula, incluindo proteção, sinalização celular, reconhecimento de células e interações celulares.
Funções do glicocálix:
Proteção: O glicocálix pode ajudar a proteger a membrana plasmática contra danos físicos e químicos, atuando como uma barreira protetora.
Reconhecimento de células: O glicocálix permite o reconhecimento de células, ajudando as células a se identificarem umas às outras e a se comunicarem. Isso é importante em processos como a adesão celular, migração celular e reconhecimento imunológico.
Sinalização celular: O glicocálix pode estar envolvido na transdução de sinais celulares, ajudando a célula a receber e transmitir sinais químicos do ambiente extracelular para o interior da célula.
Lubrificação: O glicocálix pode atuar como uma camada lubrificante na superfície celular, facilitando o deslizamento e o movimento de células em certos tecidos e órgãos.
Absorção de nutrientes: O glicocálix pode estar envolvido na absorção de nutrientes em células especializadas, como as células intestinais, onde pode aumentar a superfície de absorção e auxiliar na captação de nutrientes.
Proteção contra patógenos: O glicocálix pode ajudar a proteger a célula contra a adesão e invasão de patógenos, atuando como uma barreira física e inibindo a ligação de microorganismos à superfície celular.
O glicocálix é uma estrutura dinâmica e sua composição pode variar entre diferentes tipos de células e em diferentes condições fisiológicas. Ele desempenha papéis importantes na fisiologia celular e em processos biológicos essenciais, contribuindo para a funcionalidade e integridade das células.
O glicocálix pode desempenhar um papel na compatibilidade de transplantes de órgãos
Uma vez que é uma estrutura de carboidratos na superfície celular que pode ser reconhecida pelo sistema imunológico. A compatibilidade de transplantes é determinada em grande parte pela presença ou ausência de antígenos de histocompatibilidade nas células do doador e do receptor.
Os antígenos de histocompatibilidade são proteínas ou carboidratos que são expressos na superfície das células e ajudam o sistema imunológico a reconhecer as células como "próprias" ou "estranhas". Existem dois principais tipos de antígenos de histocompatibilidade envolvidos na compatibilidade de transplantes: o Complexo Principal de Histocompatibilidade (MHC, do inglês Major Histocompatibility Complex) classe I e classe II.
Os antígenos de histocompatibilidade MHC classe I estão presentes na maioria das células nucleadas do organismo e são responsáveis por apresentar antígenos endógenos (proteínas produzidas dentro da célula) às células T citotóxicas. Os antígenos de histocompatibilidade MHC classe II são expressos principalmente em células apresentadoras de antígenos, como células dendríticas, macrófagos e células B, e são responsáveis por apresentar antígenos exógenos (proteínas provenientes do meio externo) às células T auxiliares.
O glicocálix pode conter carboidratos que se ligam aos antígenos de histocompatibilidade na superfície das células, e a presença desses carboidratos pode influenciar a compatibilidade de transplantes. Por exemplo, se o glicocálix do doador e do receptor for semelhante o suficiente, o sistema imunológico do receptor pode não reconhecer as células do doador como estranhas e, portanto, pode haver uma maior probabilidade de aceitação do órgão transplantado. Por outro lado, se o glicocálix do doador e do receptor forem significativamente diferentes, o sistema imunológico do receptor pode reconhecer as células do doador como estranhas e montar uma resposta imunológica, levando à rejeição do órgão transplantado.
A compatibilidade de transplantes é um processo complexo que envolve muitos outros fatores além do glicocálix, como os antígenos de histocompatibilidade, a presença de outros antígenos, a resposta imunológica do receptor e o uso de medicamentos imunossupressores. O glicocálix pode ser um dos muitos fatores que influenciam a compatibilidade de transplantes, e a compreensão de sua função e interação com o sistema imunológico pode ajudar a melhorar a seleção de doadores e a gestão de pacientes transplantados.
Citoplasma: É a região entre a membrana plasmática e o núcleo, composta principalmente por água, íons, proteínas e organelas suspensas. É o local onde muitas atividades celulares ocorrem, como a síntese de proteínas, geração de energia e transporte de substâncias. O citoplasma de uma célula eucariótica tem uma composição de água e sais minerais e proteínas desolvidos que se chama citosol e citogel.A região mais externa do citoplasma tende a ser mais viscosa e denomina-se ectoplasma ou citogel. Enquanto a região mais interna tende a ser mais fluída e denomina-se endoplasma ou citosol.
. Isto é, por ter uma consistência o citoplasma se modifica ao longo dos tempos, ora fica mais fluídica ora fica mais viscosa. A célula não é estática ela se movimenta por isso,a importância dessa fluidez em todo o citoplasma.
No citoplasma tem pequenas estruturas que são órgãos da célula que são chamadas de organelas.
As células eucarióticas possuem uma grande variedade de organelas com funções especializadas. Algumas das principais organelas encontradas em células eucarióticas incluem:
Núcleo - contém o material genético da célula, incluindo cromossomos e DNA.
Mitocôndrias - responsáveis pela produção de energia celular, através da respiração celular.
Retículo endoplasmático - um sistema de membranas que se estende por todo o citoplasma, e é responsável pela produção e transporte de proteínas e lipídios.
O retículo endoplasmático (RE) é uma organela encontrada em células eucarióticas que é responsável por várias funções celulares, incluindo a síntese e transporte de proteínas e lipídios. Existem dois tipos de RE: o retículo endoplasmático granular (ou rugoso) e o retículo endoplasmático agranular (ou liso).
O retículo endoplasmático granular é chamado assim devido à presença de ribossomos aderidos às suas membranas, o que confere uma aparência granulada a organela. Esses ribossomos são responsáveis pela síntese de proteínas que são destinadas para secreção, incorporação em membranas celulares ou para outras organelas como o Complexo de Golgi. As proteínas são inseridas no lúmen do RE granular, onde são processadas e transportadas para outras organelas.
Já o retículo endoplasmático agranular não possui ribossomos aderidos às suas membranas e, portanto, não tem a aparência granulada do RE granular. Esse tipo de RE está envolvido em diversas funções celulares, incluindo a síntese de lipídios, como fosfolipídios e colesterol, e a desintoxicação de substâncias químicas, como drogas e álcool. Também é responsável pelo armazenamento e liberação de íons cálcio, que são importantes para a contração muscular e outras funções celulares.
Ambos os tipos de RE são interconectados e trabalham juntos para manter o equilíbrio celular e realizar suas funções específicas.
Complexo de Golgi - São sacos achatados responsável pelo processamento, empacotamento e distribuição de proteínas e lipídios para diferentes partes da célula ou para fora da célula.
Lisossomos -São pequenas visículas organelas que contêm enzimas digestivas, responsáveis pela digestão de materiais dentro da célula.
Peroxissomos - São visiculas, são responsáveis pelo metabolismo de ácidos graxos e outras moléculas.
Núcleo Celular - é delimitado por membrana e no interior dele fica o material genético representado pelos cromossomos da espécie.
Estrutura geral dos componentes celulares das células eucarióticas
Plastos: Os plastos são organelas encontradas em células de plantas e algumas algas. Existem três tipos principais de plastos: cloroplastos, cromoplastos e amiloplastos. Os plastos são responsáveis por funções como fotossíntese (cloroplastos), armazenamento de pigmentos (cromoplastos) e armazenamento de amido (amiloplastos).
Cloroplasto: O cloroplasto é um tipo de plastídio encontrado em células de plantas e algumas algas. Sua função principal é realizar a fotossíntese, que é o processo de converter a energia da luz solar em energia química.
Vacúolos: Os vacúolos são espaços vazios preenchidos com líquido que ocupam uma grande parte da célula vegetal. Eles são importantes para manter a turgidez da célula e armazenar nutrientes, água e produtos de resíduos.
Plasmodesmos: Os plasmodesmos são estruturas em forma de túnel que conectam as células vegetais e permitem a comunicação e o transporte de nutrientes e sinais entre as células.
Reserva de amido: O amido é uma molécula de carboidrato usada pelas plantas como fonte de energia de reserva. O amido é armazenado em amiloplastos, que são um tipo de plastídio encontrado em células de plantas.
As células eucarióticas animais e vegetais têm muitas semelhanças em sua estrutura e funcionamento, mas também têm diferenças importantes. Aqui estão algumas das principais diferenças entre células eucarióticas animais e vegetais em termos de suas estruturas:
Parede celular: As células vegetais têm uma parede celular externa rígida composta principalmente de celulose, enquanto as células animais não possuem parede celular.
Cloroplastos: As células vegetais possuem cloroplastos, que são organelas responsáveis pela fotossíntese e contêm clorofila. As células animais não possuem cloroplastos.
Vacúolos: As células vegetais geralmente têm um grande vacúolo central que ocupa a maior parte do volume celular, enquanto as células animais podem ter vários vacúolos menores.
Forma: As células vegetais tendem a ter uma forma mais rígida e definida devido à parede celular, enquanto as células animais são geralmente mais flexíveis e podem mudar de forma com mais facilidade.
Centríolos: As células animais têm centríolos, que são organelas que ajudam a organizar os filamentos de proteína durante a divisão celular. As células vegetais não têm centríolos.
Plasmodesmos: As células vegetais têm plasmodesmos, que são pontes de membrana entre células adjacentes que permitem a troca direta de materiais e informações, enquanto as células animais não têm essa estrutura.
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