CITOLOGIA

                                    O que é Citologia?

Citologia é o ramo da biologia que estuda as células, suas funções e sua importância na constituição dos seres vivos. Também conhecida como biologia celular, é o estudo que busca compreender o ciclo de vida destes seres, além dos seus reflexos no funcionamento de diferentes meios.

Esta área surgiu após o desenvolvimento de técnicas de microscopia óptica. Assim, foi possível observar estruturas muito pequenos que foram nomeadas de célula. A necessidade de saber mais sobre esses seres resultou no avanço de tecnologias que impulsionaram ainda mais os estudos, como o surgimento do microscópio eletrônico e suas técnicas.

História da Citologia

Imagem: gravura do Microscópio de Hooke. Fonte: Wikipedia

Em 1665, o biólogo e físico inglês Robert Hooke observou uma estrutura celular pela primeira vez, sendo o primeiro estudioso a perceber as características da célula vegetal. O nome “célula” também foi escolhido por ele, que se originou do latim celulla, diminutivo de cella, expressão que pode ser traduzida para o português como “pequeno compartimento”.

A Citologia é considerada uma das áreas da ciência que mais demorou para se desenvolver, pois suas descobertas estiveram diretamente relacionadas ao desenvolvimento dos primeiros microscópios – equipamento que permite o estudo de estruturas pequenas a olho nu.

A segunda grande descoberta no ramo foi do microscopista holandês, Antoni van Leeuwenhoek, responsável pelo primeiro registro das células livres. Anos mais tarde, foi a vez do botânico e físico escocês Robert Brown fazer sua contribuição. Em 1833, ele descobriu a estrutura que foi nomeada como núcleo celular.

A época também foi marcada pelas ideias do botânico alemão Matthias Schleiden, o primeiro a afirmar que todos os vegetais são constituídos por células. No ano seguinte, o fisiologista Theodor Schwann estendeu a ideia de Schleiden e defendeu que os organismos animais também são inteiramente constituídos por células. A cada nova descoberta há o desenvolvimento de uma nova tecnologia, que aprimora ainda mais as ferramentas de estudo desses pequenos organismos.

A importância da Citologia

Por ser um ramo da biologia focado no estudo das estruturas celulares, seus conhecimentos são de grande importância para a compreensão do funcionamento de todos os organismos vivos. Por isso essa área é muito importante, porque ajuda a identificar e catalogar os seres vivos com maior facilidade, conhecendo no detalhe as unidades fundamentais para a existência e desenvolvimento da vida.

Além disso, seus estudos são indispensáveis no desenvolvimento da medicina, impactando a criação de novos medicamentos e tratamentos, e gerando mais facilidade para a conclusão de diagnósticos. A Citologia também é uma das pioneiras de segmentos modernos muito importantes, como a biotecnologia, por exemplo.

A Citologia e seus conhecimentos trouxeram inúmeros benefícios para o desenvolvimento das ciências biológicas. Por isso, conhecer as células e seus principais elementos estruturais é importante para desvendar ainda mais segredos sobre os seres vivos!

O que a Citologia estuda?

Entre os conhecimentos estudados pela Citologia, existem alguns assuntos que são essenciais e fundamentam os conhecimentos básicos para entender a complexidade das células. Veja os principais temas que são abordados nos estudos:

• Tipos de célula (procariontes e eucariontes);
• As estruturas celulares;
• Evolução celular;
• Transporte e importância da membrana plasmática para o organismo celular;
• Processo de endocitose e exocitose;
• Respiração celular;
• Metabolismo das células;
• Processos de divisão celular (meiose e mitose);
• Bioquímica celular;
• Fotossíntese.

Citologia e Histologia

E não é só a Citologia que estuda as células. Outro ramo da biologia chamado de Histologia, de certa forma, também estuda as células, pois é o estudo dos tecidos do organismo. Tecidos são o conjunto de células especializadas em uma mesma função. Esse tipo de estudo também é fundamental para a Medicina, em que é utilizado para diagnosticar doenças como o câncer e outras. Essa análise também é feita por meio de microscópios.

Teoria celular

Esse é o nome dado à organização do estudo de células. Foi a partir dele estudo que se descobriu que todos os seres dotados de vida são compostos por células e que, portanto, essa é a estrutura vital do ser vivo.

Com muitos avanços na área, temos que destacar o trabalho dos pesquisadores Matthias Schleiden e Theodor Schwann, pois através disso foi possível observar os principais fundamentos nos quais o estudo da Citologia é baseado. A dupla é responsável por formular quatro pontos interessantes que até hoje batizam as generalizações mais importantes da área.

Outro pilar muito importante da teoria celular está no fato constatado por Rudolph Virchow, que dizia que toda célula se origina a partir de outra célula. Assim, surgia o primeiro conceito de divisão celular, umas das primeiras compreensões científicas sobre a origem da vida no planeta Terra. Em resumo, a teoria celular apresenta pontos importantes para o estudo da Citologia. São eles:

• Todos os seres vivos são constituídos por células;
• As atividades essenciais que caracterizam a vida ocorrem no interior das células;
• Novas células se formam pela divisão de células preexistentes através da divisão celular;
• A célula é a menor unidade da vida.

Tipos de células

Células procariontes

Também chamadas de células procariotas, as células procariontes são aquelas que não possuem carioteca, ou seja, uma membrana delimitando o núcleo da célula. Nesse caso, o material genético fica disperso pelo citoplasma em uma área que é conhecida como nucleoide. O principal exemplo de seres que possuem células procariontes são as bactérias.

Células eucariontes

Essas células são consideradas mais complexas e possuem carioteca individualizando o núcleo, além de diversos tipos de organelas. Elas estão presentes em todos os outros grupos de seres vivos, como nas células animas, células vegetais, nas algas, nos fungos e nos protozoários.

Estrutura das células

Célula animal

Membrana plasmática

A membrana plasmática, ou membrana celular, é uma estrutura fina e porosa que envolve toda a célula, sendo responsável pela proteção de todas as estruturas celulares. É um tecido presente ao redor de todas as células, tanto procariontes quanto eucariontes. Ela age como uma espécie de filtro, separando os meios interno e externo que controlam a entrada e saída de diversas substâncias conforme diferentes necessidades químicas.

Não é possível enxergá-la em um microscópio comum, pois seu tamanho é extremamente pequeno. Apesar disso, a membrana plasmática é uma das estruturas mais importantes para o correto funcionamento celular e, consequentemente, para garantir a manutenção da vida.

Citoplasma

O citoplasma é a porção de mais volume da célula, sendo preenchido por uma matriz viscosa e quase transparente chamada hialoplasma ou citosol. No citoplasma também se encontram as organelas celulares, que são pequenos órgãos da célula e cada uma exerce uma função diferente.

O citoplasma das células 

De acordo com a Teoria Celular, as células presentes nos seres vivos podem ser classificadas entre procariontes e eucariontes. 

Enquanto as células procariontes não possuem núcleo, as células eucariontes possuem, sendo muito mais complexas em estrutura. 

Esta, então, é a principal diferença entre elas. 

Os procariontes têm membrana plasmática e são formadas por citoplasma, ribossomos e material genético.

Já os eucariontes são formados por membrana plasmática, citoplasma e núcleo celular.

Para definirmos o que é o citoplasma das células, precisamos fazer uma distinção entre os procariontes e eucariontes.Em células eucariontes, o citoplasma é espaço intracelularentre a membrana plasmática e o invólucro nuclear. Já nos procariontes, ele representa a totalidade da área intracelular. 

Veja as principais organelas da célula animal:

• Ribossomos: auxilia a síntese de proteínas nas células;
• Retículo endoplasmático liso e rugoso;
• Complexo de Golgi: modifica, armazena e exporta proteínas sintetizadas no retículo endoplasmático rugoso;
• Lisossomos: responsáveis pela digestão intracelular;
• Mitocôndrias: realiza a respiração celular;
• Peroxissomos: oxidação de ácidos graxos para a síntese de colesterol e respiração celular;
• Vacúolos: armazenamento de substâncias.

Célula vegetal

Parede celular

É uma estrutura exclusiva das células vegetais, exterior à membrana plasmática, que envolve toda a célula composta de um polissacarídeo denominado celulose. A principal função da parede celular é sustentar e proteger a planta. Além disso, ela realiza a troca de substâncias entre células vizinhas e controla a entrada de água na célula.

Cloroplastos

São organelas responsáveis pela fotossíntese. Apresentam coloração verde por conta da clorofila, que absorve a luz solar, possibilitando o processo de fotossíntese.

Glioxissomos

Os glioxissomos são organelas presentes nos tecidos acumuladores de gordura em sementes que estão em processo de germinação. Eles contêm enzimas que são responsáveis pela transformação de ácidos graxos em açúcares.

Confira outras organelas das células vegetais:

• Ribossomos;
• Retículo endoplasmático liso e rugoso;
• Complexo de Golgi;
• Mitocôndrias;
• Vacúolos.

Diferenças entre célula animal e célula vegetal

Estrutura e forma

A célula animal e a vegetal apresentam diferentes formatos. A célula animal é irregular, enquanto a célula vegetal apresenta uma forma fixa. Outra diferença é que a célula animal apresenta cílios e flagelos, o que não ocorre na célula vegetal.

É possível observar um grande vacúolo na célula vegetal, que ocupa grande parte do seu citoplasma. Isso ocorre porque é função da célula armazenar seiva e realizar o controle da entrada e saída de água.

Parede celular

Como já citamos, a parede celular é uma estrutura exclusiva das células vegetais e corresponde a um envoltório externo à membrana plasmática.

Organelas

As organelas celulares são estruturas que realizam as funções essenciais para o funcionamento das células. Cada célula – animal e vegetal – apresenta organelas específicas, algumas em comuns e outras diferentes, como já apresentamos acima.

Núcleo celular

O núcleo é a região da célula onde se encontra o material genético (DNA) dos organismos. É ele que caracteriza os organismos eucariontes e os diferencia dos procariontes, que não possuem núcleo.

O núcleo celular funciona como o cérebro da célula, pois é a partir dele que partem as “decisões”. É onde se localizam os cromossomos compostos de moléculas de ácido desoxirribonucleico, que carrega toda a informação sobre as características da espécie e participa dos mecanismos hereditários. Além disso, quando o organismo precisa crescer ou se reproduzir a célula passa por divisões que acontecem também no núcleo.

Mitocôndria 

As mitocôndrias são onde acontece a respiração celular. Por isso, elas são conhecidas como as geradoras de energia química das células.

Elas têm formato alongado e estão envolvidas por duas membranas. Uma curiosidade é que as mitocôndrias possuem DNA próprio e podem se dividir.

Ribossomos 

Por sua vez, os ribossomos apresentam formato de grânulo e estão presentes nas células eucariontes e procariontes.Isso significa que todos os seres vivos os possuem. Eles agem no controle e regeneração da célula, sendo essenciais para o crescimento celular. 

Estruturas celulares responsáveis pela síntese de proteínas, os ribossomos são pequenos grânulos constituídos de proteínas e RNA. Estão presentes tanto em células procarióticas quanto eucarióticas.

Em procariotos, os ribossomos são encontrados livres no citoplasma. Já em eucariotos, além de serem encontrados livres no citoplasma, podem também ser encontrados associados ao Retículo Endoplasmático, formando grânulos em sua superfície. Isso é o que caracteriza a organela como Retículo Endoplasmático Rugoso ou Granular.

O local em que o ribossomo se encontra auxilia na identificação dos tipos de proteínas formadas por eles:Quando associados ao Retículo Endoplasmático: os ribossomos, geralmente, estão responsáveis pela síntese de proteínas que serão enviadas ao Complexo Golgiense e, posteriormente, secretadas para o meio extracelular.

Quando encontrados livres no citoplasma celular: os ribossomos sintetizam proteínas que possuem função no próprio interior celular geralmente.

Os ribossomos também estão presentes em organelas que possuem capacidade de autorreplicação, como as Mitocôndrias e os Cloroplastos.

Como essas organelas sintetizam proteínas a partir do seu próprio material genético, que é independente do material genético encontrado no núcleo celular, elas possuem seus próprios ribossomos e suas próprias ferramentas de síntese protéica.

Os ribossomos são considerados organelas não-membranosas e existem abundantemente, na ordem de milhões, nas células eucarióticas - com exceção dos espermatozoides, que não possuem ribossomos.

Retículo endoplasmático 

São estruturas membranosas localizadas no citosol da célula.Sua função está em sintetizar moléculas orgânicas, e para isso ele se divide em dois: liso e rugoso. Enquanto o retículo endoplasmático liso produz lipídios, o retículo endoplasmático rugoso sintetiza proteínas.

"O retículo endoplasmático é um sistema de membranas que percorre o citoplasma das células eucariontes e está em continuidade com o envoltório nuclear. Essa organela membranosa é constituída por túbulos e cisternas (sacos achatados) interligados. 

A membrana do retículo endoplasmático, em alguns locais, apresenta uma série de ribossomos aderidos, e, em outros, essas estruturas estão ausentes. Devido a essa característica, é possível distinguir duas regiões: o retículo endoplasmático rugoso e o liso."Vale salientar, no entanto, que ambas as regiões estão conectadas, sendo suas membranas contínuas. Dentre as funções exercidas por essa organela, podemos citar a síntese e o transporte de macromoléculas.

Retículo endoplasmático rugoso, granular ou granuloso

Caracteriza-se por apresentar ribossomos (na forma de polirribossomos) aderidos à superfície externa da sua membrana. Normalmente, apresenta-se como uma série de sacos achatados, também chamados de cisternas. A membrana do retículo endoplasmático rugoso é contínua com a membrana externa do envoltório nuclear.

"Os ribossomos presentes na membrana do retículo endoplasmático rugoso sintetizam proteínas que são lançadas no interior da organela, a qual tem o papel de garantir que elas fiquem separadas das proteínas produzidas no citoplasma e sejam posteriormente enviadas para outras partes das células ou ainda para fora delas.

Grande parte dessas proteínas é transportada para o complexo golgiense, no qual sofrem algumas modificações e são empacotadas em vesículas que são levadas para locais específicos. Células especializadas na secreção de proteínas, como as células do pâncreas e plasmócitos, apresentam um retículo endoplasmático rugoso bem desenvolvido.

Além da segregação de proteínas, o retículo endoplasmático rugoso participa de processos como produção de fosfolipídios, síntese de proteínas de membrana, glicosilação (adição de açúcares às proteínas) inicial das glicoproteínas e montagem de moléculas proteicas formadas por várias cadeias polipeptídicas."

Retículo endoplasmático liso ou agranular

Apresenta membrana sem ribossomos aderidos e, geralmente, membrana disposta em um formato tubular. O retículo endoplasmático liso está em continuidade com o retículo endoplasmático rugoso.

O retículo endoplasmático liso está relacionado com diferentes processos, a depender da célula na qual se encontra. Em células produtoras de hormônios esteroides, como as células das glândulas suprarrenais, o retículo endoplasmático liso apresenta papel essencial na síntese desses hormônios. Além de esteroides, o retículo endoplasmático liso relaciona-se com a síntese de outros tipos de lipídios, como os fosfolipídios, utilizados em todas as membranas celulares.

O retículo endoplasmático liso é bem desenvolvido também em células do fígado, uma vez que apresentam importante papel na inativação (desintoxicação) de substâncias nocivas e tóxicas ao organismo. Algumas substâncias, como o álcool, promovem a proliferação do retículo endoplasmático liso nesse órgão, garantindo, desse modo, maior desintoxicação. Isso explica, por exemplo, por que, com o tempo, as pessoas que fazem uso dessa substância necessitam de doses cada vez mais altas para conseguir determinado efeito.

O retículo endoplasmático liso participa também do metabolismo de carboidratos, sendo fundamental na formação de glicose por meio da hidrólise do glicogênio. Além disso, outra função atribuída a essa organela é a capacidade de armazenar íons de cálcio, sendo esse papel importante no processo de regulação da contração muscular. Vale destacar que, nos músculos, o retículo endoplasmático recebe a denominação de retículo sarcoplasmático."

Funções do retículo endoplasmático

O quadro a seguir apresenta as diferentes funções realizadas pelo retículo endoplasmático, separando-as de acordo com a porção do retículo que as desempenha:

Complexo golgiense 

Também conhecido como complexo de golgi, esta organela citoplasmática é responsável por armazenar, transformar e exportar o material que foi sintetizado pelo retículo endoplasmático. Ela foi nomeada em homenagem ao citologista, Camillo Golgi.

"O complexo golgiense é uma importante organela das células eucariontes e apresenta-se em maior quantidade naquelas especializadas no processo de secreção. É nessa organela que muitas substâncias produzidas no retículo endoplasmático, como proteínas, são modificadas, armazenadas e endereçadas.

Estrutura do complexo golgiense

O complexo golgiense consiste em uma pilha de cisternas (sacos membranosos achatados), que não se comunicam fisicamente entre si e que apresentam suas porções laterais dilatadas. Essa organela apresenta duas faces: um convexa e uma côncava.

A face convexa é chamada de cis, e a côncava é chamada de trans. A face cis é a região onde se fundem as vesículas originadas no retículo endoplasmático, e a face trans é o local onde surgem as vesículas que saem do complexo golgiense e que garantem a secreção das substâncias.

Secreção celular

O complexo golgiense é responsável pela secreção de substâncias produzidas no retículo endoplasmático e também por secretar as macromoléculas produzidas por ele próprio, como a pectina. As substâncias produzidas pelo retículo são levadas por meio de vesículas, que se fundem ao complexo golgiense na face cis da organela. Então, elas são transportadas pelo complexo até a face trans, onde serão liberadas."

"Durante esse transporte da face cis até a trans, é comum que haja modificações nessas substâncias. Isso se deve ao fato de que nas cisternas do complexo golgiense são encontradas várias enzimas que participam de diferentes processos, como a glicosilação (adição de um carboidrato a uma molécula) e a hidrólise parcial de proteínas."

"Na face trans, brotam vesículas que levarão a substância ao local adequado. Para que isso ocorra, o complexo golgiense marca cada vesícula para que elas cheguem ao seu destino, o qual pode ser outras organelas, como os lisossomos e a membrana plasmática. No local onde a vesícula libera seu conteúdo, há “sítios de ancoramento” que permitem a identificação da vesícula correta. Assim, podemos dizer que, antes de liberar uma vesícula para a sua secreção, o complexo golgiense consegue identificar o local de atuação de cada uma, fazendo o endereçamento correto delas."

Lisossomos 

Os lisossomos são organelas que contém sacos membranosos cheios de enzimas dentro de si. Eles atuam na degradação de diferentes moléculas. Por conta disso, os lisossomos são classificados como a organela citoplasmática responsável pela digestão intracelular.

Os lisossomos são organelas citoplasmáticas, originadas no complexo de Golgi e têm a capacidade de degradar partículas. Presentes na maioria dos seres vivos eucariontes, os lisossomos estão envolvidos em outras atividades celulares como reparo de membrana e secreção. 

Em síntese, essas organelas possuem duas funções principais:

• Heterofagia: processo de digestão de partículas de origem externa à célula; 

•Autofagia: reciclagem (renovação) de outras organelas celulares envelhecidas e macromoléculas.

Descoberta

O termo lisossomo é uma derivação da palavras gregas lise (destruição ou dissolução) soma (corpo). A descoberta dessa organela aconteceu em 1949, pelo citologista belga Christian de Duve, que estudava os mecanismos de ação da insulina em células hepáticas.

O cientista e a sua equipe tinham como foco a enzima glicose 6-fosfatase e resolveram isolá-la pelo método de fraccionamento celular. Nesse processo, identificaram algumas organelas membranosas que foram denominadas de lisossomos.

Estrutura e tipos de lisossomos

Os lisossomos são vesículas de formato esférico, com tamanho variável, mas a maioria possui entre 0,1 e 0,8 µc o. Essas organelas ainda são delimitadas por uma membrana celular, cobertura de carboidratos na face interna, que impede a digestão da própria membrana do lisossomo. 

O interior dessa organela possui várias enzimas, cada uma delas é capaz de digerir determinado tipo de substância, por exemplo: proteases (digerem aminoácidos), lipases (digerem lipídios), nucleases (digerem ácidos nucleicos), entre outras. 

Como mencionado, os lisossomos são formados a partir de outra organela celular chamada: o complexo de Golgi, responsável por armazenar, transformar e exportar as substâncias que são produzidas no retículo endoplasmático liso e rugoso. 

No complexo de Golgi, as proteínas passaram por um tipo de processamento e ficam disponíveis para se associarem a alguma vesícula. Estas, ao se desprenderem da estrutura dão origem ao lisossomo primário, que está coberto de clatrina – proteína que ajuda na biogênese e no processo de endereçamento das vesículas. 

Os lisossomos recém-formados, os primários, ficam no citoplasma até que a célula realize o processo de transporte celular da endocitose (fagocitose ou pinocitose) e englobem alguma partícula de origem externa à célula. 

Quando isso acontece, a partícula é interiorizada dentro de uma vesícula chamada endossomo. Este, por sua vez, se une ao lisossomo primário e forma o lisossomo secundário, uma espécie de vacúolo digestivo. Após isso pode ser formado o vacúolo residual, um lisossomo formado por resíduos não digeridos. 

Existe também o vacúolo autofágico, também chamado de autofagossomo, formado por porções do retículo endoplasmático granulado que não tem ribossomos. Esse lisossomo é responsável por digerir estruturas da própria célula, caracterizando a autofagia. 

O vacúolo digestivo, vacúolo autofágico e vacúolo residual são caracterizados como lisossomos secundários. Enquanto os lisossomos novos, que ainda não atuaram no processo de digestão, são denominados de lisossomos primários.

Endocitose

A endocitose consiste no processo de transporte celular que permite que a célula traga para dentro de si substâncias externas, através das vesículas de endocitose ou endocíticas. Tal processo pode acontecer por pinocitose, fagocitose ou endocitose mediada.

Pinocitose 

A pinocitose acontece quando a célula ingere macromoléculas solúveis como proteínas ou polissacarídeos, que por outros meios teriam dificuldades de penetrar a membrana celular. Esse processo nas seguintes etapas:

1. Macromoléculas dissolvidas em água ficam perto da membrana plasmática; 

2. As macromoléculas são envoltas na membra plasmática através da invaginação; 

3. A membrana se fecha e no interior do citoplasma são gerado os pinossomos;

4. Os pinossomos são pequenos sacos que no seu interior acomodam o material ingerido;

5. Os pinossomos podem ser digeridos pela célula, caso sirvam de alimento. 

Fagocitose

A fagocitose é realizada apenas por células que podem se movimentar, exemplo: amebas, macrófagos e neutrófilos. Tal processo tem como objetivo garantir a nutrição, a defesa e a manutenção das atividades celulares. 

Esse processo é parecido com o anterior, contudo a célula envolve e transporta partículas sólidas, não diluídas. 

As etapas da fagocitose podem ser sintetizadas em quatro: 

1. Adesão: os anticorpos marcam a partícula invasora para fagocitose, logo após isso a adesão ativa receptores que desencadeiam a montagem da actina; 

2. Englobamento: a montagem de trama de actina impulsiona a formação de pseudópodos; 

3. Fusão: ocorre a fusão com vesículas ricas em enzimas; 

4. Degradação: é formado um lisossomo com diversas enzimas hidrolíticas, responsáveis pela degradação de substratos específicos. 

Endocitose mediada por receptor

A partícula que será fagocitada se liga às proteínas receptoras, formando uma pequena depressão na membrana plasmática que está coberta de clatrina. Quando a proteína receptora se liga a uma determinada macromolécula, a depressão envagina até se transformar em uma vesícula que então é transportada para o interior da célula. 

Exocitose

Um dos destinos dado aos produtos da digestão do lisossomo é eliminação por exocitose. Isso acontece quando os resíduos localizados na vesícula são conduzidos até a membrana para fundir-se com ela. Deste modo, ela se abre para o exterior expele o conteúdo. 

A exocitose ainda pode ser realizada de duas formas:

• Constitutiva: liberação de substâncias de forma constante;

• Regulada: eliminação de substâncias somente com a presença de um estímulo.

Autofagia 

Os lisossomos também podem digerir partes da própria célula através da autofagia. Tal processo de degradação e reciclagem se inicia com a produção de proteínas, que se unem até formar membranas, as quais irão ingerir o material e gerar o autofagossomo.

O autofagossomo se une ao lisossomo, gerando o autofagolisossomo, este último será degradado em função das enzimas digestivas. Em certos casos, a célula morre por autólise, caracterizada pelo rompimento do lisossomo e dispersão das enzimas digestivas no citoplasma.

Peroxissomos 

Os peroxissomos são organelas responsáveis por degradar gorduras e aminoácidos sem prejudicar os tecidos. Estão presentes tanto em animais quanto em plantas.Dentre todas as organelas citoplasmáticas, os peroxissomos são os descobertos mais recentemente.

Os peroxissomos ou peroxissomas são organelas citoplasmáticas presentes nas células de animais e plantas. Elas possuem enzimas digestivas que são responsáveis por degradar gorduras e aminoácidos no interior das células sem prejudicar os tecidos.

Estrutura dos peroxissomos

Entre as organelas celulares, os peroxissomos foram descobertos a menos tempo, inclusive a sua estrutura é bem semelhante aos lisossomos. Pois, assim como este, eles possuem dupla membrana e têm o formato de vesícula arredondada. No entanto, elas se diferem nas funções. 

Função dos peroxissomos

A principal função dos peroxissomos é fazer a desintoxicação das células e principalmente realizar a catalisação do peróxido de hidrogênio, mais conhecido como água oxigenada (H2O2), uma substância extremamente tóxica para as células e fonte de radicais livres. Mas, você sabe por que isso acontece?

Isso ocorre porque a produção de água oxigenada é um processo natural que acontece no interior das células, durante a degradação de gorduras (metabolismo celular). Porém, essa substância em grande quantidade pode causar lesões às células. 

A enzima responsável por fazer a destruição, ou melhor, catalisação dessa substância é a catalase. Ela é encontrada em maior quantidade nos peroxissomos. Veja de que maneira essa reação é feita: 

Fórmula catalase. (Foto: Educa Mais Brasil)

Dessa forma, para que não seja prejudicial aos tecidos, a enzima denominada de catalase reage com o peróxido de hidrogênio produzindo água (H2O) e oxigênio molecular (O2), acabando com essa substância. Além da função principal, os peroxissomos participam de outros processos de desintoxicação da célula. Entre eles:

•Quebra dos ácidos graxos em cadeia longa (tóxicos);

•Serve de matéria-prima na respiração celular com o intuito de obtenção de energia;

•Oxidação de ácidos graxos para a síntese de colesterol.

É possível encontrar uma grande quantidade de peroxissomos nas células renais (rins) e nas células hepáticas (fígado), chegando a ocupar até 2% de espaço desses órgãos. No interior das células hepáticas, os peroxissomos auxiliam na produção de sais biliares e também na neutralização de algumas substâncias tóxicas para o corpo.

Glioxissomos

Glioxissomos são peroxissomos especiais encontrados nas células de plantas e sementes em germinação. A diferença entre os dois é que os glioxissomos agem em algumas reações do processo de fotossíntese, estando relacionados à fixação do gás carbônico. 

Já nas sementes, os efeitos dessas organelas são importantes na transformação de ácidos graxos em substâncias de menor tamanho, que por sua vez serão convertidas em glicose e utilizadas pelo embrião em germinação. Além disso, convertem lipídios em carboidratos.

Doenças peroxissômicas

A ausência ou deformidade estrutural das enzimas dos peroxissomos podem causar doenças metabólicas, envolvendo diversos órgãos. As doenças peroxissômicas podem ser causadas por dois motivos. 

O primeiro deles é quando os peroxissomos são produzidos em menor quantidade ou então quando suas proteínas não são importadas e degradadas no citoplasma. Nesses casos, podemos citar: a síndrome de Zellweger e a condrodisplasia puntata rizomélica.

O outro motivo é quando essas doenças aparecem em virtude de defeitos aparentes em uma única enzima peroxissomal, por acúmulo de substratos ou por falta dos seus respectivos produtos. Nesses casos, é possível citar: adrenoleucodistrofia ligada ao cromossomo X, pseudo síndrome de Zellweger, hiperoxalúria tipo I e acatalessemia.

Plastídios 

Os plastídios são organelas encontradas em células vegetais. Elas possuem função de fotossíntese, síntese de aminoácidos e ácidos graxos.Elas também fazem armazenamento. Os plastídios são classificados de acordo com seu pigmento, então podemos encontrar cloroplastos (verde), cromoplastos (de amarelo a vermelho) e leucoplastos (não possuem pigmento). 

Os plastídios, também chamados de plastos, são organelas celulares encontradas em células vegetais que apresentam funções de fotossíntese, síntese de aminoácidos e ácidos graxos, além de armazenamento. Eles são classificados de acordo com o pigmento que possuem, sendo chamados de cloroplastos, cromoplastos e leucoplastos.

Os cloroplastos são os plastos mais conhecidos e apresentam a coloração verde graças à presença de clorofila. Neles há também a presença de carotenoides, pigmentos que variam do amarelo ao vermelho, porém são mascarados pela clorofila. É nessa organela que ocorre o processo de fotossíntese, que é responsável pela produção de glicose para a planta. Esses plastídios são encontrados em todas os vegetais de coloração verde, ocorrendo principalmente nas folhas, porém podem aparecer em caules e em algumas raízes aéreas.

O cloroplasto apresenta-se revestido por uma dupla membrana formada por proteínas e lipídios, assim como os outros plastídios. Em seu interior observa-se o estroma ou matriz, onde está imerso o sistema de membranas. Esse sistema é constituído por estruturas achatadas, semelhantes a moedas, que recebem o nome de tilacoides. Estes podem estar agrupados em pilhas, que são chamadas de granum. O conjunto desses granum forma o grana. As clorofilas e os carotenoides estão contidas nos tilacoides.

Os cromoplastos são plastídios que sintetizam carotenoides, sendo eles os responsáveis pela coloração de flores, frutos, raízes e folhas velhas que apresentam tons de amarelo a vermelho. Como exemplo de raiz rica em carotenoides, podemos citar a cenoura. Diferentemente dos cloroplastos, os cromoplastos não participam do processo de fotossíntese. Podemos relacioná-los com a função de atração de polinizadores.

Os leucoplastos são plastos que não apresentam nenhum tipo de pigmento, sendo encontrados normalmente em partes da planta que não estão em contato direto com a luz. Com base na substância que sintetizam, eles são denominados em: amiloplastos (produzem amido), proteinoplastos (produzem proteínas) e elaioplastos (produzem substâncias lipofílicas).

Todos os plastídios citados anteriormente são formados a partir de estruturas indiferenciadas e sem cor denominadas proplastídios. Eles são encontrados no embrião e em regiões meristemáticas. Vale destacar que os plastídios podem se transformar em outros tipos facilmente. Podemos observar esse fenômeno na batata, que, quando exposta à luz, transforma parte de seus amiloplastos em cloroplastos. Outro exemplo é o dos cloroplastos que se transformam em cromoplastos durante o amadurecimento de alguns frutos.

Os plastídios são considerados organelas semiautônomas e apresentam características que os tornam semelhantes às bactérias. Dentre essas semelhanças, podemos citar a presença de DNA, ribossomos menores do que os encontrados no citoplasma e a inibição da síntese de proteínas por antibióticos. Outra característica importante é sua capacidade de autoduplicação.

Vacúolos  

Por fim, os vacúolos estão muito presentes em plantas, protozoários e animais.São responsáveis por várias funções, como regular pH, controlar a entrada e saída de água, fazer a digestão, excretar os resíduos e armazenar substâncias. 

Tipos de Vacúolos e suas Funções

Os vacúolos são envolvidos por membrana e no seu interior há substância diferente do citoplasma. Eles geralmente são esféricos, mas podem ser alongados. São de 3 tipos diferentes, a saber:

Vacúolos de Suco Celular

Representação da osmorregulação na célula vegetal. Observe as setas de entrada e de água de acordo com o ambiente.

Os vacúolos de suco celular, geralmente chamados somente vacúolos, são muito comuns, sendo menores e mais numerosos na planta jovem, se tornam único e grande nas plantas maduras. Tem função de reserva de substâncias, como amido e pigmentos, e atuam no mecanismo de pressão osmótica que regula a entrada e saída de água. 

Com isso, os vacúolos controlam a turgidez ou flacidez da célula. A turgidez da célula confere rigidez aos tecidos vegetais tornando a planta ereta, por exemplo.

Vacúolos Digestivos

Esses vacúolos realizam a digestão intracelular e estão presentes em protozoários e em células animais e humanas como os macrófagos.

Ameba realizando a fagocitose.

Nas amebas, por exemplo, o alimento é capturado por fagocitose e parte da membrana celular envolve a partícula, formando um fagossomo. Em seguida, esse fagossomo se une ao lisossomo formando o vacúolo digestivo. No interior do vacúolo digestivo as enzimas do lisossomo farão a digestão e depois os restos serão eliminados para fora da célula.

Nas células de defesa do corpo humano acontece situação semelhante. Os agentes invasores, por exemplo bactérias ou vírus, são fagocitados e digeridos dentro dos vacúolos digestivos.

Vacúolos Contráteis

Ilustração da ameba com seus vacúolos.

Nos protozoários e em alguns organismos mais simples como os poríferos os vacúolos também estão presentes. São chamados vacúolos contráteis ou pulsáteis e controlam a entrada e saída de água da célula por osmose. Eles também realizam o armazenamento de substâncias.

 

Fontes

https://brasilescola.uol.com.br/biologia/reticulo-endoplasmatico.htm

https://brasilescola.uol.com.br/biologia/secrecao-celular-complexo-golgiense.htm

https://www.pravaler.com.br/o-que-e-citologia/#o-que-e-citologia

https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/plastidios