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A célula é o alicerce fundamental dos seres vivos.
As células podem variar muito de uma para a outra, de acordo com o organismo em que uma determinada célula é encontrada e, em organismos mais especializados, em relação à função fisiológica específica dessa célula. Mas todas as células têm alguns elementos em comum, incluindo uma membrana celular como limite externo e citoplasma no interior da célula.
As células procarióticas - pense em bactérias - não têm núcleos ou organelas, e o citoplasma é, portanto, "tudo" visível no interior. O citoplasma das células eucarióticas, que são as de plantas, animais e fungos, é "tudo" externo ao núcleo e a qualquer organela presente.
O que há no citoplasma?
Primeiro, é útil distinguir entre termos relacionados na biologia celular.
Citoplasma geralmente se refere ao ambiente dentro de células mais complexas que fica no interior da célula, mas não faz parte das organelas da célula.
As células eucarióticas, além de incluir seu material genético dentro de um núcleo, apresentam estruturas e organelas, como as mitocôndrias e os corpos de Golgi, que possuem sua própria membrana plasmática dupla, que é semelhante em construção e conteúdo à própria membrana celular.
O meio em que essas organelas se assentam é considerado citoplasma.
Cytosol, por outro lado, é a substância gelatinosa específica que compõe o citoplasma e exclui qualquer coisa que esteja dentro dele, componentes ainda menores, como enzimas.
O "citoplasma" pode, portanto, ser considerado como "citosol mais algumas impurezas", enquanto "citosol" conota "citoplasma exclusivo de organelas".
O citoplasma consiste principalmente de água, sais e proteínas.
A maioria dessas proteínas são enzimas que catalisam, ou ajudam, reações químicas. Embora não se possa dizer que o citoplasma tenha uma função dominante, ele serve como um meio físico para o transporte e processamento de moléculas dentro da célula que são vitais para a manutenção da vida, momento a momento.
As células procarióticas carecem de organelas (do francês para "pequenos órgãos"); o material genético e os outros componentes extra-citosólicos do interior dessas células “flutuam” livremente no citoplasma.
As células vegetais e animais, por outro lado, fazem quase sempre parte de organismos multicelulares e são correspondentemente mais complexas.
O núcleo geralmente não é agrupado com outras organelas devido à sua importância, mas uma organela é exatamente o que é o núcleo, dupla membrana plasmática e tudo.
Seu tamanho varia, mas seu diâmetro pode estar entre 10 e 30% do de toda a célula.
Ele contém os cromossomos do organismo, juntamente com as proteínas estruturais e enzimáticas necessárias para que os cromossomos realizem seu trabalho de replicar e, finalmente, transmitir informações às células dos gametas destinadas a formar organismos na próxima geração de membros da espécie.
Organelas no citoplasma
As organelas de uma célula são análogas aos vários órgãos e estruturas do corpo humano.
Os seres humanos e outros animais não têm um citosol ou citoplasma, mas o fluido que compõe o plasma sanguíneo e preenche grande parte do espaço entre as células e os órgãos pode ser considerado como tendo o mesmo conjunto básico de funções: um andaime físico distinto sobre o qual os metabólitos e outras reações podem ocorrer.
Mitocôndria são talvez as organelas mais intrigantes.
Acredita-se que já existiu como bactéria autônoma antes do advento dos eucariotos, essas "usinas de energia" são onde os processos de respiração aeróbica ocorrem.
Elas são oblongas, como bolas de futebol estreitas, e sua membrana dupla inclui muitas dobras, chamadas cristaes, que expandem a superfície funcional das mitocôndrias muito além do que uma membrana lisa permitiria.
Isso é importante por causa do número e alcance das reações que ocorrem aqui, entre elas o conhecido ciclo do ácido tricarboxílico (também conhecido como ciclo de Krebs ou ácido cítrico).
Embora as mitocôndrias sejam encontradas nas plantas, seu papel nos animais é mais estressado porque os animais não participam da fotossíntese.
••• Ciênciao retículo endoplasmático é uma espécie de rede de navegação, com sua dupla membrana plasmática contínua com a da célula como um todo e se estendendo em direção ao interior ("retículo" significa "pequena rede").
O retículo endoplasmático rugoso (RER) possui um grande número de ribossomos, ou fábricas de proteínas em miniatura, associadas a ele, dando-lhe o nome, enquanto o retículo endoplasmático liso possui pouco ou nenhum ribossomo que mede seu comprimento.
Vacuoles são como os galpões de armazenamento de uma célula, capazes de armazenar enzimas, combustível e outras substâncias até que estejam prontos para serem usados, assim como seu corpo pode armazenar elementos que serão necessários mais tarde, como células sanguíneas e glicogênio em locais específicos.
Aparelho de Golgi é como um centro de processamento e geralmente é representado como uma pilha de discos semelhantes a panquecas em diagramas de células.
Se o SER e o RER transportam os produtos crus da atividade ribossômica (ou seja, proteínas), o aparelho de Golgi refina e modifica esses produtos com base em onde eles acabarão no sistema físico.
Lisossomos são uma manifestação da necessidade de células para funções de manutenção e descarte.
Eles contêm enzimas que podem lisar ou digerir quimicamente os inevitáveis resíduos das funções e reações metabólicas.
Assim como ácidos industriais fortes são mantidos em recipientes especiais, as células sequestram as enzimas cáusticas implantadas pelos lisossomos nesses vacúolos especiais espalhados pelo citoplasma.
Finalmente, cloroplastos são organelas específicas das células vegetais que incluem um pigmento chamado clorofila, através do qual a luz solar é convertida em energia que permite às plantas sintetizar glicose. Ao contrário dos animais, as plantas obviamente não conseguem combustível comendo e, portanto, precisam fabricá-lo.
Sob um microscópio, estes se assemelham a mitocôndrias em uma extensão considerável.
O citosol
O citosol, como descrito, é essencialmente citoplasma despido de organelas.
É uma matriz, uma substância semelhante a gel que as organelas e substâncias dissolvidas "flutuam". O citosol contém o citoesqueleto, que é uma rede de microtúbulos que ajudam a célula a manter sua forma. Esses microtúbulos são estruturas proteicas feitas de subunidades distintas chamadas tubulinas, que são montadas nos centríolos das células dois centrossomas posicionados em posição oposta.
Além dos microtúbulos ricos em tubulina, outros elementos chamados microfilamentos ajudar os microtúbulos a garantir a integridade estrutural das células.
Apesar do nome, que talvez implique um caráter semelhante a um fio, os microfilamentos são compostos de proteínas globulares chamadas actina, que também são encontradas no aparelho contrátil das células musculares.
As plantas têm estruturas chamadas plasmodesmata correndo para dentro e através do citosol de suas células a partir do exterior.
Estes também são pequenos tubos, mas diferem dos microtúbulos, pois servem para conectar diferentes células vegetais umas às outras. O caráter não móvel das plantas torna essas "pontes vivas" especialmente importantes, pois garantem que processos que possam ocorrer no curso da locomoção animal comum possam ocorrer.
O que é dissolvido no citoplasma
Menos facilmente visualizadas na microscopia são as substâncias no citoplasma que ajudam a impulsionar a função celular, principalmente as enzimas.
Assim como o sangue contém muito mais do que os glóbulos vermelhos e plaquetas que lhe conferem cor e consistência básica, o citosol contém vários elementos e moléculas "flutuantes" que são metabolicamente ativas.
O citoplasma pode ser rico em fontes de combustível como amido e outros carboidratos, especialmente em células bacterianas, que não possuem organelas ligadas à membrana.
Uma desvantagem de existir fora do sistema do retículo endoplasmático e de outras estruturas membranosas é que os materiais no citoplasma só podem se mover por difusão simples, o que significa que eles percorrem gradientes de concentração.
Claramente, em situações que exigem mudanças metabólicas rápidas, os itens dissolvidos no citoplasma não podem ser chamados a reagir rapidamente.
O citosol também contém moléculas sinalizadoras como os íons cálcio, potássio e sódio. Estes estão freqüentemente envolvidos no desencadeamento da atividade dos receptores celulares nas superfícies das células e nas organelas dentro delas, desencadeando cascatas de reações bioquímicas.
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