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Biologia

Organelas Celulares

William Mira
Publicado por William Mira
Última atualização: 11/10/2018

Introdução

Dentro do citoplasma é possível encontrar estruturas que desempenham funções metabólicas específicas e que compartimentalizam o interior da célula, funcionando como verdadeiros órgãos celulares.

Essas estruturas, chamadas organelas, estão presentes em grandes proporções e variedades nas células eucarióticas, por serem organismos maiores e mais complexos que organismos procarióticos e por permitirem estruturas com conformação membranosa em seu interior, vide núcleo celular.

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As organelas ocupam geralmente locais determinados no interior celular através de sua ligação ao citoesqueleto e podem ser divididas em:

Organelas Não Membranosas

Organelas mais simples, algumas até presentes em procariotos. Menores em tamanho que as organelas membranosas e não possuem membrana delimitando seu volume. Exemplo: ribossomos e centríolos.

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Organelas Membranosas

Possuem membrana delimitando seu conteúdo e essa membrana interna segue o modelo da membrana plasmática celular (mosaico fluído composto por uma bicamada lipídica). São organelas maiores e complexas, geralmente desempenhando mais de uma função metabólica. Exemplos: retículo endoplasmático, complexo golgiense, mitocôndrias.

Organelas Não Membranosas:

Ribossomos

Única organela presente também em procariotos. Geralmente são encontrados associados ao retículo endoplasmático rugoso nos organismos eucariontes, sua função é sintetizar as proteínas necessárias para o metabolismo celular e do organismo.

Centríolos

Organela presente nos eucariotos na forma de cilindros. Auxiliam na divisão celular formando os fusos mitóticos a partir da tubulina, proteína constituinte do citoesqueleto. Também promove a movimentação celular formando estruturas chamadas de cílios e flagelos.

Organelas Membranosas

Retículo Endoplasmático

Organela que se estende da membrana nuclear formando uma rede composta por "sacos e tubos" que funciona como o principal local de síntese de novas membranas. É dividido em:

Retículo Endoplasmático Rugoso ou Granular (RER)

Possui ribossomos associados em sua estrutura e, devido a essa associação, desempenha função na síntese, armazenamento e transporte intracelular de proteínas e glicoproteínas.

Retículo Endoplasmático Liso ou Agranular (REL)

Localizado próximo ao retículo endoplasmático rugoso e está envolvido na síntese, armazenamento e transporte de lipídios, esteróides, colesterol e detoxificação celular. Em células musculares, também está envolvido na concentração de cálcio na célula, componente fundamental para a contração muscular.

Complexo Golgiense

Possui uma estrutura que se assemelha a sacos empilhados e achatados e sua função principal é a secreção celular. Ele recebe as proteínas e lipídios gerados pelo RE, armazena-os e, posteriormente, secreta para o meio extracelular, se necessário. Também atua sintetizando polissacarídeos e formando o acrossomo dos espermatozóides (estrutura que permite a penetração no óvulo).

Lisossomos

Pequenas bolsas membranosas sintetizadas no complexo golgiense contendo enzimas em seu interior e que se fundem a estruturas membranosas do interior celular. Sua função é:

  • digerir estruturas trazidas para o interior celular por endocitose ou fagocitose, chamada de digestão heterofágica;
  • digerir organelas esgotadas para renovação celular, digestão autofágica;
  • ter suas membranas rompidas para que se possa digerir a célula inteira no processo de autólise ou apoptose (morte celular programada).

Peroxissomos

Organela, também semelhante a bolsas, contendo enzimas em seu interior que possui a função de oxidar moléculas celulares, degradar lipídios e destruírem moléculas tóxicas como o peróxido de hidrogênio (H2O2). Através de enzimas presentes nos peroxissomos, como a catalase, por exemplo, o peróxido de hidrogênio é convertido à água e molécula de oxigênio.

H2O2 → H2O + ½O2

Peróxido de hidrogênio (água oxigenada) é um subproduto tóxico de inúmeras reações metabólicas.

Glioxissomos

Organelas presentes em organismos do Reino Fungi, Protista e Plantae. Também são bolsas membranosas como os lisossomos e peroxissimos, mas sua função é a de converter lipídios em reserva de carboidratos, como amido e glicogênio.

Vacúolos

Grandes estruturas de armazenamento, abundantes em células vegetais. Divididos em:

Vacúolos de Armazenamento

Também chamados de vacúolos de suco celular. Exclusivo de células vegetais e possuem a função de armazenar substâncias, controle osmótico, manutenção do pH, digestão de componentes e defesa do organismo.

Vacúolos Pulsáteis

Encontrado em alguns protozoários, é responsável por eliminar o excesso de água que entra por osmose nesses organismos.

Células animais possuem estruturas semelhantes a vacúolos em seu interior, embora não levem esse nome. São exemplos os adipócitos que armazenam gordura e servem como reserva energética ou vacúolos que surgem do processo de digestão celular, através a união da membrana do lisossomo à molécula vinda por endocitose, chamados de vacúolos digestivos.

Plastos

Organelas presentes em células vegetais e em células de algas. Possuem duas membranas: uma externa em contato com o citoplasma e outra interna. Possuem DNA próprio e independente do DNA celular presente no núcleo, fazendo com que essas organelas possuam a capacidade de se autorreplicar, ou seja, se dividir independentemente da divisão celular. Os plastos podem ser diferenciados em três tipos:

Cloroplastos

Contendo clorofila como pigmento fotossintetizante em sua estrutura, são responsáveis por converter a energia luminosa vinda do sol em energia química (ATP) através do processo de fotossíntese para gerar moléculas orgânicas como carboidratos, lipídios, etc.

Cromoplastos

Não contém clorofila em sua estrutura, mas sim outros pigmentos fotossintetizantes. Teorias sugerem que esses plastos auxiliam na fotossíntese, porém captando outros comprimentos de onda luminosa para serem convertidos em energia química.

Leucoplastos

Não possuem pigmentos fotossintetizantes e possuem função de armazenamento de substâncias. Seu nome pode variar de acordo com a substância armazenada: amiloplastos (armazenam amido), proteoplastos (Armazenam proteínas), entre outros.

Mitocôndrias

Presente em células eucarióticas de modo geral, as mitocôndrias possuem formato alongado e esférico e também são compostas por duas membranas. Assim como os plastos, as mitocôndrias também possuem ribossomos acoplados na membrana interna e DNA próprio, fazendo com que essas organelas também consigam se autorreplicar.

Devido a essa autonomia dessas organelas de DNA próprio, há uma teoria (Teoria da Endossimbiose) que sugere que essas organelas descendem de um organismo procarionte primitivo que, em algum momento da evolução, foi englobado ou fagocitado por moléculas maiores estabelecendo uma relação de simbiose entre esses dois organismos, de modo que estes organismos procariotos menores se tornaram as mitocôndrias e plastos conhecidos atualmente.

A função das mitocôndrias é uma: sintetizar ATP através do processo de respiração celular e, com isso, gerar energia para todos os processos metabólicos.

Célula Vegetal e suas Organelas. Importante ressaltar que, além da membrana plasmática, as células vegetais possuem parede celular que dão mais robustez a célula.Célula Vegetal e suas Organelas.


Exercícios

Exercício 1
(ENEM/2013)

A estratégia de obtenção de plantas transgênicas pela inserção de transgenes em cloroplastos, em substituição à metodologia clássica de inserção do transgene no núcleo da célula hospedeira, resultou no aumento quantitativo da produção de proteínas recombinantes com diversas finalidades biotecnológicas. O mesmo tipo de estratégia poderia ser utilizada para produzir proteínas recombinantes em células de organismos eucarióticos não fotossintetizantes, como as leveduras, que são usadas para produção comercial de várias proteínas recombinantes e que podem ser cultivadas em grandes fermentadores.

Considerando a estratégia metodológica descrita, qual organela celular poderia ser utilizada para inserção de transgenes em leveduras?

Ilustração: Rapaz corpulento de camiseta, short e tênis acenando

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