Cytology: Cell Structure and Function

• Citologia é o estudo das células, a unidade básica da vida.

Componentes Principais da Célula

• Membrana plasmática: Barreira externa que separa o conteúdo celular do ambiente externo e regula a entrada e saída de substâncias.
• Citoplasma: Material gelatinoso dentro da célula onde os organelos estão suspensos.
• Núcleo: Controla as atividades da célula e contém o material genético (DNA).

Tipos de Células

• Células procarióticas: Não possuem um núcleo definido nem organelos membranosos (ex: bactérias).
• Células eucarióticas: Possuem um núcleo definido e organelos membranosos (ex: células animais, vegetais, fungos e protistas).

Membrana Plasmática

• É composta por uma bicamada fosfolipídica com proteínas e carboidratos inseridos.
• Modelo do mosaico fluido: A membrana é fluida e flexível, com os componentes se movendo lateralmente.
• Funções: Proteção, permeabilidade seletiva, comunicação celular e ancoragem.

Transporte através da Membrana

• Transporte passivo: Não requer energia celular; ocorre a favor do gradiente de concentração.
• Difusão simples: Movimento de substâncias diretamente através da membrana (ex: gases).
• Difusão facilitada: Movimento de substâncias com a ajuda de proteínas transportadoras (ex: glicose).
• Osmose: Movimento de água através de uma membrana semipermeável, do local de maior concentração de água para o de menor concentração.
• Transporte ativo: Requer energia celular (ATP) para mover substâncias contra o gradiente de concentração.
• Bomba de sódio-potássio: Exemplo de transporte ativo que mantém as concentrações iônicas adequadas dentro da célula.
• Transporte em massa: Movimento de grandes quantidades de substâncias através da membrana.
• Endocitose: A célula engloba partículas ou líquidos do meio externo.
• Fagocitose: Englobamento de partículas sólidas.
• Pinocitose: Englobamento de líquidos.
• Endocitose mediada por receptor: Ligação de substâncias específicas a receptores na membrana, seguida de internalização.
• Exocitose: A célula libera substâncias para o meio externo.

Citoplasma e Organelos

• Hialoplasma (citosol): Fluido gelatinoso composto por água, íons, enzimas e outras moléculas.
• Ribossomas: Responsáveis pela síntese de proteínas.
• Presentes tanto nas células procarióticas quanto nas eucarióticas.
• Podem estar livres no citoplasma ou aderidos ao retículo endoplasmático.
• Retículo endoplasmático (RE): Rede de túbulos e sáculos interligados.
• Retículo endoplasmático rugoso (RER): Possui ribossomas aderidos e está envolvido na síntese de proteínas.
• Retículo endoplasmático liso (REL): Não possui ribossomas e está envolvido na síntese de lipídios e desintoxicação.
• Complexo de Golgi (Aparelho de Golgi): Processa, empacota e distribui proteínas e lipídios.
• Recebe vesículas do RE e modifica as moléculas contidas nelas.
• Lisossomas: Contêm enzimas digestivas para a digestão intracelular de macromoléculas e organelos danificados (autofagia).
• Mitocôndrias: Responsáveis pela produção de energia (ATP) através da respiração celular.
• Possuem DNA próprio e duas membranas (interna e externa).
• Peroxissomas: Contêm enzimas que degradam peróxido de hidrogênio (H2O2) e participam do metabolismo de lipídios.
• Citosqueleto: Rede de filamentos proteicos que fornece suporte estrutural à célula e permite o movimento celular e o transporte intracelular.
• Microfilamentos (actina): Envolvidos na motilidade celular, contração muscular e divisão celular.
• Filamentos intermediários: Fornecem resistência mecânica à célula.
• Microtúbulos (tubulina): Formam o fuso mitótico durante a divisão celular, além de participarem do transporte intracelular e da estrutura de cílios e flagelos.
• Centríolos: Organelas envolvidas na organização dos microtúbulos e na formação do fuso mitótico durante a divisão celular (presentes em células animais).
• Vacúolos: Armazenam água, nutrientes e resíduos; importantes para o equilíbrio hídrico e o armazenamento em células vegetais.

Núcleo

• Carioteca (membrana nuclear): Envoltório duplo que separa o núcleo do citoplasma e possui poros nucleares para o transporte de substâncias.
• Nucleoplasma (cariolinfa): Fluido gelatinoso dentro do núcleo.
• Nucléolo: Região onde ocorre a síntese de ribossomas.
• Cromatina: Material genético (DNA) associado a proteínas (histonas).
• Condensa-se em cromossomas durante a divisão celular.

Parede Celular

• Presente em células vegetais, bacterianas, fúngicas e de algas.
• Células vegetais: Composta principalmente de celulose.
• Funções: Suporte, proteção e manutenção da forma celular.

Matriz Extracelular

• Rede de moléculas (proteínas e glicosaminoglicanos) secretada pelas células animais.
• Funções: Suporte estrutural, adesão celular, comunicação e regulação do comportamento celular.

Junções Celulares

• Estruturas que permitem a comunicação e a adesão entre células.
• Junções de oclusão (tight junctions): Selam as células adjacentes, impedindo a passagem de substâncias entre elas.
• Junções de adesão (aderens junctions): Conectam filamentos de actina de células adjacentes.
• Desmossomas: Fixam filamentos intermediários de células adjacentes, proporcionando resistência mecânica.
• Junções gap (comunicantes): Permitem a passagem direta de íons e pequenas moléculas entre células adjacentes.

Divisão Celular

• Mitose: Processo de divisão celular em que uma célula eucariótica se divide em duas células filhas geneticamente idênticas.
• Prófase: A cromatina se condensa em cromossomas, o nucléolo desaparece e o fuso mitótico começa a se formar.
• Metáfase: Os cromossomas se alinham no equador da célula.
• Anáfase: As cromátides irmãs se separam e migram para os polos opostos da célula.
• Telófase: Os cromossomas se descondensam, o nucléolo reaparece e a carioteca se reforma.
• Citocinese: Divisão do citoplasma, resultando em duas células filhas separadas.
• Meiose: Processo de divisão celular que produz quatro células filhas geneticamente diferentes, com metade do número de cromossomas da célula original (células haploides).
• Meiose I: Separa os cromossomas homólogos.
• Prófase I: Emparelhamento dos cromossomas homólogos (sinapse) e crossing-over (troca de segmentos entre cromossomas).
• Metáfase I: Os cromossomas homólogos se alinham no equador da célula.
• Anáfase I: Os cromossomas homólogos se separam e migram para os polos opostos da célula.
• Telófase I: Formação de duas células filhas haploides.
• Meiose II: Separa as cromátides irmãs (semelhante à mitose).

Metabolismo Celular

• Conjunto de reações químicas que ocorrem na célula para a obtenção de energia e a síntese de biomoléculas.
• Catabolismo: Processo de quebra de moléculas complexas em moléculas mais simples, liberando energia.
• Respiração celular: Degradação da glicose para produzir ATP.
• Fermentação: Degradação da glicose sem a utilização de oxigênio.
• Anabolismo: Processo de síntese de moléculas complexas a partir de moléculas mais simples, utilizando energia.
• Fotossíntese: Síntese de glicose a partir de dióxido de carbono e água, utilizando a energia da luz (em células vegetais).
• Síntese de proteínas: Produção de proteínas a partir de aminoácidos.

Sinalização Celular

• Processo de comunicação entre células através de moléculas sinalizadoras.
• Etapas:
• Produção do sinal: Uma célula libera uma molécula sinalizadora.
• Detecção do sinal: A molécula sinalizadora se liga a um receptor na célula-alvo.
• Transdução do sinal: O sinal é convertido em uma resposta celular.
• Resposta celular: A célula-alvo altera seu comportamento.
• Tipos de sinalização:
• Endócrina: O sinal viaja através da corrente sanguínea para células distantes.
• Parácrina: O sinal atua em células vizinhas.
• Autócrina: A célula sinaliza para si mesma.
• Sinalização por contato direto: O sinal é transmitido através do contato entre células.

Explore cytology, the study of cells as the basic units of life. This includes cell components like the plasma membrane, cytoplasm, and nucleus. Learn about prokaryotic and eukaryotic cells, membrane structure, and transport mechanisms.