Introdução à Citologia

Teoria Celular

A Teoria Celular nos diz que, apesar das diferenças quanto à forma e à função, todos os seres vivos têm em comum o fato de serem constituídos por células. Assim, para compreender plenamente o fenômeno vida, é preciso conhecer as células.

Esta teoria é apoiada em 3 premissas fundamentais:
1. Todos os seres vivos são formados por células, portanto, elas são as unidades morfológicas dos seres vivos.
2. As atividades essenciais que caracterizam a vida ocorrem no interior das células; estas são, portanto, as unidades fisiológicas dos seres vivos.
3. Novas células se formam pela divisão de células preexistentes, por meio da divisão celular; a continuidade da vida depende, portanto, da reprodução celular.



Membrana Plasmática

A membrana plasmática é formada por uma dupla camada de moléculas de fosfolípídios. Cada fosfolipídio tem uma cabeça hidrofílica (que tem afinidade por água) e duas caudas hidrofóbicas (que têm repulsa à água). As duas camadas são dispostas com as cabeças nos lados interno e externo da membrana, e as caudas no meio. Os fosfolipídios são intercalados com moléculas de proteínas; por isso, costuma-se dizer que a membrana tem constituição lipoprotéica. Além desses componentes, as membranas das células animais também apresentam colesterol e cadeias de carboidratos para que a célula seja reconhecida por outras células do corpo.



Modelo do Mosaico Fluido

Os fosfolipídios deslocam-se continuamente, mas sem perder o contato uns com os outros, o que confere grande dinamismo às membranas biológicas.

As proteínas estão incrustadas na dupla camada de fosfolipídios como se fossem pedrinhas de um mosaico. Algumas proteínas estão aderidas superficialmente à membrana, enquanto outras se encontram totalmente mergulhadas na estrutura homogênea dos fosfolipídios.

Este modelo, atualmente aceito, foi proposto pelos pesquisadores Singer e Nicolson em 1972.

Funções das proteínas da membrana plasmática

Algumas dessas proteínas formam poros que permitem a passagem de moléculas de água.

Outras capturam substâncias fora ou dentro da célula, transportando-a através da membrana e soltando-a do outro lado.

Outras proteínas, ainda, reconhecem a presença de certas substâncias no meio, alertando a célula e estimulando-a a reagir. Este é o caso dos receptores hormonais que as células apresentam em sua membrana.

Permeabilidade celular

Pelo fato de permitir a passagem de certas substâncias, mas não de outras, diz-se que a membrana plasmática é semipermeável, ou que possui permeabilidade seletiva.


Transporte através da Membrana Plasmática

A transferência de materiais pela membrana celular pode ocorrer por 3 processos diferentes:

1. Difusão – Moléculas pequenas como glicerol, oxigênio e gás carbônico cruzam a membrana por difusão simples e moléculas maiores, que não conseguem atravessar a membrana cruzam a membrana por difusão facilitada, com a ajuda de proteínas de membrana.

2. Osmose – caso especial de difusão em que apenas a água se difunde através da membrana semipermeável das células.

3. Transporte ativo – quando substâncias (incluindo minerais e nutrientes) têm menor concentração em um dos lados da membrana (externo ou interno) e precisam manter essa diferença, elas precisam ser transferidas com gasto de energia.


Difusão Simples

Há duas condições para que as partículas de uma substância entrem ou saiam da célula por difusão:
1. A membrana deve ser permeável a essa substância.
2. Deve haver diferença na concentração da substância dentro e fora da célula (gradiente de concentração). Neste caso, o movimento de partículas ocorre de onde elas estão mais concentradas para onde estão menos concentradas.

Difusão Facilitada

Algumas substâncias como os carboidratos (glicose), aminoácidos, vitaminas e alguns íons como o cálcio, por exemplo, não conseguem atravessar a membrana e precisam ser ajudados a entrar na célula. Essa ajuda é proporcionada por certas proteínas presentes na membrana plasmática, as chamadas permeases. Há vários tipos de permeases, cada uma especializada no transporte de determinada substância


Osmose

A osmose é um processo de difusão de moléculas de água através de membrana semipermeável. A água (solvente) tem facilidade de se difundir através da membrana, mas o soluto tem sua passagem impedida ou dificultada.

Quando comparadas duas soluções quanto a concentração de solutos podemos dizer que:
1. Solução hipertônica – é a que tem maior concentração de soluto.
2. Soluções isotônicas – duas soluções com a mesma concentração de solutos.
3. Solução hipotônica – é a que tem menor concentração de soluto.

Por osmose, a água sempre irá do meio de menor concentração em soluto (hipotônico) para o meio de maior concentração de soluto (hipertônico).


Transporte Ativo

As células vivas precisam manter em seu interior moléculas e íons em concentrações diferentes das encontradas no meio externo. Para manter as diferenças entre as concentrações interna e externa, a célula gasta energia, o que caracteriza o transporte ativo.

A energia necessária para que a célula realize o transporte ativo é fornecida, às proteínas transportadoras, pelo ATP (Trifosfato de adenosina).

Bomba de Sódio e Potássio

As células humanas mantêm a concentração interna de íons potássio (K+) cerca de 20 a 40 vezes maior que a concentração existente no meio extracelular. O íon K+ é essencial a diversos processos celulares, participando, por exemplo, da síntese de proteínas e da respiração celular.

Por outro lado, a concentração de íons sódio (Na+) no interior de nossas células mantém-se cerca de 8 a12 vezes menor que a do exterior; uma das principais razões para isso é a necessidade de compensar a grande concentração interna de íons K+.