Biologia celular/Fornecimento energético (cloroplasto e mitocôndria)

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Introdução

As células podem ser entendidas como as unidades morfológicas dos seres vivos, uma vez que estes são formados por pelo menos uma dessas unidades biológicas.

Sabe-se que cada célula viva de um organismo pluricelular desempenha uma atividade comunitária profundamente integrada com as demais células do indivíduo. Mas desempenha também uma atividade particular em que é capaz de executar basicamente todas as funções vitais do organismo como um todo. Assim, uma célula viva é capaz de:

Absorver do meio em que vive as substancias de que necessita;
Extrair dos alimentos a energia que garante seu funcionamento normal;
Eliminar resíduos e reproduzir-se, entre outras manifestações de vida.

Sendo a menor porção capaz de desempenhar as diversas atividades vitais associadas com a manutenção de vida num organismo, a célula pode ser também entendida também como a unidade fisiológica dos seres vivos.

Evolução no estudo das células

Em 1665, o pesquisador inglês Robert Hooke, usando um microscópio bastante rudimentar, iluminado a vela, observou que a cortiça(casca das arvores) era formada por numerosos compartimentos vazios, que denominou células, diminutivo do termo cella, que significa lugar fechado ou pequeno cômodo. A cortiça é na verdade, um tecido vegetal morto, constituído por células em que o espaço interno é ocupado pelo ar. Assim o que Hooke observou, na realidade, foi apenas o “esqueleto” de células mortas (paredes celulares), isto é células vazias, destituídas de matéria viva.

Em 1833, o botânico escocês Robert Brown (1773-1858) verificou que as células eram portadoras de um corpúsculo geralmente arredondado, que denominou núcleo. Hoje sabe-se que essa estrutura abriga o material genético celular estando presente em quase todos os tipos de células vivas.

Em 1939, depois de longas pesquisas por meio de microscópios já mais aperfeiçoados, os biólogos alemães Matthias Schleiden e Theodor Schwann verificaram a presença de células em todos os tecidos vegetais e animais que analisaram. Estabeleceu-se então a teoria celular de Schwann-Schleiden, segundo a qual todos os seres vivos são constituídos por células.

Em 1858, o também alemão Rudolf Virchow (1821-1902) apresentou a ideia de que toda célula origina-se de outra preexistente. Na mesma época, pesquisadores diversos descobriram que, além do núcleo, as células vivas são portadoras de inúmeras organelas ou organoides, estruturas capazes de executar diferentes funções responsáveis pelas propriedades de vida nos organismos.

Medidas usadas no estudo das células

Sendo a célula pequena e as estruturas que ela contém menores ainda, há necessidade de se estabelecerem unidades de medidas apropriadas.

O sistema mais utilizado para medidas é o métrico de acordo com o Sistema Internacional de Medidas(SI). O metro é a unidade básica de comprimento e é em função dele que deriva-se as demais unidades de comprimento. As principais subdivisões do metro são:

Milímetro (mm) metro dividido por mil;
Micrometro (µm) metro dividido por milhão;
Nanômetro (nm) metro dividido por bilhão.

Organelas celulares

As organelas celulares são estruturas especializadas na realização de determinadas funções. São elas: retículo endoplasmático, complexo golgiense, lisossomos, plastos, mitocôndrias, vacúolos, centríolos e peroxissomos.

Organelas presentes na célula vegetal e ausentes na célula animal

PAREDE CELULAR

A parede celular dos vegetais é também chamada de membrana celulósica, pois a estrutura dela é revestida de celulose. Com toda a sua resistência, a parede celular oferece a célula uma proteção e conservação. Todos os elementos que formam a parede celular são inativos. Possui flexibilidade e permeabilidade, permitindo que os materiais das células possam entrar e sair livremente. A parede celular é uma estrutura rígida, o que não acontece com os glicocálix. Assim,as células que a possuem tem menor possibilidade de modificar sua forma. A parede celular é, dentro de certos limites, uma estrutura permeável, não exercendo controle sobre as substâncias que penetram na célula ou que dela saem. Nas bactérias e nas cianobacterias, a parede celular é formada basicamente por uma substância típica dos procariontes: peptidoglicano,molécula grande constituída por moléculas menores de açúcares associadas a aminoácidos. Em algumas bactérias existe, além da parede celular, outro envoltório externo: a cápsula. Essas bactérias são chamadas capsuladas. A espessura e a composição química dessas cápsulas variam de espécie para espécie. As moléculas de celulose são lineares e providenciam uma forma perfeita com vista à formação de pontes de hidrogênio, proporcionando desta forma um meio de formação de longas e fortes fibrilhas. É a parede celular que é primeiramente responsável por assegurar que a célula não entra em ruptura quando se encontra num meio hipertônico.

PLASTOS

Os plastos são organelas citoplasmáticas verificadas em células vegetais ou em certos microorganismos. Os principais tipos de plastos são os leucoplastos e os cloroplastos.

LEUCOPLASTOS

São plastos incolores, desprovidos de pigmentos, que se caracterizam por acumular substâncias nutritivas. Os leucoplastos que acumulam o amido, por exemplo, são comuns em órgãos de reserva das plantas , como batata a mandioca, etc.

CLOROPLASTOS

São plastos verdes, responsáveis pela realização da fotossíntese. Essas organelas possuem vários tipos de pigmentos, entre os quais destacam se as clorofilas, que tem a função de absorver a energia luminosa. Numa planta, os cloroplastos ocorrem, preferencialmente nas células fotossintetizantes da folha. Cada célula foliar apresenta, em media, cerca de trinta plastos ativos.

Os únicos seres fotossintetizantes que não possuem cloroplastos são as bactérias clorofiladas e as cianobacterias. De formas variadas os cloroplastos podem se movimentar no interior das células de forma passiva ou ativa. Em Mougeotia (gênero de alga verde), verificou-se que quando iluminados com uma luz difusa os cloroplastos expunham sua face larga(nessas algas os cloroplastos são laminares), comportamentos que evidentemente, servia para aumentar a superfície de captação de luz. Porem se iluminados por luz muito forte, capaz de prejudicar o rendimento da fotossíntese, os cloroplastos expunham à luz a sua face lateral mais estreita, diminuindo a absorção luminosa.

VACÚOLOS

Os vacúolos são estruturas saculiformes encontradas em diversos tipos de células. Nas células vegetais adultas, o vacúolo de suco celular é geralmente único, volumoso e ocupa uma posição central, deslocando o núcleo para uma parte mais periférica da célula.

A função dos vacúolos é o armazenamento de substâncias, como glicose, vitaminas, sais, proteínas, hormônios, etc., além de controlar a pressão da célula realizada através da osmose.

Muitas vezes as plantas possuem, no centro das suas células, grandes estruturas membranares que contêm água. Estas estruturas são os vacúolos e funcionam como reservatórios e água e de alimento (em sementes), como lugar de acumulação de desperdícios celulares e como suporte estrutural da célula com vista à manutenção da turgescência.

Quando a planta perde ou acumula água, os vacúolos perdem-na ou acumulam-na correspondentemente. Normalmente as plantas exibem um grande vacúolo no centro das suas células.