Célula

Uma célula é uma estrutura ligada à membrana que ocorre como uma unidade de vida funcional independente (como em organismos unicelulares, por exemplo, bactérias, protozoários, etc.)), ou como a unidade estrutural ou fundamental num tecido biológico especializado para desempenhar uma função particular em organismos multicelulares (por exemplo, plantas e animais).

Definição de célula

Em biologia, uma célula (, “plural: células”) é definida como a unidade estrutural, funcional e biológica de todos os organismos. É uma unidade autônoma auto-replicante que pode existir como uma unidade funcional independente de vida (como no caso de um organismo unicelular), ou como uma subunidade em um organismo multicelular (como em plantas e animais) que desempenha uma função particular em tecidos e órgãos.

Etimologia: O termo “célula” vem do latim “cella”, “cellula”, que significa “uma pequena sala”.

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Tipos de Células

Células podem ser tipificadas de diferentes maneiras. Por exemplo, com base na presença de um núcleo bem definido, uma célula pode ser eucariótica ou procariótica. As células também podem ser classificadas com base no número de células que compõem um organismo, ou seja, “unicelular”, “multicelular”, ou “acelular”.

Célula procariótica vs. célula eucariótica

Células podem ser classificadas em dois tipos principais: células procarióticas (por exemplo, células bacterianas) e células eucarióticas (por exemplo, células vegetais ou animais). A principal diferença entre as duas é um núcleo bem definido rodeado por um envelope nuclear membranoso presente apenas em células eucarióticas. Além do núcleo, existem outras organelas encontradas nas células eucarióticas. Estas organelas são mitocôndrias, plastídeos, retículo endoplasmático e aparelho de Golgi. Estas organelas não estão presentes nas células procarióticas. Apesar destas diferenças, células procarióticas e eucarióticas compartilham uma série de características comuns: a informação genética é armazenada em genes, proteínas servem como seu principal material estrutural, ribossomos são usados para sintetizar proteínas, trifosfato de adenosina é a principal fonte de energia metabólica para sustentar vários processos celulares, e uma membrana celular que controla o fluxo de substâncias que entram e saem da célula.

Unicelular vs. multicelular vs. acelular

Células podem ser usadas como base para descrever organismos como unicelulares ou multicelulares. Organismos unicelulares são aqueles que possuem apenas uma célula, ou seja, unicelulares. Exemplos são os procariotas e os protistas. Os organismos multicelulares são aqueles que possuem mais de uma célula. Exemplos são as plantas e os animais. As células de um organismo multicelular podem compartilhar características e funções comuns.

Estas células que atuam como uma unidade compõem um tecido. Os tipos fundamentais de tecidos nos animais são tecidos epiteliais (ou epitélio), tecido nervoso, tecido conjuntivo, tecido muscular e tecido vascular. Nas plantas, os diferentes tipos de tecidos são os tecidos embrionários ou meristemáticos (como o meristema apical e o câmbio), os tecidos permanentes (por exemplo, epiderme, cortiça, tricoma), e os tecidos reprodutivos (ou seja, tecidos esporogênicos). Os tecidos permanentes podem ainda ser classificados em fundamentais (por exemplo, parênquima, colênquima, esclerênquima) e complexos (por exemplo, tecidos de floema e xilema). Os tecidos que trabalham em uníssono para realizar um conjunto específico de funções formam um órgão biológico. Por outro lado, o termo “acelular” pertence a um tecido que não é feito de células ou que não está dividido em células. Um exemplo de tecido acelular é a hifa de certos fungos.

Estrutura de uma célula

Uma célula é uma estrutura ligada à membrana contendo citoplasma e estruturas citoplásmicas. A membrana celular é constituída por duas camadas de fosfolípidos com proteínas incorporadas. Ela separa o conteúdo da célula do seu ambiente externo, assim como regula o que entra e sai da célula. Outra característica interessante da membrana celular é a presença de moléculas de superfície (por exemplo, glicoproteínas, glicolípidos, etc.) que atuam como uma “assinatura” para uma célula. Cada célula tem uma ‘assinatura’ ou ‘marcador’ diferente que se pensa funcionar no reconhecimento da célula, ou em uma espécie de sistema de identificação celular. Outras células têm camadas protetoras adicionais de células no topo da membrana celular, por exemplo, a parede celular em plantas, algas, fungos e certos procariotas.

O componente líquido do citoplasma que envolve as organelas e outras estruturas citoplasmáticas insolúveis em uma célula intacta onde uma grande variedade de processos celulares ocorrem é chamado de citosol. O citosol é composto de água, íons (por exemplo, potássio, sódio, cloreto, bicarbonato, magnésio e cálcio) e biomoléculas diversas, tais como ácidos nucléicos, proteínas, lipídios e carboidratos. Os íons de potássio são em maior número no citosol do que no fluido extracelular ao redor. É no citosol que muitas reações metabólicas ocorrem, por exemplo, osmoregulação, geração de potencial de ação e sinalização celular.

Em células eucarióticas, as organelas celulares são os “pequenos órgãos” dentro da célula. Estas organelas desempenham funções especiais. As células eucarióticas que realizam a fotossíntese (por exemplo, células vegetais) teriam numerosos plastídeos, especialmente o cloroplasto (um tipo de plastídeo contendo pigmentos verdes). A presença de cloroplastos é uma forma de distinguir uma célula vegetal de uma célula animal. Outras organelas que podem ser encontradas tanto em células vegetais como em células animais são o núcleo, mitocôndrias, retículo endoplasmático e o aparelho de Golgi. O núcleo é a grande organela que contém o material genético (DNA) organizado em cromossomos. As mitocôndrias são consideradas como a força motriz das células eucarióticas. Isto porque é a organela que fornece energia através da geração de adenosina trifosfato (ATP) através da respiração celular. O retículo endoplasmático ocorre como uma rede interligada de sacos ou túbulos achatados envolvidos na síntese de lipídios, metabolismo de carboidratos, desintoxicação de drogas e fixação de receptores nas proteínas da membrana celular. Também está envolvido no transporte intracelular, como o transporte dos produtos (do retículo endoplasmático bruto) para outras partes celulares, como o aparelho de Golgi. O aparelho de Golgi é composto por pilhas de membranas. Está envolvido na glicosilação, embalagem de moléculas para secreção, transporte de lipídios dentro da célula e dando origem a lisossomas.

Outras estruturas citoplasmáticas não são consideradas por outras referências como “organelas”, pois são ligadas por uma única membrana apenas em contraste com as organelas acima mencionadas, que são duplamente membranadas. Por exemplo, lisossomas e vacúolos não são considerados por algumas referências como organelas, mas estruturas citoplasmáticas com base no relato acima. Os lisossomas são estruturas monomembranizadas contendo várias enzimas digestivas e, portanto, estão envolvidos na digestão intracelular. Os vacúolos, por sua vez, são vesículas ligadas à membrana envolvidas na secreção intracelular, excreção, armazenamento e digestão. Da mesma forma, ribossomos não são organelas, mas estruturas citoplasmáticas.

Uma célula procariótica carece das típicas organelas ligadas à membrana presentes em uma célula eucariótica. No entanto, pode possuir certas estruturas organelares como o carboxissoma (um compartimento proteico para fixação de carbono em algumas bactérias), o clorosoma (um complexo de colheita de luz em bactérias de enxofre verde), e o magnetosoma (encontrado em bactérias magnetotácticas), e o tilacóide (em algumas cianobactérias). Também tem um nucleossoma, que não é uma estrutura de membrana dupla, mas uma região na célula procariótica contendo material nuclear.

As mitocôndrias e os plastídeos têm seu próprio DNA (referido como DNA extranuclear para distingui-lo do DNA encontrado dentro do núcleo). Estas organelas são semi-autônomas. Por causa disto, presume-se que elas tenham vindo de bactérias endosimbioticas (de acordo com a teoria Endosimbiotica).

Ciclo Celular

Ciclo Celular diz respeito à sequência de crescimento e divisão de uma célula. Em essência, o ciclo celular envolve a duplicação do DNA via replicação de DNA e isto leva à divisão da célula mãe, produzindo duas células filhas. Estes processos são essenciais para o crescimento, replicação e divisão da célula. Em eucariotas, o ciclo celular é composto por uma série de eventos biológicos, nomeadamente a fase de repouso, a interfase, a divisão celular. Durante a fase de repouso, a célula está em um estado inativo, não cíclico. A interfase é aquela fase do ciclo celular onde a célula seguinte cresce em tamanho, seu DNA replicado, e faz uma cópia do DNA da célula para prepará-la para a próxima divisão celular. A interfase é composta de três fases: G1, fase S, e G2. A fase final é divisão celular.

Divisão celular

Divisão celular é o processo em que uma célula mãe se divide, dando origem a duas ou mais células filhas. É um processo celular vital porque permite o crescimento, a reparação e a reprodução. Em eucariotas, a divisão celular pode ser na forma de mitose ou meiose. Na mitose, o resultado são duas células geneticamente idênticas. Na meiose, o resultado é quatro células geneticamente não idênticas.

Células de Crescimento e Metabolismo

Células após a divisão sofrerão crescimento. O crescimento da célula é permitido pelo metabolismo. O Metabolismo pode ser categorizado em dois: catabolismo e anabolismo. O catabolismo inclui uma série de reações químicas degradantes que quebram moléculas complexas em unidades menores, geralmente liberando energia no processo. O anabolismo inclui uma seqüência de reações químicas que constrói ou sintetiza moléculas de unidades menores, geralmente exigindo uma entrada de energia (ATP) no processo. Assim, biomoléculas, tais como ácidos nucléicos, proteínas, carboidratos e lipídios são produzidos, armazenados e degradados dentro da célula. Por exemplo, o local de DNA e biossíntese de mRNA é o núcleo. As proteínas, por sua vez, são sintetizadas pelos ribossomos. A síntese lipídica ocorre no retículo endoplasmático.

Motilidade

Algumas células têm estruturas especializadas envolvidas na locomoção. As flagelas, por exemplo, são extensões longas, esbeltas, semelhantes a fios e esticadas que permitem o movimento por propulsão. Alguns flagelos, no entanto, não são usados para movimento, mas para sensação e transdução de sinal, por exemplo, células fotorreceptoras de haste do olho, neurônios receptores olfatórios do nariz, kinocilium na cóclea da orelha. Cílios são projeções semelhantes a cabelos na superfície de algumas células. Os cílios são geralmente de dois tipos: cílios móveis (para locomoção) e cílios não móveis (para sensoriais). Exemplos de células teciduais com cílios são os epitélios que revestem os pulmões que varrem os fluidos ou partículas. Exemplos de organismos que possuem cílios são os protozoários que os utilizam para o movimento.

Pesquisa

Biologia celular (ou citologia) é o estudo científico das células. Robert Hooke foi nomeado como o primeiro a descobrir células, em 1665. Matthias Jakob Schleiden e Theodor Schwann foram os primeiros a formular a teoria da célula, em 1839.

Termos relacionados

• Biologia celular
• Célula tronco

Ver também

• Citologia
• Tissue
• Organelle
• Citoplasma
• Prokaryote
• Eukaryote

Referências e Leitura Adicional

1. kazilek. (2009, 27 de setembro). Peças de Células | Pergunte a um Biólogo. Obtido do site Asu.edu: https://askabiologist.asu.edu/cell-parts
2. Referência de Genética em Casa. (2019). O que é uma célula? Obtido do site Genetics Home Reference: https://ghr.nlm.nih.gov/primer/basics/cell
3. CELLS II: ORGANIZAÇÃO CELULAR. (2019). Obtido do site Estrellamountain.edu: https://www2.estrellamountain.edu/faculty/farabee/biobk/BioBookCELL2.html
4. CELL AND ORGANELLE NOTES. (2019). Obtido do site Edu.pe.ca: http://www.edu.pe.ca/gray/class_pages/rcfleming/cells/notes.htm
5. Estrutura e Função da Célula. (2019). Obtido do site Msu.edu: https://msu.edu/~potters6/te801/Biology/biounits/cellstructure&function.htm