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3.4: Características únicas das células eucarióticas

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    Objetivos de

    • Explicar as características distintivas das células eucarióticas
    • Descreva as estruturas internas e externas das células procarióticas em termos de sua estrutura física, estrutura química e função
    • Identifique e descreva estruturas e organelas exclusivas das células eucarióticas
    • Compare e contraste estruturas similares encontradas em células procarióticas e eucarióticas

    Organismos eucarióticos incluem protozoários, algas, fungos, plantas e animais. Algumas células eucarióticas são microrganismos unicelulares independentes, enquanto outras fazem parte de organismos multicelulares. As células dos organismos eucarióticos têm várias características distintivas. Acima de tudo, as células eucarióticas são definidas pela presença de um núcleo cercado por uma membrana nuclear complexa. Além disso, as células eucarióticas são caracterizadas pela presença de organelas ligadas à membrana no citoplasma. Organelas como mitocôndrias, retículo endoplasmático (ER), aparelho de Golgi, lisossomos e peroxissomos são mantidas no lugar pelo citoesqueleto, uma rede interna que suporta o transporte de componentes intracelulares e ajuda a manter a forma celular (Figura\(\PageIndex{1}\)). O genoma das células eucarióticas é empacotado em vários cromossomos em forma de bastonete, em oposição ao cromossomo único de formato circular que caracteriza a maioria das células procarióticas. A tabela\(\PageIndex{1}\) compara as características das estruturas celulares eucarióticas com as de bactérias e arquéias.

    Um diagrama de uma célula grande. A parte externa da célula é uma membrana plasmática marcada com uma linha fina. Uma projeção longa fora da membrana plasmática é marcada como flagelo. Projeções mais curtas fora da membrana são marcadas como cílios. Logo abaixo da membrana plasmática, há linhas marcadas com microtúbulos e microfilamentos. O fluido dentro da membrana plasmática é rotulado como citoplasma. No citoplasma existem pequenos pontos marcados com ribossomos. Esses pontos estão flutuando no citoplasma ou presos a uma membrana membranosa marcada como retículo endoplasmático rugoso. Algumas regiões da membrana membranosa não têm pontos; essas regiões da membrana são chamadas de retículo endoplasmático liso. Outras estruturas no citoplasma incluem um oval com uma linha palmada dentro dele; isso é chamado de mitocôndria. As esferas no citoplasma são rotuladas como peroxissomo e lisossomo. Uma pilha de membranas para panquecas é chamada de complexo de golgi. Dois tubos curtos são rotulados como centrossomas. Uma grande esfera na célula é chamada de núcleo. A membrana externa dessa esfera é o envelope nuclear. Os orifícios no envelope nuclear são chamados de poros nucleares. Uma esfera menor no núcleo é chamada de nucléolo.
    Figura\(\PageIndex{1}\): Uma ilustração de um organismo eucariótico unicelular generalizado. Observe que as células de organismos eucarióticos variam muito em termos de estrutura e função, e uma célula específica pode não ter todas as estruturas mostradas aqui.
    Tabela\(\PageIndex{1}\): Resumo das estruturas celulares.
    Estrutura celular Procariontes Eucariotos
    Bactérias Archaea
    Tamanho ~0,5—1 μM ~0,5—1 μM ~5—20 μM
    Relação entre a área de superfície e o volume Alto Alto Baixo
    Núcleo Não Não sim
    Características do genoma
    • Cromossomo único
    • Circular
    • Haplóide
    • Carece de histonas
    • Cromossomo único
    • Circular
    • Haplóide
    • Contém histonas
    • Vários cromossomos
    • Linear
    • Haplóide ou diploide
    • Contém histonas
    Divisão celular Fissão binária Fissão binária Mitose, meiose
    Composição lipídica da membrana
    • Ligado ao éster
    • Ácidos graxos de cadeia reta
    • Bicamada
    • Ligado ao éter
    • Isoprenóides ramificados
    • Bicamada ou monocamada
    • Ligado ao éster
    • Ácidos graxos de cadeia reta
    • Esteróis
    • Bicamada
    Composição da parede celular
    • Peptidoglicano, ou
    • Nenhuma
    • Pseudopeptidoglicano, ou
    • Glicopeptídeo, ou
    • Polissacarídeo, ou
    • Proteína (camada S) ou
    • Nenhuma
    • Celulose (plantas, algumas algas)
    • Quitina (moluscos, insetos, crustáceos e fungos)
    • Sílica (algumas algas)
    • A maioria dos outros não tem paredes celulares
    Estruturas de motilidade Flagelos espirais rígidos compostos por flagelina Flagelos espirais rígidos compostos por flagelinos arqueais Flagelos e cílios flexíveis compostos por microtúbulos
    Organelas ligadas à membrana Não Não sim
    Sistema endomembranar Não Não Sim (ER, Golgi, lisossomos)
    Ribossomos ANOS 70 ANOS 70
    • 80S em citoplasma e ER áspero
    • 70S em mitocôndrias, cloroplastos

    Morfologias celulares

    As células eucarióticas apresentam uma grande variedade de morfologias celulares diferentes. As formas possíveis incluem esferóide, ovóide, cuboidal, cilíndrica, plana, lenticular, fusiforme, discoidal, crescente, estrelada em anel e poligonal (Figura\(\PageIndex{2}\)). Algumas células eucarióticas têm formato irregular e outras são capazes de mudar de forma. A forma de um tipo específico de célula eucariótica pode ser influenciada por fatores como sua função primária, a organização de seu citoesqueleto, a viscosidade de seu citoplasma, a rigidez de sua membrana celular ou parede celular (se houver) e a pressão física exercida sobre ela pelo ambiente circundante e/ou células adjacentes.

    a) Uma micrografia de uma célula esférica com aproximadamente 4 µm de diâmetro. B) Uma micrografia de células onduladas em forma de fita com aproximadamente 10 µm de comprimento. C) uma micrografia de uma célula em forma de sino de aproximadamente 50 µm de diâmetro com uma cauda de aproximadamente 200 µm de comprimento. D) Uma célula de formato oval com aproximadamente 100 µm de comprimento. Uma célula em forma de anel com aproximadamente 4 µm de diâmetro; a célula em forma de anel está dentro de um glóbulo vermelho.
    Figura\(\PageIndex{2}\): As células eucarióticas vêm em uma variedade de formas celulares. (a) Alga esferóide cromulina. (b) Tripanossoma em forma fusiforme. (c) Vorticela em forma de sino. (d) Paramécio ovóide. (e) Plasmodium ovale em forma de anel. (crédito a: modificação do trabalho pela NOAA; crédito b, e: modificação do trabalho pelos Centros de Controle e Prevenção de Doenças).

    Exercício\(\PageIndex{1}\)

    Identifique duas diferenças entre células eucarióticas e procarióticas.

    Núcleo

    Ao contrário das células procarióticas, nas quais o DNA está frouxamente contido na região nucleóide, as células eucarióticas possuem um núcleo, que é cercado por uma membrana nuclear complexa que abriga o genoma do DNA (Figura\(\PageIndex{3}\)). Ao conter o DNA da célula, o núcleo finalmente controla todas as atividades da célula e também desempenha um papel essencial na reprodução e na hereditariedade. As células eucarióticas normalmente têm seu DNA organizado em vários cromossomos lineares. O DNA dentro do núcleo é altamente organizado e condensado para caber dentro do núcleo, o que é obtido envolvendo o DNA em torno de proteínas chamadas histonas.

    Uma micrografia de uma porção de uma célula oval. No centro está uma estrutura esférica mais escura.
    Figura\(\PageIndex{3}\): As células eucarióticas têm um núcleo bem definido. O núcleo dessa célula pulmonar de mamíferos é a estrutura grande, escura e de formato oval na metade inferior da imagem.

    Embora a maioria das células eucarióticas tenha apenas um núcleo, existem exceções. Por exemplo, os protozoários do gênero Paramecium normalmente têm dois núcleos completos: um núcleo pequeno que é usado para reprodução (micronúcleo) e um núcleo grande que direciona o metabolismo celular (macronúcleo). Além disso, alguns fungos formam transitoriamente células com dois núcleos, chamadas células heterocarióticas, durante a reprodução sexual. Células cujos núcleos se dividem, mas cujo citoplasma não se divide, são chamadas de coenócitos.

    O núcleo é ligado por uma membrana nuclear complexa, frequentemente chamada de envelope nuclear, que consiste em duas bicamadas lipídicas distintas que são contíguas uma à outra (Figura\(\PageIndex{4}\)). Apesar dessas conexões entre as membranas interna e externa, cada membrana contém lipídios e proteínas exclusivos em suas superfícies interna e externa. O envelope nuclear contém poros nucleares, que são grandes complexos proteicos em forma de roseta que controlam o movimento de materiais para dentro e para fora do núcleo. A forma geral do núcleo é determinada pela lâmina nuclear, uma malha de filamentos intermediários encontrada logo dentro das membranas do envelope nuclear. Fora do núcleo, filamentos intermediários adicionais formam uma malha mais solta e servem para ancorar o núcleo em posição dentro da célula.

    Uma micrografia mostrando uma célula oval com um grande núcleo oval. O núcleo é vermelho com um contorno verde brilhante denominado lâmina nuclear. Linhas verdes cruzam o resto da célula fora do núcleo.
    Figura\(\PageIndex{4}\): Nesta imagem de microscópio fluorescente, todos os filamentos intermediários foram corados com uma mancha fluorescente verde brilhante. A lâmina nuclear é o intenso anel verde brilhante ao redor dos núcleos vermelhos tênues.

    Nucléolo

    O nucléolo é uma região densa dentro do núcleo onde ocorre a biossíntese do RNA ribossômico (rRNA). Além disso, o nucléolo também é o local onde começa a montagem dos ribossomos. Os complexos pré-ribossômicos são montados a partir de rRNA e proteínas no nucléolo; eles são então transportados para o citoplasma, onde a montagem do ribossomo é concluída (Figura\(\PageIndex{5}\)).

    a) Um diagrama mostrando o núcleo. Uma esfera no centro do núcleo é chamada de nucléolo. As linhas dentro do núcleo são denominadas cromatina. O fluido do núcleo é denominado nucleoplasma. A região externa logo dentro do envelope nuclear é chamada de lâmina nuclear. A parte externa do núcleo é rotulada como envelope nuclear e os poros no envelope são rotulados como poros nucleares. O envelope nuclear é contínuo e se torna o retículo endoplasmático; uma teia de membranas fora do núcleo. B) Uma micrografia mostrando essas mesmas estruturas. O nucléolo é uma região escura dentro do núcleo que é composta por muitas linhas mais claras. O envelope nuclear forma a parte externa do núcleo e um poro é visto como uma região clara no envelope. Fora do envelope, há muitas linhas rotuladas como retículo endoplasmático rugoso. Um conjunto menor de linhas é rotulado como mitocôndria sobrepondo parte do RER.
    Figura\(\PageIndex{5}\): (a) O nucléolo é a área escura e densa dentro do núcleo. É o local da síntese de rRNA e montagem pré-ribossômica. (b) Micrografia eletrônica mostrando o nucléolo.

    Ribossomos

    Os ribossomos encontrados em organelas eucarióticas, como mitocôndrias ou cloroplastos, têm ribossomos 70S - o mesmo tamanho dos ribossomos procarióticos. No entanto, os ribossomos não associados a organelas em células eucarióticas são ribossomos 80S, compostos por uma pequena subunidade 40S e uma subunidade 60S grande. Em termos de tamanho e composição, isso os torna distintos dos ribossomos das células procarióticas.

    Os dois tipos de ribossomos eucarióticos não associados a organelas são definidos por sua localização na célula: ribossomos livres e ribossomos ligados à membrana. Ribossomos livres são encontrados no citoplasma e servem para sintetizar proteínas solúveis em água; ribossomos ligados à membrana são encontrados ligados ao retículo endoplasmático rugoso e produzem proteínas para inserção na membrana celular ou proteínas destinadas à exportação da célula.

    As diferenças entre ribossomos eucarióticos e procarióticos são clinicamente relevantes porque certos antibióticos são projetados para atingir um ou outro. Por exemplo, a cicloheximida tem como alvo a ação eucariótica, enquanto o cloranfenicol tem como alvo os ribossomos procarióticos. 1 Como as células humanas são eucarióticas, elas geralmente não são prejudicadas por antibióticos que destroem os ribossomos procarióticos das bactérias. No entanto, às vezes podem ocorrer efeitos colaterais negativos porque as mitocôndrias nas células humanas contêm ribossomos procarióticos.

    Sistema Endomembranar

    O sistema endomembranoso, exclusivo das células eucarióticas, é uma série de túbulos membranosos, sacos e discos achatados que sintetizam muitos componentes celulares e movem materiais dentro da célula (Figura\(\PageIndex{6}\)). Por causa de seu maior tamanho celular, as células eucarióticas precisam desse sistema para transportar materiais que não podem ser dispersos apenas por difusão. O sistema endomembranar compreende várias organelas e conexões entre elas, incluindo o retículo endoplasmático, o aparelho de Golgi, os lisossomos e as vesículas.

    Um diagrama mostrando o núcleo. Uma esfera no centro do núcleo é chamada de nucléolo. As linhas dentro do núcleo são denominadas cromatina. O fluido do núcleo é denominado nucleoplasma. A região externa logo dentro do envelope nuclear é chamada de lâmina nuclear. A parte externa do núcleo é rotulada como envelope nuclear e os poros no envelope são rotulados como poros nucleares. O envelope nuclear é contínuo e se torna o retículo endoplasmático; uma teia de membranas fora do núcleo. As regiões do retículo endoplasmático com pontos são marcadas como retículo endoplasmático rugoso (RER) e regiões sem pontos são marcadas como retículo endoplasmático liso (SER). O RER e o SER são contínuos um com o outro.
    Figura\(\PageIndex{6}\): O sistema endomembranoso é composto por uma série de estruturas intracelulares membranosas que facilitam o movimento dos materiais por toda a célula e para a membrana celular.

    Retículo endoplasmático

    O retículo endoplasmático (ER) é uma matriz interconectada de túbulos e cisternas (sacos achatados) com uma única bicamada lipídica (Figura\(\PageIndex{7}\)). Os espaços dentro das cisternas são chamados de lúmen do pronto-socorro. Existem dois tipos de ER, retículo endoplasmático rugoso (RER) e retículo endoplasmático liso (SER). Esses dois tipos diferentes de ER são locais para a síntese de tipos distintamente diferentes de moléculas. O RER é cravejado de ribossomos ligados ao lado citoplasmático da membrana. Esses ribossomos produzem proteínas destinadas à membrana plasmática (Figura\(\PageIndex{}\)). Após a síntese, essas proteínas são inseridas na membrana do RER. Pequenos sacos do RER contendo essas proteínas recém-sintetizadas então brotam como vesículas transportadoras e se movem para o aparelho de Golgi para posterior processamento, diretamente para a membrana plasmática, para a membrana de outra organela ou para fora da célula. As vesículas de transporte são esferas membranosas de lipídios, bicamadas e membranosas com interiores ocos que transportam moléculas. O SER não tem ribossomos e, portanto, parece “suave”. Está envolvido na biossíntese de lipídios, metabolismo de carboidratos e desintoxicação de compostos tóxicos dentro da célula.

    a) Um pequeno diagrama da célula destacando o núcleo e o retículo endoplasmático. O núcleo é uma grande esfera na célula e o retículo endoplasmático é uma série de membranas palmadas logo fora do núcleo. B) Uma micrografia mostrando essas mesmas estruturas. Fora do envelope nuclear há muitas linhas rotuladas como retículo endoplasmático rugoso. Um conjunto menor de linhas é rotulado como mitocôndria sobrepondo parte do RER.
    Figura\(\PageIndex{7}\): O retículo endoplasmático rugoso é repleto de ribossomos para a síntese de proteínas de membrana (que lhe conferem aparência rugosa).

    Aparelho de Golgi

    O aparelho de Golgi foi descoberto dentro do sistema endomembranar em 1898 pelo cientista italiano Camillo Golgi (1843-1926), que desenvolveu uma nova técnica de coloração que mostrava estruturas de membrana empilhadas dentro das células do Plasmodium, o agente causador da malária. O aparelho de Golgi é composto por uma série de discos membranosos chamados dictiossomos, cada um com uma única bicamada lipídica, que são empilhados juntos (Figura\(\PageIndex{8}\)).

    As enzimas do aparelho de Golgi modificam lipídios e proteínas transportados do pronto-socorro para o Golgi, frequentemente adicionando componentes de carboidratos a eles, produzindo glicolipídios, glicoproteínas ou proteoglicanos. Os glicolipídios e glicoproteínas são frequentemente inseridos na membrana plasmática e são importantes para o reconhecimento do sinal por outras células ou partículas infecciosas. Diferentes tipos de células podem ser distinguidos uns dos outros pela estrutura e disposição dos glicolipídios e glicoproteínas contidos em suas membranas plasmáticas. Esses glicolipídios e glicoproteínas geralmente também servem como receptores da superfície celular.

    Transporte as vesículas que saem do fusível ER com um aparelho de Golgi em sua face receptora ou cis. As proteínas são processadas dentro do aparelho de Golgi e, em seguida, vesículas de transporte adicionais contendo as proteínas e lipídios modificados se soltam do aparelho de Golgi em sua face de saída, ou trans. Essas vesículas de saída se movem e se fundem com a membrana plasmática ou com a membrana de outras organelas.

    A exocitose é o processo pelo qual as vesículas secretoras (sacos membranosos esféricos) liberam seu conteúdo para o exterior da célula (Figura\(\PageIndex{8}\)). Todas as células têm vias secretoras constitutivas nas quais as vesículas secretoras transportam proteínas solúveis que são liberadas da célula continuamente (constitutivamente). Certas células especializadas também têm vias secretoras reguladas, que são usadas para armazenar proteínas solúveis em vesículas secretoras. A secreção regulada envolve substâncias que só são liberadas em resposta a determinados eventos ou sinais. Por exemplo, certas células do sistema imunológico humano (por exemplo, mastócitos) secretam histamina em resposta à presença de objetos estranhos ou patógenos no corpo. A histamina é um composto que aciona vários mecanismos usados pelo sistema imunológico para eliminar patógenos.

    Um pequeno diagrama da célula delineando o complexo de Golgi, que é uma série de membranas empilhadas na célula. Um diagrama mais detalhado mostra as membranas empilhadas rotuladas como cisternas e as regiões internas das pilhas rotuladas como lúmen. Pequenas esferas na parte superior são mostradas vesículas de transporte do fusível ER com a face cis do golgi. Pequenas esferas na parte inferior mostram vesículas secretoras recém-formadas emergindo da face trans do golgi. Uma micrografia mostra o golgi na célula como uma pilha de linhas formando um semicírculo.
    Figura\(\PageIndex{8}\): Uma micrografia eletrônica de transmissão (à esquerda) de um aparelho de Golgi em um glóbulo branco. A ilustração (à direita) mostra os discos empilhados em forma de xícara e várias vesículas de transporte. O aparelho de Golgi modifica lipídios e proteínas, produzindo glicolipídios e glicoproteínas, respectivamente, que são comumente inseridos na membrana plasmática.

    Lisossomos

    Na década de 1960, o cientista belga Christian de Duve (1917—2013) descobriu os lisossomos, organelas ligadas à membrana do sistema endomembranar que contêm enzimas digestivas. Certos tipos de células eucarióticas usam lisossomos para decompor várias partículas, como alimentos, organelas danificadas ou detritos celulares, microrganismos ou complexos imunes. A compartimentalização das enzimas digestivas dentro do lisossomo permite que a célula digerir a matéria com eficiência sem prejudicar os componentes citoplasmáticos da célula.

    Exercício\(\PageIndex{2}\)

    Nomeie os componentes do sistema endomembranar e descreva a função de cada componente.

    Peroxissomas

    Christian de Duve também é creditado com a descoberta de peroxissomos, organelas ligadas à membrana que não fazem parte do sistema endomembranar (Figura\(\PageIndex{9}\)). Os peroxissomas se formam de forma independente no citoplasma a partir da síntese de proteínas de peroxina por ribossomos livres e da incorporação dessas proteínas de peroxina nos peroxissomos existentes. Os peroxissomas em crescimento são então divididos por um processo semelhante à fissão binária.

    Os peroxissomos foram nomeados pela primeira vez por sua capacidade de produzir peróxido de hidrogênio, uma molécula altamente reativa que ajuda a quebrar moléculas como ácido úrico, aminoácidos e ácidos graxos. Os peroxissomas também possuem a enzima catalase, que pode degradar o peróxido de hidrogênio. Junto com o SER, os peroxissomas também desempenham um papel na biossíntese de lipídios. Como os lisossomos, a compartimentalização dessas moléculas degradativas dentro de uma organela ajuda a proteger o conteúdo citoplasmático de danos indesejados.

    Os peroxissomas de certos organismos são especializados para atender às suas necessidades funcionais específicas. Por exemplo, os glioxissomas são peroxissomos modificados de leveduras e células vegetais que desempenham várias funções metabólicas, incluindo a produção de moléculas de açúcar. Da mesma forma, os glicossomos são peroxissomas modificados produzidos por certos tripanossomas, os protozoários patogênicos que causam a doença de Chagas e a doença do sono africana.

    Um diagrama da célula descreve os peroxissomas, que são pequenas esferas na célula. Uma micrografia mostra um close-up do peroxissoma, que é uma esfera dentro da célula.
    Figura\(\PageIndex{9}\): Uma micrografia eletrônica de transmissão (à esquerda) de uma célula contendo um peroxissoma. A ilustração (à direita) mostra a localização dos peroxissomas em uma célula. Essas estruturas eucarióticas desempenham um papel na biossíntese de lipídios e na quebra de várias moléculas. Eles também podem ter outras funções especializadas, dependendo do tipo de célula. (crédito “micrografia”: modificação do trabalho da Sociedade Americana de Microbiologia).

    Citoesqueleto

    As células eucarióticas têm um citoesqueleto interno feito de microfilamentos, filamentos intermediários e microtúbulos. Essa matriz de fibras e tubos fornece suporte estrutural, bem como uma rede pela qual os materiais podem ser transportados dentro da célula e na qual as organelas podem ser ancoradas (Figura\(\PageIndex{10}\)). Por exemplo, o processo de exocitose envolve o movimento de uma vesícula através da rede citoesquelética até a membrana plasmática, onde ela pode liberar seu conteúdo.

    Uma micrografia mostra muitas linhas saindo do núcleo e se estendendo por toda a célula. Eles são mostrados em forma de diagrama como pequenas esferas formando a parte externa de um tubo longo. Cada par de esferas é um dímero de tubulina e colunas desses dímeros podem ser vistas na parte externa do grande tubo que elas formam. O diâmetro do tubo é de 25 µm. A mesma micrografia mostra linhas em toda a célula; elas são desenhadas como esferas formando estruturas trançadas (uma dupla hélice). O diâmetro da hélice é de 7 nm. As esferas são rotuladas como subunidade de actina. Outra micrografia mostra muitas linhas formando uma teia na célula. Eles são desenhados como uma corda; cada fio da corda é rotulado como subunidade fibrosa (queratinas enroladas juntas). O diâmetro da corda é de 8 a 12 nm.
    Figura\(\PageIndex{10}\): O citoesqueleto é uma rede de microfilamentos, filamentos intermediários e microtúbulos encontrados em todo o citoplasma de uma célula eucariótica. Nessas células animais marcadas com fluorescência, os microtúbulos são verdes, os microfilamentos de actina são vermelhos, o núcleo é azul e a queratina (um tipo de filamento intermediário) é amarela.

    Os microfilamentos são compostos por dois fios entrelaçados de actina, cada um composto por monômeros de actina formando cabos filamentosos de 6 nm de diâmetro 2 (Figura\(\PageIndex{11}\)). Os filamentos de actina trabalham em conjunto com proteínas motoras, como a miosina, para efetuar a contração muscular em animais ou o movimento ameboide de alguns micróbios eucarióticos. Em organismos ameboides, a actina pode ser encontrada em duas formas: uma forma de gel mais rígida e polimerizada e uma forma solúvel mais fluida e não polimerizada. A actina na forma de gel cria estabilidade no ectoplasma, a área gelatinosa do citoplasma logo dentro da membrana plasmática dos protozoários ameboides.

    Extensões temporárias da membrana citoplasmática chamadas pseudópodes (que significa “pés falsos”) são produzidas através do fluxo direto de filamentos de actina solúveis para os pseudópodes, seguido pela ciclagem gel-sol dos filamentos de actina, resultando na motilidade celular. Uma vez que o citoplasma se estende para fora, formando um pseudopódio, o citoplasma restante flui para se juntar à borda dianteira, criando assim uma locomoção para frente. Além do movimento ameboide, os microfilamentos também estão envolvidos em uma variedade de outros processos nas células eucarióticas, incluindo fluxo citoplasmático (movimento ou circulação do citoplasma dentro da célula), formação de sulco de clivagem durante a divisão celular e movimento muscular em animais (Figura\(\PageIndex{11}\)). Essas funções são o resultado da natureza dinâmica dos microfilamentos, que podem polimerizar e despolimerizar com relativa facilidade em resposta aos sinais celulares, e de suas interações com motores moleculares em diferentes tipos de células eucarióticas.

    a) Um diagrama da membrana plasmática mostra os filamentos do citoesqueleto como linhas finas no lado citoplasmático da membrana. B) Um closeup dos filamentos mostra esferas marcadas com subunidades de actina formando filamentos de actina marcados em uma cadeia longa. C) exemplos de como a actina é usada em várias células. Algumas células usam actina para o movimento ameboide. Isso é feito quando a actina polimeriza e despolimeriza para permitir que uma parte da célula se projete, se fixe a uma superfície e puxe o resto da célula para trás. O fluxo citoplasmático é o movimento do citoplasma devido às ações da actina. A formação do anel contrátil durante a citocinese ocorre quando a actina comprime uma célula em divisão em duas células separadas. A contração muscular em animais ocorre quando os fios de actina são unidos pela miosina; isso reduz o comprimento da célula muscular e contrai o músculo.
    Figura\(\PageIndex{11}\): (a) Um microfilamento é composto por um par de filamentos de actina. (b) Cada filamento de actina é uma cadeia de monômeros de actina polimerizados. (c) A natureza dinâmica da actina, devido à sua polimerização e despolimerização e sua associação com a miosina, permite que os microfilamentos se envolvam em uma variedade de processos celulares, incluindo movimento ameboide, fluxo citoplasmático, formação de anéis contráteis durante a divisão celular e contração muscular em animais.

    Filamentos intermediários (Figura\(\PageIndex{12}\)) são um grupo diverso de filamentos citoesqueléticos que atuam como cabos dentro da célula. Eles são denominados “intermediários” porque seu diâmetro de 10 nm é mais espesso que o da actina, mas mais fino que o dos microtúbulos. 3 Eles são compostos por vários fios de subunidades polimerizadas que, por sua vez, são constituídos por uma grande variedade de monômeros. Filamentos intermediários tendem a ser mais permanentes na célula e manter a posição do núcleo. Eles também formam a lâmina nuclear (revestimento ou camada) logo dentro do envelope nuclear. Além disso, os filamentos intermediários desempenham um papel na ancoragem das células nos tecidos animais. A proteína de filamento intermediário desmina é encontrada nos desmossomos, as estruturas proteicas que unem as células musculares e as ajudam a resistir às forças físicas externas. A proteína de filamento intermediário queratina é uma proteína estrutural encontrada no cabelo, pele e unhas.

    a) Os filamentos intermediários são mostrados como uma estrutura em forma de corda. B) Eles são encontrados na lâmina nuclear (filamentos intermediários da lâmina) que estão logo abaixo do envelope nuclear. C) Filamentos intermediários também são encontrados em desmossomos. Os desmossomos são conexões entre duas células (mostradas aqui como duas pequenas regiões de membranas plasmáticas próximas uma da outra). Os filamentos intermediários conectam essas duas membranas no espaço extracelular. Uma micrografia mostra essas linhas escuras atravessando as membranas entre duas células.
    Figura\(\PageIndex{12}\): (a) Os filamentos intermediários são compostos por vários fios de subunidades polimerizadas. Eles são mais permanentes do que outras estruturas do citoesqueleto e desempenham uma variedade de funções. (b) Filamentos intermediários formam grande parte da lâmina nuclear. (c) Filamentos intermediários formam os desmossomos entre as células em alguns tecidos animais. (crédito c “ilustração”: modificação da obra de Mariana Ruiz Villareal)

    Os microtúbulos (Figura\(\PageIndex{13}\)) são um terceiro tipo de fibra citoesquelética composta por dímeros de tubulina (α tubulina e β tubulina). Eles formam tubos ocos de 23 nm de diâmetro que são usados como vigas dentro do citoesqueleto. 4 Como os microfilamentos, os microtúbulos são dinâmicos e têm a capacidade de montar e desmontar rapidamente. Os microtúbulos também funcionam com proteínas motoras (como dineína e cinesina) para mover organelas e vesículas dentro do citoplasma. Além disso, os microtúbulos são os principais componentes dos flagelos e cílios eucarióticos, compondo tanto o filamento quanto os componentes basais do corpo (Figura\(\PageIndex{20}\)).

    A) uma simulação computacional mostra microtúbulos como esferas formando uma estrutura tubular. Isso pode ser desenhado como esferas formando um anel; pilhas desses anéis formam o tubo. Cada anel é composto por 13 dímeros polimerizados de alfa-tubulina e beta-tubulina. C) Os longos tubos formados criam uma estrutura semelhante a uma ferrovia; as proteínas motoras se movem ao longo da trilha do microtúbulo para transportar vesículas por toda a célula.
    Figura\(\PageIndex{13}\): (a) Os microtúbulos são estruturas ocas compostas por dímeros de tubulina polimerizados. (b) Eles estão envolvidos em vários processos celulares, incluindo o movimento de organelas por todo o citoplasma. As proteínas motoras transportam organelas ao longo das trilhas dos microtúbulos que cruzam toda a célula. (crédito b: modificação do trabalho do Instituto Nacional do Envelhecimento)

    Além disso, os microtúbulos estão envolvidos na divisão celular, formando o fuso mitótico que serve para separar os cromossomos durante a mitose e a meiose. O fuso mitótico é produzido por dois centrossomos, que são essencialmente centros organizadores de microtúbulos, em extremidades opostas da célula. Cada centrossoma é composto por um par de centríolos posicionados em ângulo reto um com o outro, e cada centríolo é uma matriz de nove microtúbulos paralelos dispostos em trigêmeos (Figura\(\PageIndex{14}\)).

    a) Os centrossomas são mostrados como tubos curtos. A parte externa desses tubos é feita de 9 conjuntos de trigêmeos de microtúbulos. Esses conjuntos são mantidos juntos por linhas rotuladas como centríolos. B) Os centrossomas são mostrados nos dois pólos de uma célula. As linhas conectam os centrossomos aos cromossomos no centro da célula.
    Figura\(\PageIndex{14}\): (a) Um centrossoma é composto por dois centríolos posicionados em ângulo reto um com o outro. Cada centríolo é composto por nove trigêmeos de microtúbulos mantidos juntos por proteínas acessórias. (b) Nas células animais, os centrossomos (setas) servem como centros organizadores de microtúbulos do fuso mitótico durante a mitose.

    Exercício\(\PageIndex{3}\)

    Compare e contraste os três tipos de estruturas do citoesqueleto descritos nesta seção.

    Mitocôndrias

    As organelas grandes e complexas nas quais a respiração celular aeróbica ocorre nas células eucarióticas são chamadas de mitocôndrias (Figura\(\PageIndex{15}\)). O termo “mitocôndria” foi cunhado pela primeira vez pelo microbiologista alemão Carl Benda em 1898 e foi posteriormente associado ao processo de respiração por Otto Warburg em 1913. Cientistas durante a década de 1960 descobriram que as mitocôndrias têm seu próprio genoma e ribossomos 70S. Verificou-se que o genoma mitocondrial era bacteriano, quando foi sequenciado em 1976. Em última análise, essas descobertas apoiaram a teoria endossimbiótica proposta por Lynn Margulis, que afirma que as mitocôndrias surgiram originalmente por meio de um evento endossimbiótico no qual uma bactéria capaz de respiração celular aeróbica foi absorvida pela fagocitose em uma célula hospedeira e permaneceu como uma bactéria intracelular viável. componente.

    Cada mitocôndria tem duas membranas lipídicas. A membrana externa é um remanescente das estruturas da membrana da célula hospedeira original. A membrana interna foi derivada da membrana plasmática bacteriana. A cadeia de transporte de elétrons para respiração aeróbica usa proteínas integrais embutidas na membrana interna. A matriz mitocondrial, correspondente à localização do citoplasma da bactéria original, é a localização atual de muitas enzimas metabólicas. Ele também contém DNA mitocondrial e ribossomos 70S. As invaginações da membrana interna, chamadas cristas, evoluíram para aumentar a área superficial para a localização das reações bioquímicas. Os padrões de dobramento das cristas diferem entre vários tipos de células eucarióticas e são usados para distinguir diferentes organismos eucarióticos uns dos outros.

    A mitocôndria é mostrada como uma estrutura oval longa. A parte externa da estrutura é uma membrana externa. Dentro dela está uma membrana interna que se dobra para frente e para trás preenchendo a maior parte da parte interna da mitocôndria. As dobras da membrana interna são marcadas como cristas e o fluido dentro da membrana interna é a matriz mitocondrial. O espaço entre as membranas interna e externa é o espaço interno da membrana. Dentro da matriz mitocondrial são encontrados DNA, ribossomos e grânulos.
    Figura\(\PageIndex{15}\): Cada mitocôndria é cercada por duas membranas, cuja parte interna é amplamente dobrada em cristas e é o local do espaço intermembranar. A matriz mitocondrial contém o DNA mitocondrial, os ribossomos e as enzimas metabólicas. A micrografia eletrônica de transmissão de uma mitocôndria, à direita, mostra as duas membranas, incluindo as cristas e a matriz mitocondrial. (crédito: “micrografia”: modificação do trabalho de Matthew Britton; dados da barra de escala de Matt Russell)

    Cloroplastos

    As células vegetais e as células de algas contêm cloroplastos, as organelas nas quais ocorre a fotossíntese (Figura\(\PageIndex{16}\)). Todos os cloroplastos têm pelo menos três sistemas de membrana: a membrana externa, a membrana interna e o sistema de membrana tilacóide. Dentro das membranas externa e interna está o estroma do cloroplasto, um fluido gelatinoso que compõe grande parte do volume do cloroplasto e no qual o sistema tilacóide flutua. O sistema tilacóide é uma coleção altamente dinâmica de sacos de membrana dobrados. É onde se encontra a clorofila do pigmento fotossintético verde e ocorrem as reações de luz da fotossíntese. Na maioria dos cloroplastos vegetais, os tilacóides estão dispostos em pilhas chamadas grana (singular: granum), enquanto em alguns cloroplastos de algas, os tilacóides flutuam livremente.

    O colorplasto é mostrado como uma estrutura oval com uma membrana externa. A membrana interna se dobra em pilhas em forma de panqueca chamadas grana (pilhas de tilacóides). Uma pilha individual da grana é chamada de tilacóide. O espaço dentro do tilacóide é chamado de lúmen tilacóide. O fluido aquoso fora dos tilacóides, mas dentro da membrana interna, é o estroma. O espaço entre as membranas interna e externa é o espaço intermembranar.
    Figura\(\PageIndex{16}\): A fotossíntese ocorre nos cloroplastos, que possuem uma membrana externa e uma interna. Pilhas de tilacóides chamadas grana formam uma terceira camada de membrana.

    Outras organelas semelhantes às mitocôndrias surgiram em outros tipos de eucariotos, mas suas funções são diferentes. Os hidrogenossomos são encontrados em alguns eucariotos anaeróbicos e servem como o local da produção anaeróbica de hidrogênio. Os hidrogenossomas normalmente não têm seu próprio DNA e ribossomos. Os cinetoplastos são uma variação da mitocôndria encontrada em alguns patógenos eucarióticos. Nesses organismos, cada célula tem uma mitocôndria única, longa e ramificada, na qual o DNA do cinetoplasto, organizado como vários pedaços circulares de DNA, é encontrado concentrado em um polo da célula.

    Organelas relacionadas à mitocôndria em parasitas protozoários

    Muitos protozoários, incluindo vários parasitas protozoários que causam infecções em humanos, podem ser identificados por sua aparência incomum. As características distintivas podem incluir morfologias celulares complexas, a presença de organelas únicas ou a ausência de organelas comuns. Os protozoários parasitas Giardia lamblia e Trichomonas vaginalis são dois exemplos.

    G. lamblia, causa frequente de diarreia em humanos e muitos outros animais, é um parasita anaeróbico que possui dois núcleos e vários flagelos. Seu aparelho de Golgi e seu retículo endoplasmático são bastante reduzidos e carecem completamente de mitocôndrias. No entanto, tem organelas conhecidas como mitossomos, organelas ligadas à membrana dupla que parecem ser mitocôndrias severamente reduzidas. Isso levou os cientistas a acreditar que os ancestrais de G. lamblia já possuíram mitocôndrias que evoluíram para se tornarem mitossomos. O T. vaginalis, que causa a vaginite por infecção sexualmente transmissível, é outro protozoário parasita que não possui mitocôndrias convencionais. Em vez disso, possui hidrogenossomos, organelas mitocondriais ligadas à membrana dupla que produzem hidrogênio molecular usado no metabolismo celular. Os cientistas acreditam que os hidrogenossomos, assim como os mitossomos, também evoluíram das mitocôndrias. 5

    Membrana de

    A membrana plasmática das células eucarióticas tem estrutura semelhante à membrana plasmática procariótica, pois é composta principalmente por fosfolipídios formando uma bicamada com proteínas periféricas e integrais incorporadas (Figura\(\PageIndex{17}\)). Esses componentes da membrana se movem dentro do plano da membrana de acordo com o modelo de mosaico de fluidos. No entanto, diferentemente da membrana procariótica, as membranas eucarióticas contêm esteróis, incluindo colesterol, que alteram a fluidez da membrana. Além disso, muitas células eucarióticas contêm alguns lipídios especializados, incluindo esfingolípidos, que acredita-se que desempenhem um papel na manutenção da estabilidade da membrana, bem como estejam envolvidos nas vias de transdução de sinal e na comunicação entre células.

    Um desenho da membrana plasmática. A parte superior do diagrama é rotulada fora da célula, a parte inferior é rotulada como citoplasma. Separando essas duas regiões está a membrana que é composta principalmente de uma bicamada fosfolipídica. Cada fosfolipídio é desenhado como uma esfera com 2 caudas. Existem duas camadas de fosfolipídios que compõem a bicamada; cada camada fosfolipídica tem a esfera voltada para fora da bicamada e as duas caudas voltadas para o interior da bicamada. Embutidas na bicamada de fosfolipídios estão uma variedade de proteínas grandes. Os glicolipídios têm longas cadeias de carboidratos (mostradas como uma cadeia de hexágonos) ligadas a um único fosfolipídio; os carboidratos estão sempre na parte externa da membrana. As glicoproteínas têm uma longa cadeia de carboidratos ligada a uma proteína; os carboidratos estão na parte externa da membrana. O citoesqueleto é mostrado como uma fina camada de linha logo abaixo do interior da bicamada fosfolipídica.
    Figura\(\PageIndex{17}\): A membrana plasmática eucariótica é composta por uma bicamada lipídica com muitas proteínas incorporadas ou associadas. Ele contém colesterol para a manutenção da membrana, bem como glicoproteínas e glicolipídios que são importantes no reconhecimento de outras células ou patógenos.

    Mecanismos de transporte de

    Os processos de difusão simples, difusão facilitada e transporte ativo são usados em células eucarióticas e procarióticas. No entanto, as células eucarióticas também têm a capacidade única de realizar vários tipos de endocitose, a absorção de matéria por meio da invaginação da membrana plasmática e a formação de vacúole/vesícula (Figura\(\PageIndex{18}\)). Um tipo de endocitose que envolve o engolfamento de partículas grandes por meio da invaginação da membrana é chamada de fagocitose, que significa “comer células”. Na fagocitose, partículas (ou outras células) são colocadas em uma bolsa dentro da membrana, que então se solta da membrana para formar um vacúolo que envolve completamente a partícula. Outro tipo de endocitose é chamado de pinocitose, que significa “beber células”. Na pinocitose, materiais e líquidos pequenos e dissolvidos são levados para a célula por meio de pequenas vesículas. Os fungos saprofíticos, por exemplo, obtêm seus nutrientes da matéria morta e em decomposição em grande parte por meio da pinocitose.

    A endocitose mediada por receptores é um tipo de endocitose que é iniciada por moléculas específicas chamadas ligantes quando elas se ligam aos receptores da superfície celular na membrana. A endocitose mediada por receptores é o mecanismo que os hormônios derivados de peptídeos e aminas usam para entrar nas células e também é usada por vários vírus e bactérias para entrar nas células hospedeiras.

    a) Fagocitose. Uma grande partícula fora da célula é engolida por uma dobra da membrana plasmática. Essa dobra continua até que a partícula grande seja totalmente envolvida em um vacúolo e levada para a célula. b) Pinocitose. Pequenas partículas são absorvidas por meio de dobras da membrana. A membrana se dobra para formar uma vesícula que traz as pequenas partículas para dentro da célula. Endocitose mediada por receptores. Partículas como açúcares se ligam aos receptores na membrana. A membrana então se dobra para dentro para formar uma vesícula revestida. Dentro dessa vesícula estão os receptores ainda ligados ao açúcar.
    Figura\(\PageIndex{18}\): Três variações da endocitose são mostradas. (a) Na fagocitose, a membrana celular envolve a partícula e se solta para formar um vacúolo intracelular. (b) Na pinocitose, a membrana celular envolve um pequeno volume de líquido e se solta, formando uma vesícula. (c) Na endocitose mediada por receptores, a absorção de substâncias é direcionada a uma substância específica (um ligante) que se liga ao receptor na membrana celular externa. (crédito: modificação da obra de Mariana Ruiz Villarreal)

    O processo pelo qual as vesículas secretoras liberam seu conteúdo para o exterior da célula é chamado de exocitose. As vesículas se movem em direção à membrana plasmática e depois se fundem com a membrana, ejetando seu conteúdo para fora da célula. A exocitose é usada pelas células para remover resíduos e também pode ser usada para liberar sinais químicos que podem ser captados por outras células.

    Parede celular

    Além de uma membrana plasmática, algumas células eucarióticas têm uma parede celular. Células de fungos, algas, plantas e até mesmo alguns protistas têm paredes celulares. Dependendo do tipo de célula eucariótica, as paredes celulares podem ser feitas de uma ampla variedade de materiais, incluindo celulose (fungos e plantas); sílica biogênica, carbonato de cálcio, ágar e carragenina (protistas e algas); ou quitina (fungos). Em geral, todas as paredes celulares fornecem estabilidade estrutural para a célula e proteção contra estresses ambientais, como dessecação, mudanças na pressão osmótica e lesões traumáticas. 6

    Matriz extracelular

    Células de animais e alguns protozoários não têm paredes celulares para ajudar a manter a forma e proporcionar estabilidade estrutural. Em vez disso, esses tipos de células eucarióticas produzem uma matriz extracelular para essa finalidade. Eles secretam uma massa pegajosa de carboidratos e proteínas nos espaços entre as células adjacentes (Figura\(\PageIndex{19}\)). Alguns componentes proteicos se reúnem em uma membrana basal à qual os componentes restantes da matriz extracelular aderem. Os proteoglicanos normalmente formam a massa volumosa da matriz extracelular, enquanto as proteínas fibrosas, como o colágeno, fornecem força. Tanto os proteoglicanos quanto o colágeno estão ligados às proteínas da fibronectina, que, por sua vez, estão ligadas às proteínas da integrina. Essas proteínas integrinas interagem com proteínas transmembranares nas membranas plasmáticas de células eucarióticas que não possuem paredes celulares.

    Nas células animais, a matriz extracelular permite que as células dentro dos tecidos resistam a tensões externas e transmitam sinais de fora da célula para dentro. A quantidade de matriz extracelular é bastante extensa em vários tipos de tecidos conjuntivos, e variações na matriz extracelular podem dar a diferentes tipos de tecidos suas propriedades distintas. Além disso, a matriz extracelular da célula hospedeira costuma ser o local onde os patógenos microbianos se ligam para estabelecer a infecção. Por exemplo, Streptococcus pyogenes, a bactéria que causa faringite estreptocócica e várias outras infecções, liga-se à fibronectina na matriz extracelular das células que revestem a orofaringe (região superior da garganta).

    Um desenho da membrana plasmática com as proteínas mostradas na membrana. Uma dessas proteínas é rotulada como integrina. Ligados a esta e a outras proteínas estão longos fios feitos de uma cadeia de hexágonos rotulados como polissacarídeos. Os ramos dessa cadeia de hexágonos são rotulados como proteínas e os ramos das proteínas são rotulados como carboidratos. Esses complexos de proteoglicanos (feitos de polissacarídeos, proteínas e carboidratos) são ligados às proteínas nas membranas por meio de fibronectinas. Cadeias maiores na parte externa da membrana não estão visivelmente presas à membrana e são marcadas com fibras de colágeno. Cadeias menores na superfície interna da membrana são marcadas como microfilamentos do citoesqueleto.
    Figura\(\PageIndex{19}\): A matriz extracelular é composta por componentes proteicos e carboidratos. Ele protege as células dos estresses físicos e transmite sinais que chegam às bordas externas do tecido para as células mais profundas do tecido.

    Flagella e Cilia

    Algumas células eucarióticas usam flagelos para locomoção; no entanto, os flagelos eucarióticos são estruturalmente distintos daqueles encontrados nas células procarióticas. Enquanto o flagelo procariótico é uma estrutura rígida e rotativa, um flagelo eucariótico é mais parecido com um chicote flexível composto por nove pares paralelos de microtúbulos ao redor de um par central de microtúbulos. Esse arranjo é chamado de matriz 9+2 (Figura\(\PageIndex{20}\)). Os microtúbulos paralelos usam proteínas motoras da dineína para se moverem em relação umas às outras, fazendo com que o flagelo se dobre.

    Os cílios (singular: cílio) são uma estrutura externa similar encontrada em algumas células eucarióticas. Exclusivos dos eucariotos, os cílios são mais curtos que os flagelos e geralmente cobrem toda a superfície de uma célula; no entanto, eles são estruturalmente semelhantes aos flagelos (uma matriz 9+2 de microtúbulos) e usam o mesmo mecanismo de movimento. Uma estrutura chamada corpo basal é encontrada na base de cada cílio e flagelo. O corpo basal, que liga o cílio ou flagelo à célula, é composto por uma série de microtúbulos trigêmeos semelhantes aos de um centríolo, mas embutidos na membrana plasmática. Por causa de seu comprimento mais curto, os cílios usam um movimento rápido, flexível e ondulado. Além da motilidade, os cílios podem ter outras funções, como varrer partículas passadas ou para dentro das células. Por exemplo, protozoários ciliados usam a varredura dos cílios para mover partículas de alimentos para o aparelho bucal, e as células ciliadas do trato respiratório dos mamíferos batem em sincronia para varrer muco e detritos para cima e para fora dos pulmões (Figura\(\PageIndex{20}\)).

    a) Uma micrografia de uma seção transversal de um flagelo mostrando um anel de 9 conjuntos de estruturas que são feitas de anéis menores. No centro estão mais dois anéis menores completos. B) Uma micrografia mostrando um flagelo. Isso mostra uma estrutura em forma de estrela na célula presa às longas linhas que compõem o filamento do flagelo. Um diagrama mostra o centríolo trigêmeo na célula como parte do corpo basal que liga o filamento à célula. O diagrama também mostra uma seção transversal do filamento. O anel externo é feito de 9 conjuntos dos seguintes: um anel rotulado como subfibra A, um anel rotulado como subfibra B, uma projeção rotulada como raio radial com uma extremidade pequena rotulada como cabeça de raio, uma projeção em direção ao centro identificada como dineína interna e uma projeção em direção à dineína externa rotulada externamente. Cada um desses 9 conjuntos é conectado aos próximos a ele por meio de uma linha chamada nexin. Esses 9 conjuntos formam um anel; no centro desse anel estão 2 pequenos círculos rotulados como microtúbulo central único. Esses dois estão conectados um ao outro por uma linha chamada ponte central. C) Uma célula com flagelos em cada extremidade. D) Uma célula com muitos pequenos cílios ao longo do lado de fora e uma boca marcada com recorte.
    Figura\(\PageIndex{20}\): (a) Os flagelos e cílios eucarióticos são compostos por uma matriz 9+2 de microtúbulos, conforme visto nesta seção transversal da micrografia eletrônica de transmissão. (b) O deslizamento desses microtúbulos em relação um ao outro faz com que o flagelo se dobre. (c) Uma ilustração de Trichomonas vaginalis, um protozoário parasita flagelado que causa vaginite. (d) Muitos protozoários, como este paramécio, têm numerosos cílios que auxiliam na locomoção e na alimentação. Observe a abertura da boca mostrada aqui. (crédito d: modificação do trabalho da Universidade de Vermont/National Institutes of Health)

    Exercício\(\PageIndex{4}\)

    1. Explique como o envelope celular das células eucarióticas se compara ao das células procarióticas.
    2. Explique a diferença entre flagelos eucarióticos e procarióticos.

    Foco clínico: Resolução

    Como a amoxicilina não resolveu o caso de pneumonia de Barbara, o AP prescreve outro antibiótico, a azitromicina, que tem como alvo os ribossomos bacterianos em vez do peptidoglicano. Depois de tomar a azitromicina conforme as instruções, os sintomas de Barbara desaparecem e ela finalmente começa a se sentir como ela mesma novamente. Presumindo que não houve resistência medicamentosa à amoxicilina e, dada a eficácia da azitromicina, o agente causador da pneumonia de Barbara é provavelmente o Mycoplasma pneumoniae. Embora essa bactéria seja uma célula procariótica, ela não é inibida pela amoxicilina porque não tem parede celular e, portanto, não produz peptidoglicano.

    Conceitos principais e resumo

    • As células eucarióticas são definidas pela presença de um núcleo contendo o genoma do DNA e ligado por uma membrana nuclear (ou envelope nuclear) composta por duas bicamadas lipídicas que regulam o transporte de materiais para dentro e para fora do núcleo através dos poros nucleares.
    • As morfologias das células eucarióticas variam muito e podem ser mantidas por várias estruturas, incluindo o citoesqueleto, a membrana celular e/ou a parede celular.
    • O nucléolo, localizado no núcleo das células eucarióticas, é o local da síntese ribossômica e os primeiros estágios da montagem do ribossomo.
    • As células eucarióticas contêm ribossomos 80S no retículo endoplasmático rugoso (ribossomos ligados à membrana) e no citoplasma (ribossomos livres). Eles contêm ribossomos dos anos 70 em mitocôndrias e cloroplastos.
    • As células eucarióticas desenvolveram um sistema de endomembrana, contendo organelas ligadas à membrana envolvidas no transporte. Isso inclui vesículas, o retículo endoplasmático e o aparelho de Golgi.
    • O retículo endoplasmático liso desempenha um papel na biossíntese de lipídios, no metabolismo de carboidratos e na desintoxicação de compostos tóxicos. O retículo endoplasmático rugoso contém ribossomos 80S ligados à membrana que sintetizam proteínas destinadas à membrana celular
    • O aparelho de Golgi processa proteínas e lipídios, normalmente por meio da adição de moléculas de açúcar, produzindo glicoproteínas ou glicolipídios, componentes da membrana plasmática que são usados na comunicação célula a célula.
    • Os lisossomos contêm enzimas digestivas que decompõem pequenas partículas ingeridas pela endocitose, partículas grandes ou células ingeridas pela fagocitose e componentes intracelulares danificados.
    • O citoesqueleto, composto por microfilamentos, filamentos intermediários e microtúbulos, fornece suporte estrutural em células eucarióticas e serve como uma rede para o transporte de materiais intracelulares.
    • Os centrossomos são centros organizadores de microtúbulos importantes na formação do fuso mitótico na mitose.
    • As mitocôndrias são o local da respiração celular. Eles têm duas membranas: uma externa e uma interna com cristas. A matriz mitocondrial, dentro da membrana interna, contém o DNA mitocondrial, os ribossomos 70S e as enzimas metabólicas.
    • A membrana plasmática das células eucarióticas é estruturalmente semelhante à encontrada nas células procarióticas, e os componentes da membrana se movem de acordo com o modelo de mosaico de fluidos. No entanto, as membranas eucarióticas contêm esteróis, que alteram a fluidez da membrana, bem como glicoproteínas e glicolipídios, que ajudam a célula a reconhecer outras células e partículas infecciosas.
    • Além do transporte ativo e do transporte passivo, as membranas celulares eucarióticas podem levar material para a célula por meio de endocitose ou expulsar matéria da célula por exocitose.
    • Células de fungos, algas, plantas e alguns protistas têm uma parede celular, enquanto as células de animais e alguns protozoários têm uma matriz extracelular pegajosa que fornece suporte estrutural e medeia a sinalização celular.
    • Os flagelos eucarióticos são estruturalmente distintos dos flagelos procarióticos, mas têm um propósito semelhante (locomoção). Os cílios são estruturalmente semelhantes aos flagelos eucarióticos, mas mais curtos; eles podem ser usados para locomoção, alimentação ou movimentação de partículas extracelulares.

    Notas de pé

    1. 1 A.E. Barnhill, MT Brewer, S.A. Carlson. “Efeitos adversos dos antimicrobianos por meio da inibição previsível ou idiossincrática dos componentes mitocondriais do hospedeiro.” Agentes antimicrobianos e quimioterapia 56 no. 8 (2012) :4046—4051.
    2. 2 Fuchs E, Cleveland D.W. “Um andaime estrutural de filamentos intermediários na saúde e na doença.” Ciência 279 nº 5350 (1998) :514—519.
    3. 3 E. Fuchs, D.W. Cleveland. “Um andaime estrutural de filamentos intermediários na saúde e na doença.” Ciência 279 nº 5350 (1998) :514—519.
    4. 4 E. Fuchs, D.W. Cleveland. “Um andaime estrutural de filamentos intermediários na saúde e na doença.” Ciência 279 nº 5350 (1998) :514—519.
    5. 5 N. Yarlett, J. H. P. Hackstein. “Hidrogenossomas: uma organela, várias origens.” BioScience 55 nº 8 (2005) :657—658.
    6. 6 Sr. Dudzick. “Protistas”. OpenStax CNX. 27 de novembro de 2013. http://cnx.org/contents/f7048bb6-e46...ef291cf7049c@1