O que são células: classificações e estruturas

Em 1839 Schwann e Schleiden apresentaram a teoria celular, afirmando que todos os seres vivos são formados por células, que se diferenciam por formato e função. Portanto, pode-se afirmar que a célula é a menor unidade funcional da vida, sendo comum a todos os seres vivos. Além disso, a teoria celular também afirma que todas as formas de vida são constituídas de, pelo menos, uma célula. Sendo estas células originadas de uma outra célula preexistente. 

Estrutura das células

Os microrganismos, por exemplo, são seres vivos unicelulares, formados por apenas uma célula. Enquanto que animais e plantas são seres pluricelulares. Apesar deste ponto em comum, a estrutura celular destes dois grupos são bem distintos. Tendo em vista que as plantas são seres vivos sésseis, ao longo da evolução, foram selecionadas estratégias que proporcionam a sobrevivência deste grupo, por exemplo, a presença de parede celular. Essa estrutura proporciona elasticidade às plantas e, entre outras funções, a protege contra a lise celular após a entrada de muita água. Possuem ainda estômatos, organelas responsáveis pelas trocas gasosas desses organismos, sendo abundantes nas folhas. 

Uma outra diferença importante entre células animais e vegetais é a habilidade de produção do próprio alimento pelas plantas e vegetais devido a presença do cloroplasto, uma organela que estudaremos mais à frente. 

Classificação das células

Tanto as células vegetais quanto as animais, são classificadas como eucarióticas, do latim eukaryota (eu = verdadeiro; káryon = núcleo), isto porque ambas possuem um “núcleo verdadeiro”, ou seja, possuem seu material genético isolado por uma membrana nuclear. 

Em contrapartida, organismos como bactérias (seres vivos mais primitivos), são classificados como procariotos, do latim prokaryota (pro = primitivo; káryon = núcleo), isto porque, ao contrário dos eucariontes, não possuem seu material genético protegido por uma membrana nuclear.

Observe na imagem abaixo que o envoltório nuclear (em roxo) está presente na célula eucariótica, enquanto que na procariótica, o material genético flutua livremente pelo citoplasma.

Além disso, nas células procarióticas não há a presença de diversas organelas membranosas, como mitocôndrias, retículo endoplasmáticos e outras, existindo apenas os ribossomos. 

Ademais, o DNA dos procariotos é uma fita dupla circular, ao passo que o DNA em eucariotos é uma longa molécula linear em fita dupla. Por fim, além do DNA bacteriano, existem também plasmídeos, uma seção de DNA extracromossomal, que se divide independente do DNA cromossômico e carrega informações “extras” adquiridas ao longo da evolução destes organismos, como por exemplo, a resistência à antibióticos. 

Componentes das células

Dentre os componentes principais da célula pode-se citar o núcleo, citoplasma, citoesqueleto, membrana plasmática e o glicocálix.

O núcleo é conhecido como o “centro de controle” da célula. Pois é lá onde encontramos o DNA celular, molécula que carrega todas as informações genética que irá guiar o metabolismo celular. Este material genético é envolvido por uma dupla membrana chamada de envoltório nuclear. 

O citoplasma é um fluido viscoso que preenche toda a região localizada entre a membrana plasmática e a membrana do núcleo celular. Enquanto nas células procarióticas, por não ter membrana nuclear, preenche todo o interior celular. É no citoplasma que as organelas flutuam e é lá também que acontecem as reações celulares. 

Apesar da sua consistência, o citoplasma não é totalmente amorfo, pois, em seu interior, existem diversos filamentos que se cruzam, formando uma espécie de rede que proporciona a morfologia celular. Esta rede de filamentos de actina é o citoesqueleto, que além de garantir a forma da célula, auxilia no posicionamento das organelas na célula e durante a divisão celular garante uma divisão correta do DNA. 

Envolvendo toda essa estrutura existe a membrana plasmática, um envoltório de duas camadas feito de fosfolipídios com proteínas inseridas. A membrana plasmática funciona como uma fronteira celular, sendo responsável por separar o meio intra do meio extracelular, selecionando quais moléculas podem entrar ou sair da célula, por esse motivo dizemos que possui uma permeabilidade seletiva. Vale ressaltar que a membrana plasmática não é uma estrutura rígida e estática, os fosfolipídios, assim como as proteínas, estão em constante movimento, permitindo que a manutenção de uma estrutura dinâmica, por esse motivo afirmamos que a membrana plasmática segue o modelo de mosaico fluido. 

Sobre a superfície da membrana plasmática existe ainda o glicocálix, estrutura carbônica que reveste toda a superfície membrana e tem como papel principal o reconhecimento celular, estratégia fundamental para a adesão celular e formação de tecidos. O glicocalix é formado por moléculas de carbono associadas à proteínas, formando glicoproteínas e por moléculas de carbono ligadas à lipídeos, formando glicolipídeos. 

Organelas 

Além desses componentes, existem ainda as organelas celulares. Elas estão dispostas no interior celular e cada uma possui um papel específico para o bom funcionamento do metabolismo celular. Funcionando como pequenos órgãos das células. 

Ribossomos 

Os ribossomos são organelas formadas por duas unidades, uma maior e uma menor, sendo constituídas de RNA ribossomal. São os principais responsáveis pela síntese de proteínas. 

Retículo Endoplasmático

O retículo endoplasmático é um sistema membranar que aparece próximo à membrana nuclear. O retículo rugoso é composto por membranas que se assemelham a sacos achatados e possuem diversos ribossomos participando da produção de proteínas e do empacotamento e secreção de substâncias. Já o retículo liso é responsável pela síntese de lipídeos e também tem o papel de desintoxicar a célula, sendo especialmente importante no fígado, por conseguir destruir substâncias tóxicas como o álcool.

Complexo de golgi

O complexo de golgi é formado por bolsas membranosas empilhadas, possuindo um papel central na transformação, armazenamento e secreção de substâncias recebidas do retículo para o meio extracelular. Além disso, também sintetiza glicídeos e forma lisossomos. 

Lisossomos

Os lisossomos são organelas cheias de enzimas, sendo responsáveis pela digestão celular. 

Mitocôndrias 

As mitocôndrias são responsáveis pela produção de energia das células, por meio da síntese de ATP através da respiração celular. Ela possui um DNA circular próprio, o que corrobora a teoria endossimbiótica, que afirma que em um passado distante as mitocôndrias eram seres procarióticos que foram fagocitados por células eucariontes. Além disso, ela é uma herança materna, ou seja, se não fossem as  mães, não seria possível produzir energia.

Cloroplastos

Os cloroplastos estão presentes nas células vegetais. São organelas repletas de clorofila, sendo responsáveis pela obtenção de energia por meio da luz solar, a famosa fotossíntese. 

Centríolos

Os centríolos atuam no processo de divisão celular, auxiliando na separação de cromossomos. Além disso, também são formadores de cílios e flagelos. 

Peroxissomos

Já os peroxissomos são organelas que possuem em seu interior a catalase, enzima responsável por quebrar a água oxigenada H2O2 em H2O + O2.

Célula no ENEM

Para o ENEM, é necessário olhar com atenção para a morfologia e para a função das organelas celulares, especialmente as mitocôndrias. Além disso, questões que avaliam o conhecimento sobre as características da membrana plasmática (como a permeabilidade seletiva e o modelo de mosaico fluido) fazem parte da prova.

ENEM 2016

Um pesquisador preparou um fragmento do caule de uma flor de margarida para que pudesse ser observado em microscopia óptica. Também preparou um fragmento de pele de rato com a mesma finalidade. Infelizmente, após algum descuido, as amostras foram misturadas.

Que estruturas celulares permitiriam a separação das amostras, se reconhecidas?

a) Centríolos e lisossomos, organelas muito numerosas nas plantas. 

b) Envoltório nuclear e nucléolo, características das células eucarióticas.

c) Parede celular e cloroplastos, estruturas características de células vegetais.

d) Lisossomos e peroxissomos, organelas exclusivas de células vegetais.

e) Ribossomos e mitocôndrias, ausentes nas células animais.