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Teoria Celular

No século XIX, munidos das conclusões de seus antecessores, vários biologistas voltaram os interesses para a elaboração da chamada teoria celular. Nos anos de 1838 e 1839, dois cientistas alemães, o botânico Mathias Shleiden e o zoólogo Theodor Schawnn, estabeleceram definitivamente a teoria celular, a qual faz uma das grandes generalizações em Biologia, afirmando o seguinte:”Todos os seres vivos são formados por células”.

Em 1858, outro biologista alemão Rudolf Virchov lançou a ideia de que as células se originam de outras células pré-existentes.

Posteriormente, verificou-se que a célula forma um todo vivo e o seu interior é preenchido por um conteúdo denominado protoplasma; essa denominação foi dada por  Hertwig. O protoplasma era dividido em uma região central, o núcleo, e em uma porção mais periférica, o citoplasma, tudo envolvido pela membrana celular. Constatou-se, então, a complexidade da estrutura e composição química da célula, além de seu papel primordial como elemento morfofisiológico básico dos organismos vivos, responsável direto pelo seu bom ou mau funcionamento.

O avanço nas pesquisas celulares acabou mostrando as limitações do microscópio óptico para revelar maiores detalhes da intimidade celular. Com um poder de resolução de cerca de 1200 vezes,  esse tipo  de microscópio  não permite observações  criteriosas  das  estruturas citoplasmáticas que ocupam o interior das células.

No século XX, a invenção do microscópio eletrônico com um poder de resolução de até 600.000 vezes, juntamente com os avanços da Bioquímica, Biofísica, Imunologia, Fisiologia e Genética, contribuíram para um conhecimento bastante aprofundado de todos os processos celulares, bem como sua ultraestrutura e composição molecular.

Desse modo, não só o homem tem obtido êxito no combate a inúmeras doenças como também vem acumulando e interpretando informações para melhor compreender o fenômeno vida.

A teoria celular:

Uma das mais importantes generalizações da Biologia é a teoria que afirma:

Todos os organismos vivos são formados por células.

Tal generalização estende-se desde os organismos mais simples, como as bactérias ou amebas, até os ma complexos, como o homem ou uma frondosa árvore.

Os vírus são os únicos organismos que, embora vivos, não apresentam estrutura celular, sendo caracterizados dos como seres acelulares.

Todas as reações metabólicas de um organismo  ocorrem em nível celular.

Em qualquer organismo, as reações vitais sempre acontecem no interior das células. Assim, quando um atleta está correndo, toda a atividade muscular envolvida no processo tem lugar no interior da célula muscular.

As células se originam unicamente de células preexistentes.

Não existe geração espontânea de células. Por meio de processos de divisão celular, as células-mães produzem células-filhas, provocando a reprodução e o crescimento dos organismos.

As células são portadoras de material genético.

As células possuem DNA (ácido desoxirribonucleico), por meio do qual características específicas são transmitidas da célula-mãe à célula-filha.

Célula: A unidade fundamental da vida

A teoria celular afirma que todos os seres vivos são constituídos por células e produtos resultantes das atividades celulares. Portanto, a célula representa a unidade estrutural e funcional dos seres vivos, da mesma forma que o átomo é a unidade fundamental dos compostos químicos. Salvo raras exceções a célula realiza um ciclo no qual se alternam duas grandes fases: intérfase e mitose. A intérfase representa a fase de atividade funcional da célula, enquanto a mitose corresponde à fase de multiplicação. Durante a intérfase, em função de sua estrutura, a célula é classificada em eucariótica e procariótica.

Na célula eucariótica existem três componentes básicos: membrana, citoplasma e núcleo.

Na célula procariota não existe um núcleo, sendo o mesmo substituído por um equivalente nuclear chamado nucleoide. Os vírus escapam a essa classificação por não apresentarem estrutura celular.

Células

Todos os seres vivos são feitos de estruturas microscópicas, conhecidas como células. A célula é a menor unidade estrutural de um ser vivo, capaz de existir de maneira independente e se reproduzir.

Foi descoberta em 1665 pelo inglês Robert Hooke. O cientista utilizou o termo célula para designar as pequenas cavidades de um pedaço de cortiça – tecido vegetal morto – observadas por ele com um microscópio. Os microscópios de maior resolução permitiram novos avanços no estudo das células: entre 1838 e 1839, o botânico Matthias J. Schleiden e o fisiologista Theodor Schwann concluem que tanto os animais quanto os vegetais são constituídos por células.

Alguns organismos, como as bactérias e amebas, são unicelulares, isto é, consistem apenas de uma única célula. Mas a maioria dos organismos, incluindo humanos, são feitos de bilhões de células, ou seja, são pluricelulares.

Quando as células se agrupam, formam os tecidos. O tecido pode ser definido como um conjunto de células semelhantes, adaptadas a uma determinada função. Há quatro tipos básicos de tecidos animais: epitelial, conjuntivo, muscular e nervoso.

Partes das células

Na maioria dos seres vivos, as células aparecem, de forma nítida, divididas em três partes:membrana plasmática, citoplasma e núcleo.

A membrana envolve e protege a célula, além de regular a entrada e saída de substâncias (permeabilidade seletiva).

No citoplasma, porção mais volumosa, ocorrem os organoides, estruturas com funções específicas, como é o caso de: retículo endoplasmático (transporte de substâncias), ribossomos (síntese de proteínas), complexo de golgi (secreção celular), lisossomos (digestão celular), mitocôndrias (produção de energia) e ainda várias outras.

O núcleo contém o material genético, representado pelo DNA, a partir do qual, direta ou indiretamente, acontecem todas as reações celulares.

Tipos de células

Quanto à estrutura celular, as células  podem ser classificadas em procarióticas e eucarióticas.

As células procarióticas (pro = antes; karyon = núcleo), presentes nos organismos simples, apresentam material genético no citoplasma. Essas células são formadas por membrana plasmática e citoplasma, o material genético fica concentrado na região chamada nucleoide. Os seres que possuem essas células, chamados procariontes, têm como representantes as bactérias, e as cianobactérias.

As células eucarióticas (eu = verdadeiro; karyon = núcleo) diferenciam-se por conterem um núcleo. Os eucariontes apresentam células constituídas por três partes fundamentais: membrana, citoplasma e núcleo, e compreendem a quase totalidade dos organismos.

A forma da célula

A forma da célula é extremamente variada e depende dos seguintes fatores: tensão superficial, viscosidade do citoplasma, ação mecânica das células vizinhas e adaptação funcional.

Tensão superficial

Células isoladas e imersas em meio líquido geralmente adquirem a forma esférica. O fato se deve às forças da tensão superficial que se exercem na membrana plasmática.

Viscosidade do citoplasma

É evidente que, quanto mais viscoso for o citoplas­ma, mais estável será a forma da célula.

Ação mecânica das células vizinhas

Quando as células estão agrupadas, formando tecidos, geralmente adquirem forma poliédrica, devido às pressões recíprocas.

Adaptação funcional

A forma da célula pode ser uma adaptação à função que ela exerce. Assim, os neurônios apresentam um longo prolongamento, chamado axônio, relacionado com a condução do estímulo nervoso. As células musculares são alongadas, adaptando-se às contrações dos músculos.

Já nas amebas, os processos de locomoção e nutrição são feitos com a emissão de pseudópodes, expansões que alteram continuamente a forma.

O tamanho da célula

Geralmente as células têm um tamanho inferior ao poder de resolução do olho humano, daí elas só terem sido observadas após a invenção do microscópio. De maneira geral, as células animais variam de 10 a 20 micrômetros, enquanto nos vegetais medem de 20 a 50 micrômetros.

O tamanho médio das bactérias varia de 2 a 5 micrômetros.

Existem células de grande tamanho, que podem ser vistas a olho nu. É o caso do óvulo humano, uma célula esférica com 200 micrômetros de diâmetro. Na célula nervosa o axônio atinge até 1 metro de comprimento. Acetabulária é uma alga unicelular que lembra um guarda-sol e chega a atingir 10 centímetros de comprimento.

Organelas Citoplasmáticas

O citoplasma é o interior celular e nele há compartimentos separados entre si por membranas, chamados orgânulos ou organelas.

As organelas citoplasmáticas encarregam-se da respiração, de fabricar ou armazenar substâncias etc. Veja a função de cada uma:

Ribossomos

Os ribossomos são organelas não membranosas encontradas tanto nas células procarióticas, como as bactérias, quanto nas eucarióticas, como nas células animais.

Podem ser encontradas livres no citoplasma ou associadas a outra organela, o retículo endoplasmático granuloso. Tem como função a síntese de proteínas.

Centríolos

Os centríolos, assim como os ribossomos, são organelas não membranosas, encontrados aos pares, nas células animais, geralmente próximo ao núcleo celular.

Constituídos por túbulos de proteínas, participa da formação de cílios e flagelos, além de ser fundamental no processo de divisão celular.

Os cílios e os flagelos são estruturas proteicas organizadas a partir dos centríolos; os cílios podem ser encontrados, por exemplo, na traqueia e auxiliam no transporte de muco e na eliminação de impurezas; os flagelos, encontrados nos espermatozoides, atuam na mobilidade da célula.

Ribossomos e centríolos.

Citoesqueleto

O citoesqueleto é encontrado nas células eucarióticas. Ele é formado por microfilamentos e microtúbulos de proteínas responsáveis pela organização interna e pelo formato da célula; também permite o deslocamento de substâncias e de organelas no espaço intracelular e participa dos movimentos celulares etc.

Retículo endoplasmático

O retículo endoplasmático é formado por uma rede de canais interligados e distribuídos por toda a célula.

Presente nas células eucarióticas, atua no transporte de substâncias pelo citoplasma.

Pode ser de dois tipos: granuloso e não granuloso. Se possuir ribossomos aderidos à sua membrana, será denominado retículo endoplasmático granuloso; se não houver ribossomos aderidos, será denominado retículo endoplasmático não granuloso.

O retículo endoplasmático granuloso participa da síntese de proteínas, enquanto o retículo endoplasmático não granuloso participa da síntese de lipídios e da desintoxicação celular.

Retículo endoplasmático liso e rugoso.

Complexo golgiense

O complexo golgiense é constituído por membrana lipoproteica, formado por sáculos achatados, empilhados, localizados geralmente próximo ao núcleo das células eucarióticas.

Tem como principal função a secreção celular. Neste processo, recebe, transforma e libera substâncias no interior de vesículas que atuarão no próprio citoplasma ou no meio extracelular.

Complexo golgiense.

Lisossomos

Os lisossomos são organelas membranosas originadas do complexo golgiense.

Em seu interior, encontram-se enzimas digestivas, o que lhe confere, por exemplo, a função de digestão intracelular. A digestão intracelular pode ocorrer a partir de substâncias absorvidas pela célula nos processos de endocitose, no reaproveitamento de partículas ou na reciclagem de organelas velhas da própria célula.

Mitocôndrias

As mitocôndrias são organelas formadas por dupla membrana lipoproteica. Encontradas em grande número, tanto em células animais quanto em células vegetais, têm como função a liberação de energia para o metabolismo celular.

O principal processo de liberação de energia nas células é denominado respiração celular.  É semelhante ao processo de combustão que ocorre nos motores dos automóveis. Nos motores, o combustível reage com o comburente, no caso, o oxigênio, liberando energia, para gerar o movimento do motor, ou seja, o gás carbônico, que é liberado durante o processo. Nas células, o combustível é proveniente das moléculas orgânicas, principalmente a glicose.

Ao ser degradada na presença do oxigênio, a glicose libera energia e gás carbônico.

A energia é utilizada para as atividades celulares e o gás carbônico é eliminado na respiração.

As mitocôndrias são organelas que apresentam a capacidade de se autoduplicar e de controlar seu metabolismo, pois possuem material genético próprio.

Os cientistas atribuem esta capacidade à sua origem, a partir de bactérias primitivas que passaram a viver nas células eucarióticas.

Lisossomo e mitocôndria.

Cloroplastos

Os cloroplastos, assim como as mitocôndrias, possuem membrana lipoproteica e participam de processos energéticos. Presentes nas células vegetais, são responsáveis pela fotossíntese.

Esta organela utiliza gás carbônico e água, na presença de luz e de clorofila, e sintetiza carboidratos, principalmente glicose e oxigênio. Este processo é de fundamental importância para a vida na Terra, pois transforma a energia proveniente do Sol em energia química para as diversas atividades metabólicas dos seres vivos.

Os cientistas acreditam que os cloroplastos, em um passado remoto, foram cianobactérias primitivas.

Cloroplasto.

Vacúolos

Os vácuolos são estruturas típicas das células vegetais e ocupam a maior parte do volume celular. Têm como principal função armazenar água e outras substâncias, como pigmentos, sais minerais, aminoácidos, carboidratos, látex etc.

Participam de diferentes mecanismos que controlam a quantidade de água no interior da célula.

Parede celular

A parede celular é uma estrutura típica dos vegetais, das células bacterianas e dos fungos e tem como principal função dar proteção extra à membrana plasmática. Difere por sua constituição química: nas bactérias, a parede celular é composta por substâncias complexas, formadas por carboidratos e proteínas; nos vegetais, é composta por celulose, um carboidrato estrutural resistente; nos fungos, por quitina, um carboidrato nitrogenado.

Célula vegetal