As células

Os organismos vivos diferem da matéria bruta porque são constituídos de células. A célula é a menor unidade dos seres vivos com formas e funções definidas. Ela é a unidade estrutural dos seres vivos.

O corpo humano é constituído por 10 trilhões de células. De todas elas a maior é o óvulo - célula muito grande quando comparada com as outras células, principalmente quando comparada com o espermatozoide.

Os vírus são seres que não possuem células, mas são capazes de se reproduzir e sofrer alterações no seu material genético. Esse é um dos motivos pelos quais ainda se discute se eles são ou não seres vivos.

A célula - isolada (unicelulares) ou junto com outras células (pluricelulares) - forma todo o ser vivo ou parte dele. Ela tem todo o material necessário para realizar processos vitais, como nutrição, liberação de energia e reprodução.

As células podem ser classificadas em dois grandes grupos: procariontes e eucariontes.

• Células procariontes: não apresentarem núcleo definido. O seu material genético não se encontra envolto por uma membrana nuclear. Os procariontes são pobres em membranas internas, ou seja, não apresentam organelas celulares membranosas, tais como complexo golgiense e retículo endoplasmático.

 As bactérias e cianobactérias são exemplos de procariontes.

·      Células eucariontes:  destacam-se por possuírem material genético envolto pela membrana nuclear, ou seja, essas células apresentam um núcleo verdadeiro.

Nelas é observada a presença de organelas membranosas, ou seja, são ricas em membranas internas.

Os protozoários, os fungos, os animais e as plantas são exemplos de eucariontes.

Célula animal

Célula vegetal

Costuma-se dizer que as partes básicas da célula são: membrana, citoplasma e núcleo. Mas sabemos que nem todas as células apresentam um envoltório nuclear (membrana) delimitando o material genético. Então, o mais correto a dizer é que todas as células apresentam membrana plasmática, citoplasma e material genético.

As células que formam o organismo da maioria dos seres vivos apresentam uma membrana envolvendo o seu núcleo, por isso, são chamadas de células eucariotas. A célula eucariota é constituída de membrana celular, citoplasma e núcleo.

Nestas figuras você pode comparar uma célula humana (animal) com uma célula vegetal. A célula vegetal possui parede celular e pode conter cloroplastos, duas estruturas que a célula animal não tem. Por outro lado, a célula vegetal não possui centríolos e geralmente não possui lisossomos, duas estruturas existentes em uma célula animal.

EXERCÍCIOS SOBRE CICLO DE KREBS

1) O ciclo de Krebs é uma das etapas da respiração celular e caracteriza-se pela oxidação do acetil-CoA. Esse ciclo ocorre no interior da célula, mais precisamente:

a) no interior dos ribossomos.

b) na matriz mitocondrial.

c) na membrana mitocondrial interna.

d) na membrana mitocondrial externa.

e) na membrana do tilacoide.

2) Após duas voltas no ciclo do ácido cítrico, também chamado de ciclo de Krebs, observa-se que os carbonos derivados da glicose são oxidados e liberados como moléculas de:

a) O₃

b) H⁺

c) O₂

d) H₂O

e) CO₂

3) No ciclo de Krebs, observa-se por ciclo a produção de quantas moléculas de ATP?

a) 1.

b) 2

c) 3.

d) 4.

e) 5.

4) O ciclo de Krebs, também chamado de ciclo do ácido cítrico ou ciclo do ácido tricarboxílico, é uma importante etapa da respiração celular. A respeito desse ciclo, marque a alternativa correta:

a) O ciclo de Krebs ocorre no interior do complexo golgiense.

b) O ciclo de Krebs envolve diversas reações químicas que garantem a oxidação completa da glicose.

c) O ciclo de Krebs inicia-se com a reação entre acetil-CoA e ácido oxalacético.

d) No final do ciclo de Krebs, a coenzima A não é recuperada.

5)  (UFPA) O processo de respiração celular é responsável pelo(a)

a) consumo de dióxido de carbono e liberação de oxigênio para as células.

b) síntese de moléculas orgânicas ricas em energia.

c) redução de moléculas de dióxido de carbono em glicose.

d) incorporação de moléculas de glicose e oxidação de dióxido de carbono.

e) liberação de energia para as funções vitais celulares.

6)  (UFRGS) As células animais para a produção de energia necessitam de oxigênio, enzimas e substrato. Em relação ao processo de produção de energia, considere as afirmações abaixo.

I - A fosforilação oxidativa ocorre nas mitocôndrias.

II - Na fase aeróbia, ocorre alta produção de ATP.

III - A glicólise possui uma fase aeróbia e outra anaeróbia.

Quais estão corretas?

a) Apenas I.

b) Apenas II.

c) Apenas I e II.

d) Apenas II e III.

e) I, II e III.

7) O ciclo de Krebs é uma das etapas de um importante processo que ocorre no organismo de certos seres vivos. Esse processo, que está relacionado com a produção de energia para a célula, é chamado de:

a) fotossíntese.

b) fermentação alcoólica.

c) respiração celular.

d) respiração anaeróbia.

e) fermentação lática.

8) O ciclo de Krebs, também conhecido como ciclo do ácido cítrico, inicia-se quando ocorre a reação entre acetilcoenzima A e o ácido oxalacético. O acetilcoenzima A é formado após o processo de glicose, quando o ácido pirúvico reage com uma substância denominada de ___________. Dessa reação surge uma molécula de gás carbônico, uma molécula de NADH e uma molécula de _____________.

Baseando-se nos seus conhecimentos sobre as etapas da respiração celular, marque a alternativa que completa os espaços acima.

a) glicose e sacarose, respectivamente.

b) glicose e coenzima A, respectivamente.

c) sacarose e coenzima A, respectivamente.

d) coenzima A e acetilcoenzima A, respectivamente.

e) glicose e acetilcoenzima A, respectivamente.

Ciclo de Krebs ou Ciclo do Ácido Cítrico

 O Ciclo de Krebs ocorre na matriz mitocondrial das células dos animais. O Acetil-CoA é oxidado a CO₂.

Funções e Importância do ciclo de Krebs

A sua função é promover a degradação de produtos finais do metabolismo dos carboidratos, lipídios e de diversos aminoácidos. Essas substâncias são convertidas em acetil-CoA, com a liberação de CO₂ e H₂O e síntese de ATP.

Através do ciclo de Krebs, a energia proveniente das moléculas orgânicas da alimentação é transferida para moléculas carregadoras de energia, como o ATP, para ser utilizada nas atividades celulares.

Reações do Ciclo de Krebs

O ciclo de Krebs corresponde a uma sequência de oito reações oxidativas, ou seja, que necessitam de oxigênio.

Cada uma das reações conta com a participação de enzimas encontradas nas mitocôndrias. As enzimas são responsáveis por catalisar (acelerar) as reações.

Etapas do Ciclo de Krebs

Descarboxilação Oxidativa do Piruvato

A glicose (C₆H₁₂O₆) proveniente da degradação dos carboidratos se converterá em duas moléculas de ácido pirúvico ou piruvato (C₃H₄O₃).

A glicose é degradada através da Glicólise, e é uma das principais fontes de Acetil-CoA.

A descarboxilação oxidativa do piruvato dá início ao ciclo de Krebs. Ela corresponde a remoção de um CO₂ do piruvato, gerando o grupo acetil que se liga a coenzima A (CoA) e forma o Acetil-CoA.

Observe que essa reação produz NADH, uma molécula carregadora de energia.

Reações do Ciclo de Krebs

Com a formação do acetil-CoA é dado início ao ciclo de Krebs, na matriz das mitocôndrias. Ele integrará uma cadeia de oxidação celular, ou seja, uma sequência de reações a fim de oxidar os carbonos, transformando-os em CO₂.

https://brasilescola.uol.com.br/biologia/ciclo-krebs.htm

Etapas do Ciclo de Krebs

Com base na imagem do ciclo de Krebs simplificado, acompanhe o passo a passo de cada reação:

Etapa 1

O acetil se juntará com a Coenzima A, que é uma enzima associada com uma vitamina, que vai aumentar a velocidade das reações químicas no ciclo de Krebs e formará uma molécula chamada acetilcoenzima A (acetil-CoA).

Na entrada do ácido pirúvico e na quebra para se transformar em enzima acelticoenzima, temos a liberação de energia e a produção de um NADH.

Etapa 2

Com a acetilcoenzima (Acetil-CoA) formada, começa o ciclo de Krebs, também conhecido como ciclo do ácido cítrico.

O ácido oxalacético se une com a acetil-CoA e a coenzima se solta, porque ela só serve para acelerar essa reação.

O acetil com 2 carbonos se une com o ácido oxalacético, que tem 4 carbonos, formando um composto com 6 carbonos, que é o ácido cítrico.

Temos agora um composto com 6 carbonos.

Quebrar tudo de uma vez liberaria energia muito rapidamente, e as mitocôndrias não conseguiriam aproveitar e transferir toda essa energia para os ATPs e os NADHs. Por isso o ciclo de Krebs acontece em etapas, para poder se aproveitar melhor a energia contida em toda a molécula.

Etapa 3

O ácido cítrico perde um carbono e se transforma no ácido cetoglutárico, o carbono perdido é liberado na forma de CO₂ e, quando há quebra, consequentemente há liberação de energia, então essa energia cria mais um NADH.

Etapa 4

Com 5 carbonos, o ácido cetoglutárico é quebrado novamente, liberando mais um carbono em forma de CO₂ e criando outra NADH e dessa vez, também um ATP.

A nova molécula com 4 carbonos é o ácido succínico, que agora não tem mais nenhum carbono proveniente da glicose.

O objetivo agora é transformar esse ácido succínico em ácido oxalacético, que também tem 4 carbonos. Portanto, nos próximos passos do ciclo não haverá mais perda de carbono, apenas perda de hidrogênios, ações de desidrogenação e a perda de oxigênio.

Etapa 5

O ácido succínico é transformado em ácido málico. Não há quebra de carbono, mas há energia liberada, que forma o FADH₂, uma molécula carregadora de energia. A diferença entre ele e o NAD é que ele carrega menos energia, ou seja, menos elétrons. Há também a formação de água na perda do oxigênio.

Etapa 6

O ácido málico finalmente irá se transformar em ácido oxalacético, também num processo de desidrogenação, liberando energia e formando mais um NADH. Quando esse ácido oxalacético encontra outra Coenzima A, o ciclo recomeça.

Lembre-se: todo esse ciclo acontece na presença de oxigênio, senão as moléculas de carbono não se quebrariam! 

Esse post foi construído com fragmentos dos seguintes textos:

https://www.todamateria.com.br/ciclo-de-krebs/

https://brasilescola.uol.com.br/biologia/ciclo-krebs.htm

https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/biologia/ciclo-krebs.htm

Célula procarionte

As bactérias, cianofitas (algas cianofíceas, algas azuis ou ainda Cyanobacteria) e PPLO ("pleuro-pneumonia like organisms") ou micoplasmas, pertencem ao grupo dos procariotas.

As células procariontes ou procarióticas, também chamadas de protocélulas, tem como característica principal a ausência de um núcleo delimitado - o DNA circular, fica disperso no citoplasma; destaca-se também a ausência de organelas membranosas como: mitocôndrias, plasmídeos, complexo de Golgiense, retículo endoplasmático.

A célula procarionte é pobre de membranas. Nessas células são encontrados apenas ribossomos, organelas relacionadas com o processo de síntese proteica. Apesar de ser uma organela presente em células eucariontes e procariontes, nesses últimos, apresenta um menor tamanho.

Nas células procariontes, pode haver uma parede celular rica em peptidoglicanos e a presença de fímbrias, pequenos prolongamentos filamentosos. A função das fímbrias é garantir a fixação da célula procarionte na célula hospedeira e ajudar no processo de conjugação.

As bactérias dos grupos das rickettsias e das clamídias são muito pequenas, sendo denominadas células incompletas por não apresentarem capacidade de se autoduplicarem. Elas dependem da colaboração de outras células, isto é, só proliferam no interior de outras células completas, sendo, portanto, parasitas intracelulares obrigatórios.

Os Micoplasmas (Molicutes)

Atualmente, estes microrganismos são chamados genericamente de molicutes e o termo micoplasma corresponde a um dos quatorze gêneros com o maior número de espécies.

Micoplasmas são bactérias da classe dos Mollicutes, filogenicamente são originárias das bactérias Gram positivas. A primeira espécie foi descoberta por Nocard & Roux, em 1898, de material pulmonar de bovinos com pleuropneumonia.

Nos anos subsequentes, microrganismos com características semelhantes foram isolados de animais e de humanos e, portanto, por muito tempo foram chamados de PPLO (Pleuropneumonia-Like-Organisms).

Estas bactérias infectam células humanas, animais, alguns insetos e plantas. São considerados os menores seres vivos de vida livre, ou seja, em sua grande maioria multiplicam-se em meios de cultura sem células. Quando crescem em Ágar, formam geralmente minúsculas colônias em forma de “ovo frito”.

Post construído a partir de fragmentos dos seguintes textos:

https://www.sobiologia.com.br/conteudos/Seresvivos/Ciencias/biocelulas.php

https://www.todamateria.com.br/celulas-procariontes/

https://brasilescola.uol.com.br/biologia/celulas-procariontes.htm

http://microbiologia.icb.usp.br/cultura-e-extensao/textos-de-divulgacao/bacteriologia/bacteriologia-medica/os-micoplasmas-molicutes/

Células Procariontes e Eucariontes

Todos os seres vivos são constituídos por células. Elas podem ser classificadas como procariontes (pro = antes e karion = núcleo) ou eucariontes (eu = verdadeiro e karion = núcleo).

Não há células intermediárias entre esses dois tipos de células. Acredita-se que as células procarióticas por apresentarem uma organização mais simples em relação às células eucarióticas, elas foram as primeiras que habitaram a Terra há 3,5 bilhões de anos, no começo do período pré-cambriano. Nessa época a atmosfera provavelmente continha vapor de água, amônia, metano, hidrogênio, sulfeto de hidrogênio e gás carbônico. O oxigênio livre só apareceu depois, graças à atividade fotossintética das células autotróficas.

Antes de surgir a primeira célula teriam existido grandes massas líquidas, ricas em substâncias de composição muito simples.

As células procarióticas estão presentes em bactérias e cianobactérias, e as eucarióticas estão presentes nos outros seres vivos, inclusive nos protozoários que são seres unicelulares. É possível que uma delas (ou ambas) tenha sofrido modificações evolutivas, mas que não foram conservadas nas células hoje conhecidas – dificultando, certamente, o estudo de suas evoluções.

Acredita-se que as primeiras células eucarióticas teriam surgido a partir das células procarióticas, que passaram a desenvolver dobramentos da membrana plasmática, tornando-se ainda maiores e complexas. Esses dobramentos teriam dado origem às organelas citoplasmáticas e à carioteca, estrutura membranosa que delimita o núcleo, onde se concentra o material genético da célula.

Lopes e Rosso (2006), afirmam que dentre as organelas membranosas, apenas as mitocôndrias e os cloroplastos, parecem ter origem diferentes. Essas organelas responsáveis pela produção de energia das células animais e vegetais respectivamente, teriam surgido de relações simbióticas – mutualismo, entre seres procariontes aeróbios e eucariontes anaeróbios. 

Há 3 teorias para explicar o fato do aperfeiçoamento das células procariontes autotróficas iniciais.

Teoria da Invaginação da Membrana Plasmática

Por mutação genética, alguns procariontes teriam passado a sintetizar novos tipos de proteínas, e isso levaria ao desenvolvimento de um complexo sistema de membranas, que, invaginando-se da membrana plasmática, teria dado origem às diversas organelas delimitadas por membranas. Assim teriam aparecido o retículo endoplasmático, o aparelho de Golgi, os lisossomos e as mitocôndrias. Pelo mesmo processo surgiria a membrana nuclear, principal característica das células eucariontes.

Embora à primeira vista este teoria pareça sólida, ela não tem apoio em fatos conhecidos. É, ao contrário, de difícil aceitação, pois não existe célula intermediária entre procarionte e eucarionte, nem se encontrou fóssil que indicasse uma possível existência destes tipos intermediários.

Teoria da Simbiose de Procariontes

Segundo esta teoria alguns procariontes passaram a viver no interior de outros, criando células mais complexas e mais eficientes. Vários dados apoiam a suposição de que as mitocôndrias e os cloroplastos surgiram por esse processo. Demonstrou-se, por exemplo, que tais organelas contêm DNA, e que esse DNA contém informação genética que se transmite de uma célula a outra, de um modo comparável à informação contida no DNA dos cromossomas nucleares. Ainda mais, ao menos no que se refere às mitocôndrias, demonstrou-se também que a molécula de DNA é circular, como nas bactérias. Estas e outras observações nos levam à conclusão de que mitocôndrias e cloroplastos de fato se originaram por simbiose.

Teoria Mista

É possível que as organelas que não contêm DNA, como o retículo endoplasmático e o aparelho golgiense, tenham-se formado a partir de invaginações da membrana celular, enquanto as organelas com DNA (mitocôndrias, cloroplastos) apareceram por simbiose entre procariontes.

Post construído com fragmentos de textos dos seguintes sites:

http://educacao.globo.com/biologia/assunto/genetica/origem-e-evolucao-das-celulas-e-hipotese-de-endossimbiose.html

https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/biologia/o-surgimento-das-celulas-eucarioticas.htm

https://meuartigo.brasilescola.uol.com.br/biologia/evolucao-dos-procariontes-eucariontes.htm

https://www.portalsaofrancisco.com.br/biologia/origem-das-celulas