OS ORGANISMOS VIVOS
Estima-se que existam 8,7 milhões de espécies diferentes de organismos vivos, sendo o Brasil o território de maior biodiversidade. Em nosso país, é encontrada cerca de 20% de toda essa variedade, sendo parte significativa composta de organismos endêmicos.
Assim sendo, se levarmos em consideração a quantidade de características distintivas, faz-se necessária uma classi cação que os distinga e enquadre em grupos taxonômicos particulares. Isso inclui características morfológicas, reprodutivas, embrionárias, genéticas e citológicas, por exemplo. Dentre estas últimas, a complexidade celular é relevante por se tratar de uma característica evolutiva muito primitiva, sendo os modelos celulares separados, assim, em dois grupos: células procarióticas e eucarióticas.
CÉLULAS PROCARIÓTICAS
As células procarióticas, representadas por bactérias e cianobactérias, apresentam estrutura mais simples. Dentre seus componentes destacam-se a membrana citoplasmática, citoplasma, ribossomos e material genético composto por um cromossomo circular localizado em uma região conhecida como nucleoide. Além disso, o Reino Monera, no qual se encontram os representantes citados, pode apresentar parede celular, cápsula, plasmídios e mesossomo ( gura 1).
Observação
O mesossomo, originalmente incluído como estrutura presente nos procariontes e relacionado à produção energética, já não costuma ser visto como uma representação dedigna. Ao que tudo indica, a sua presença visível em análises por microscopia óptica decorre de uma falha no processamento do material biológico.
CÉLULAS EUCARIÓTICAS
Células eucarióticas, por outro lado, são mais complexas e apresentam invaginações membranosas em seu citoplasma. Apesar de serem subdivididas em células animais e vegetais, é pré-requisito que estas possuam seu material genético composto por cromossomos lineares localizados em uma região bem de nida, conhecida como núcleo. Vale ressaltar, ainda, que um núcleo organizado é facilmente reconhecível por ser delimitado por uma membrana, a carioteca (tabela 1).
| PROCARIÓTICA | EUCARIÓTICA | |
| Membrana Plasmática | Sim | Sim |
| Material Genético | Sim | Sim |
| Núcleo Delimitado | Não | Sim |
| Ribossomos | Sim | Sim |
| Membranas Internas | Não | Sim |
Tabela 1
Ao analisarmos o citoplasma de uma célula eucariótica animal ao microscópio eletrônico, notaremos a presença, além do núcleo, de ribossomos, retículo endoplasmático, complexo de Golgi, mitocôndrias, lisossomos, centríolos e citoesqueleto. Células eucarióticas vegetais, por outro lado, ainda que não possuam centríolos, têm como diferenciais os cloroplastos, o vacúolo de suco celular (vacúolo central ou vacúolo vegetal) e a parede celular celulósica ( figuras 2 e 3).
Observação
É comum encontrarmos informações referentes à ausência de lisossomos em vegetais, tendo em vista que tal organela funciona como protagonista na digestão intracelular. Ainda assim, muitos pesquisadores o incluem como uma estrutura presente no Reino Plantae, mesmo que apresente pequenas modificações quanto à sua função.
MEMBRANA CITOPLASMÁTICA
Todo organismo precisa se separar do meio em que vive através de uma composição interna diferenciada – enquanto o organismo e o meio possuírem a mesma constituição não há individualização. Assim, todos os organismos vivos apresentam como estrutura circundante um envoltório, a membrana citoplasmática (membrana plasmática ou membrana celular).
COMPOSIÇÃO QUÍMICA
A análise da membrana citoplasmática revela uma composição mista. A predominância de fosfolipídeos dispostos em duas camadas revela a sua capacidade de interagir com a grande quantidade de água existente internamente (meio intracelular) e externamente (meio extracelular). Em meio a essa bicamada de fosfolipídeos, as proteínas possibilitam a aderência entre células, a receptividade a mensageiros químicos e o transporte de substâncias grandes ou eletricamente carregadas. Por fim, a associação entre carboidratos e proteínas (glicoproteínas) voltados à face externa permite a formação do glicálice (glicalix) que se relaciona ao reconhecimento de outras células e outros organismos ( figura 4).
Tal constituição variada revelou a instabilidade de seus componentes que permanecem em constante movimento. Por isso, além da referência à bicamada de fosfolipídeos, também é comum que nos re ramos à membrana plasmática como um mosaico fluido capaz de controlar a entrada e a saída de substâncias de uma célula através de sua principal propriedade, a permeabilidade seletiva.
TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA CITOPLASMÁTICA
O uxo de íons e moléculas do meio intracelular para o meio extracelular e vice-versa depende de suas relações com os componentes químicos da membrana. De uma forma geral, o que notamos é que qualquer transporte que envolva tal estrutura decorre da necessidade de manter a estabilidade siológica da célula.
De acordo com as características específicas do transporte, o classificaremos em um dos três grupos a seguir:
I – TRANSPORTE PASSIVO
II – TRANSPORTE ATIVO
III – TRANSPORTE EM MASSA
TRANSPORTE PASSIVO
Em geral, a concentração das soluções intra e extracelular, dada pela relação entre a massa de soluto e o volume de solvente (Concentração = Massa de soluto/Volume de solvente), mantém-se igual de forma passiva, ou seja, sem que a célula despenda energia neste processo. Assim, transportes como osmose e difusão, ocorrem a favor do gradiente de concentração e tendem a tornar dois meios isotônicos.
Observação
Isotonia refere-se a concentrações iguais entre dois meios, por exemplo, meios intra e extracelular. Por outro lado, quando tais concentrações apresentam valores diferentes, observamos um meio hipertônico (maior concentração) e outro hipotônico (menor concentração).
A osmose ocorre quando o solvente, em geral a água, migra de um meio hipotônico para outro hipertônico de forma a igualar suas concentrações. Tal fenômeno é de extrema importância quando células são submetidas a ambientes muito diferentes, como uma ameba que, vivendo em água doce, tem seu ambiente intracelular constantemente hipertônico e obrigado a absorver água. De outra forma, podemos imaginar uma folha de alface que seja submetida a tempero rico em sais. Nessa situação, por apresentar o meio intracelular hipotônico, as células deste órgão vegetal perderão água, reduzindo seu volume interno ( figura 5).
Quando o transporte iguala as concentrações dos meios envolvendo o soluto, ao invés do solvente, falamos em difusão simples ou facilitada. A primeira envolve moléculas pequenas e sem carga que conseguem passar através da bicamada de fosfolipídeos, sendo muito comum para gases respiratórios, como gás carbônico (CO2) e gás oxigênio (O2). No segundo caso, moléculas grandes ou que apresentem carga, deverão passar através de canais presentes na membrana que são formados por proteínas transportadoras. A difusão facilitada é comum para substâncias como açúcares e aminoácidos ( figura 6).
Observação
A difusão, seja ela simples ou facilitada, iguala as concentrações de dois meios ao se basear no transporte do soluto do meio hipertônico em direção ao meio hipotônico.
TRANSPORTE ATIVO
Em certos processos, como na transmissão de impulsos nervosos, na fecundação ou na contração cardíaca, o organismo depende de concentrações diferenciadas entre o meio intracelular e o meio extracelular. É importante, nesses casos, que o meio externo à célula se apresente hipertônico e o meio interno se apresente hipotônico (em alguns casos ocorrendo o contrário). Para isso, a célula investe energia resultante de suas reações químicas para realizar um transporte contra o gradiente de concentração.
O principal exemplo desta categoria é a bomba de sódio e potássio. Neste fenômeno, uma proteína media o transporte de íons de sódio (Na+) em direção ao lado externo da célula, enquanto, sequencialmente, ocorre o transporte de íons de potássio (K+) para o lado interno. Com o consumo de ATP (molécula energética da célula), a cada dois K+ bombeados para dentro da célula, três Na+ são direcionados ao meio oposto. Assim, ao final do processo, o meio extracelular encontra-se hipertônico e o meio intracelular encontra-se hipotônico ( figura 7).
TRANSPORTE EM MASSA
Muitas células de defesa do sistema imune ou mesmo organismos formados por uma única célula (unicelulares) dependem da sua capacidade de englobar grandes quantidades de material de uma só vez. Este processo, que também envolve consumo energético, é categorizado de acordo com o direcionamento da substância em questão. Assim, sua classi cação os separa em:
- ENDOCITOSE: o material é transportado do meio extracelular ao meio intracelular.
- EXOCITOSE: o material é transportado do meio intracelular ao meio extracelular.
No caso de grandes deformações na membrana citoplasmática, que envolvem a captura de células menores ou fragmentos de células no interior de vesículas ou vacúolos membranosos, falamos em fagocitose. No entanto, se o objetivo for a apreensão de substâncias dissolvidas no líquido extracelular, falamos em pinocitose.
Após a digestão destes produtos, é comum que alguns resíduos precisem ser externalizados, também através de vesículas ou vacúolos, através da clasmocitose. Se, por outro lado, a externalização ocorre de forma premeditada uma vez que a molécula em questão somente seja ativa no meio extracelular, então falamos num processo de secreção ( figura 8).
