|
CAPÍTULO 1 ESTRUTURA DA CÉLULA EUCARIÓTICA
1.3 COMPOSIÇÃO DE CÉLULAS EUCARIÓTICAS: PAPÉIS FUNCIONAIS DE ORGANELAS SUBCELULARES E SISTEMAS DE MEMBRANAS Células eucarióticas contêm organelas celulares bem definidas, como núcleo, mitocôndrias, lisossomos e peroxissomos, todos delimitados por uma membrana (Figura 1.9). Membranas formam uma rede tubular por toda a célula, o retículo endoplasmático e o complexo de Golgi, englobando um espaço interconectado ou cisternas, respectivamente. A natureza lipídeo-proteína das membranas celulares (ver p. 455) impede rápido movimento de muitas moléculas, incluindo água, de um compartimento para outro. Mecanismos específicos para deslocamento de moléculas pequenas e grandes, carregadas ou não-carregadas, permitem que as várias membranas modulem concentrações de substâncias em seus compartimentos. Citosol e compartimento fluido de organelas têm composição distinta em íons inorgânicos, moléculas orgânicas, proteínas e ácidos nucléicos.
|
11
Partição de atividades e componentes em espaços delimitados por membranas tem muitas vantagens para a economia da célula, incluindo (a) seqüestro de substratos, cofatores e enzimas para maior eficiência metabólica e (b) ajuste de pH e composição iônica para máxima atividade de processos biológicos. As atividades e a composição de estruturas e organeER las celulares são determinadas em células intactas por métodos histoquímicos, imunológicos Pe de coloração fluorescente. Observações contínuas em tempo real de eventos celulares em células intactas viáveis são possíveis. Por exemplo, mudanças de pH e de concentração M de íon cálcio podem ser estudadas no citosol pelo uso de indicadores íon-específicos. Organelas individuais, ER membranas e componentes do citosol podem ser isolados eG analisados após rompimento da membrana plasLy mática. Técnicas para romper membranas Núcleo incluem uso de detergentes, choque osmótico ou homogeneização de tecidos, onde o atrito quebra a membrana plasmática. Em meios de isolamento apropriados, organelas celulaNucléolo res e sistemas de membranas podem ser separados por centrifugação, graças a diferenças em tamanho e densidade. Essas técnicas permitiram isolamento de frações celulares da maioria dos tecidos de mamíferos. Além M disso, componentes de organelas, como mitocôndrias e peroxissomos, podem ser isolados após rompimento da membrana da organela. Pelo uso dessas várias técnicas, as atividades e as funções dos vários compartimentos (a) celulares foram estudadas. Membrana nuclear
Centríolos
Núcleo
Complexo de Golgi
Nucléolo Cromatina
ER P
Ribossomos livres Retículo endoplasmático
M
Vacúolo
Mitocôndria
ER G Ly
(b)
Núcleo
Nucléolo
M
(a)
Membrana nuclear BioQ.01 11
Núcleo
Lisossomos
Membrana celular
FIGURA 1.9 (a) Micrografia eletrônica de uma célula de fígado de rato, marcada para indicar os principais componentes estruturais de células eucarióticas e (b) desenho esquemático de uma célula animal. Note o número e a variedade de organelas subcelulares e a rede de membranas interconectadas que delimitam canais ou cisternas. Nem todas as células eucarióticas são tão complexas em sua aparência, mas a maioria contém as principais estruturas mostradas. ER, retículo endoplasmático; G, zona do Golgi; Ly, lisossomo; P, peroxissomo; M, mitocôndria. Fotografia (a) reimpressa com permissão de Dr. K. R. Porter de Porter, K. R., e Bonneville, M. A. Em: Fine Structure of Cells and Tissues. Philadelphia: Lea & Febiger, 1972; esquema (b) reimpresso com permissão de Voet, D., e Voet, J. G. Biochemistry, 2ª ed., New York, Wiley, 1995. © (1995) John Wiley & Sons, Inc.
Centríolos Complexo
22.01.07 16:09:57