Citologia

Citologia é a Ciência que estuda as células, estruturas que compõe os órgãos e tecidos dos seres vivos.

Célula: é a menor unidade estrutural básica do ser vivo. Foi descoberta em 1667 pelo inglês Robert Hooke, que observa uma célula de cortiça (tecido vegetal morto) usando o microscópio. Pouco depois, comprova-se que todas as células de um mesmo organismo têm o mesmo número de cromossomos. Este número é característico de cada espécie animal ou vegetal e responsável pela transmissão dos caracteres hereditários. O corpo humano tem cerca de 100 trilhões de células.

Célula Animal

Membrana: Formada por uma dupla camada de fosfolipídios, bem como por proteínas espaçadas e que podem atravessar de um lado a outro da membrana. Algumas proteínas estão associadas a glicídios, formando as glicoproteínas. Controla a entrada e a saída de substâncias. 

Fosfolipídios - fosfato (PO4-3) associado a lipídios(gorduras). São os principais componentes das : 
Membranas Celulares. A região do fosfato("cabeça") se encontra eletricamente carregada (região polar) enquanto que as duas cadeias de ácidos graxos(pertencentes ao lipídio)não apresentam carga elétrica (região apolar).

Glicoproteínas: associação de proteínas com glicídios (açúcares) presentes nas células animais em geral. Os glicídios recobrem as células como "pêlos" protegendo-as contra agressões do meio ambiente e retendo substâncias, como nutrientes e enzimas, constituindo o glicocálix.
 
Retículo endoplasmático (RE): atua como transportador e armazenador de

substâncias. Há duas formas: O R.E. liso, onde há a produção de lipídios, e o R.E. rugoso, onde se encontram aderidos a sua superfície externa os ribossomos, sendo local de produção de proteínas, as quais serão transportadas internamente para o Complexo de Golgi. Como origin-se na membrana plasmática, apresenta também na sua constituição lipídios e proteínas. Além das funções já citadas atua também aumentando a superfície interna da célula. 
Ribossomos:

São grânulos de ribonucleoproteínas produzidos a partir dos nucléolos. A função dos ribossomos é a síntese protéica pela união de aminoácidos, em processo controlado pelo DNA. O RNA descreve a seqüência dos aminoácidos da proteína. Eles realizam essa função estando no hialoplasma ou preso a membrana do retículo endoplasmático. Quando os ribossomos encontram-se no hialoplasma, unidos pelo RNAm, e só assim são funcionais, denominam-se POLISSOMOS.
 

Lisossomos: estrutura que apresenta enzimas digestivas capazes de digerir 

Complexo de Golgi: são bolsas membranosas e achatadas, que podem 

Centríolos: São estruturas cilíndricas, geralmente encontradas aos pares. 

Célula Vegetal
 

Cloroplasto: organela formada por duas membranas e por estruturas discóidais internas. É a sede da fotossíntese, pois contém moléculas de clorofila que capturam a energia solar (luz-fótons) e produzem moléculas como glicose que poderá ser utilizada pelas mitocôndrias para a geração de energia na forma de ATP. Apresentam seu próprio DNA, RNA e ribossomos, a exemplo do que acontece com as mitocôndrias. São encontrados com mais frequência nas regiões do vegetal que mais expostas à luz - folhas e caules jovens. 
Parede celulósica: constituída por celulose (polissacarídio) e também por glicoproteínas (açúcar + proteína), hemicelulose (união de certos açúcares com 5 carbonos) e pectina (polissacarídio). A celulose forma fibras, enquanto as outras constituem uma espécie de cimento; juntas formam uma estrutura muito resistente.

Vacúolo de Suco Celular: Estrutura derivada do retículo endoplasmático que pode conter líquidos e pigmentos, além de diversas outras substâncias. Está relacionado com armazenamento e equilíbrio osmótico, sendo que sua membrana é denominada de Tonoplasto. O tamanho do Vacúolo de suco celular pode ser associado à idade da célua, sendo que em células envelhecidas chega a ocupar até 95% do volume celular.
 

Núcleo Celular

Ao microscópio óptico o núcleo tem contorno nítido, sendo o seu interior preenchido por elementos figurados. Dentre os elementos distingem-se o nucléolo e a cromatina.

Quando uma célula se divide, seu material nuclear (cromatina) perde a aparência relativamente homogênea típica das células que não estão em divisão e condensa-se numa serie de organelas em forma de bastão, denominadas cromossomos. Nas células somáticas humanas são encontrados 46 cromosssomos.

Há dois tipos de divisão celular: mitose e meiose . A mitose é a divisão habitual das células somáticas, pela qual o corpo cresce, se diferencia e realiza reparos. A divisão mitótica resulta normalmente em duas células-filhas, cada uma com cromossomos e genes idênticos aos da célula-mãe. A meiose ocorre somente nas células da linhagem germinativa e apenas uma vez numa geração. Resulta na formação de células reprodutivas (gametas), cada uma das quais tem apenas 23 cromossomos.

OS CROMOSSOMOS HUMANOS

Nas células somáticas humanas são encontrados 23 pares de cromossomos. Destes, 22 pares são semelhantes em ambos os sexos e são denominados autossomos. O par restante compreende os cromossomos sexuais, de morfologia diferente entre si, que recebem o nome de X e Y. No sexo feminino existem dois cromossomos X e no masculino existem um cromossomo X e um Y.

Cada espécie possui um conjunto cromossômico típico ( cariótipo ) em termos do número e da morfologia dos cromossomos. O número de cromossomos das diversas espécies biológicas é muito variável.

O estudo morfológico dos cromossomos mostrou que há dois exemplares idênticos de cada em cada célula diplóide. Portanto, nos núcleos existem pares de cromossomos homólogos . Denominamos n o número básico de cromossomos de uma espécie, portanto as células diplóides apresentarão em seu núcleo 2 n cromossomos e as haplóides n cromossomos. Cada cromossomo mitótico apresenta uma região estrangulada denominada centrômero ou constrição primária que é um ponto de referência citológico básico dividindo os cromossomos em dois braços: p (de petti) para o braço curto e q para o longo. Os braços são indicados pelo número do cromossomo seguido de p ou q; por exemplo, 11p é o braço curto do cromossomo 11.

Além da constrição primária descrita como centrômero, certos cromossomos apresentam estreitamentos que aparecem sempre no mesmo lugar: São as constrições secundárias.

De acordo com a posicão do centrômero, distinguem-se alguns tipos gerais de cromossomos:

Metacêntrico: Apresenta um centrômero mais ou menos central e braços de comprimentos aproximadamente iguais.

Submetacêntrico: O centrômero é excêntrico e apresenta braços de comprimento nitidamente diferentes.

Acrocêntrico: Apresenta centrômero próximo a uma extremidade.Os cromossomos acrocêntricos humanos (13, 14, 15, 21, 22) têm pequenas massas de cromatina conhecidas como satélites fixadas aos seus braços curtos por pedículos estreitos ou constrições secundárias.

Telocêntrico: Apresenta o centrômero na extremidade, de modo que ocorre uma única cromátide. Não ocorre na espécie humana.

A membrana celular não é estanque, mas uma "porta" seletiva que a célula usa para captar os elementos do meio exterior que lhe são necessários para o seu metabolismo e para libertar as substâncias que a célula produz e que devem ser enviadas para o exterior (sejam elas produtos de excreção, portanto, das quais deve se libertar, ou secreções que a célula utiliza para várias funções relacionadas com o meio).

Não confundir a membrana celular com a parede celular (das células vegetais, por exemplo), que tem uma função principalmente de protecção mecânica da célula. Como ela não é muito forte, as plantas possuem a parede celular, que é mais forte.

A membrana celular é uma camada fina e altamente estruturada de moléculas de lípidos e proteínas, organizadas de forma a manter o potencial eléctrico da célula e a controlar o que entra e sai da célula (permeabilidade selectiva da membrana). Tem apenas cerca de 10 nm de espessura e a sua estrutura só vagamente pode ser verificada com um microscópio de transmissão electrónica. Muitas vezes, esta membrana contém proteínas receptoras de moléculas específicas, os Receptores de membrana, que servem para regular o comportamento da célula e, nos organismos multicelulares, a sua organização em tecidos (ou em colónias).

Por outro lado, a membrana celular não é, nem um corpo rígido, nem homogéneo - é muitas vezes descrita como um fluido bidimensional e tem a capacidade de mudar de forma e invaginar-se para o interior da célula, formando alguns dos seus organelos.

 A sua estrutura básica é duma matriz formada por duas camadas de fosfolípidos ligados a proteínas que podem funcionar como "canais" químicos. Algumas destas proteínas apenas aderem à membrana (proteínas extrínsecas), enquanto que outras pode dizer que "residem" ou fazem parte estrutural da própria membrana (proteinas intrínsecas); entre estas, encontram-se glicoproteinas (proteínas ligadas a carboidratos [hidratos de carbono]). A variedade e quantidade relativa das diferentes moléculas não é fixa, de modo a manter a fluidez da membrana em diferentes condições ambientais; entre as moléculas especializadas em regular a fluidez da membrana econtra-se o colesterol.

A matriz fosfolipídica da membrana foi pela primeira vez postulada em 1825 por Gorter e Grendal; no entanto, só em 1895, Charles Overton deu força a esta teoria, tendo observado que a membrana celular apenas deixava passar algumas substâncias, todas lipossolúveis.

Transporte através das membranas
Mesmo nas membranas não biológicas, como as de plástico ou celulose, há moléculas que as conseguem atravessar, em determinadas condições. Dependendo das propriedades da membrana e das moléculas (ou átomos ou íons) em presença, o transporte através das membranas classifica-se em:

Transporte passivo - quando não envolve o consumo de energia do sistema, sendo utilizada apenas a energia cinética das moléculas; e 
Transporte activo - quando o transporte das moléculas involve a utilização de energia pelo sistema; no caso da célula viva, a energia utilizada é na forma de Adenosina tri-fosfato (ATP). 
[Nota: o transporte pode ainda ser classificado em mediado (envolve permeases [moléculas transportadoras]) e não-mediado (dá-se por difusão directa)

Transporte passivo
O interior das células - o citoplasma - é basicamente uma solução aquosa de sais e substâncias orgânicas e, como as células se encontram normalmente mergulhadas ou em contacto com uma solução externa, pode ocorrer difusão das moléculas de água através da membrana celular, pelo processo de osmose. Osmose, Difusão e Difusão facilitada
Transporte activo
O transporte activo através da membrana celular é primariamente realizado pelas enzimas ATPases, como a importante bomba-de-sódio, que tem a função de manter o potencial electroquímico das células. [Nota: o transporte pode ainda ser classificado em mediado (envolve permeases [moléculas transportadoras]) e não-mediado (dá-se por difusão directa) Muitas células possuem uma ATPase do cálcio que opera a concentrações intracelulares baixas de cálcio e controla a concentração normal (ou de reserva) deste importante mensageiro secundário. Uma outra enzima actua quando a concentração de cálcio sobe demasiadamente. Isto mostra que um íon pode ser transportado por diferentes enzimas, que não se encontram permanentemente activas.

Há ainda dois processos em que, não apenas moléculas específicas, mas a própria estrutura da membrana celular é envolvida no transporte de matéria (principalmente de grandes moléculas) para dentro e para fora da célula:

endocitose - em que a membrana celular envolve partículas ou fluido do exterior e a transporta para dentro, na forma duma vesícula; e 
exocitose - em que uma vesícula contendo material que deve ser expelido se une à membrana celular, que depois expele o seu conteúdo.