A Organização Celular dos Seres Vivos
A célula - sua estrutura e funcionamento
Com exceção dos vírus, todos os demais seres têm as suas
estruturas fundamentadas na célula. Muitos são apenas
unicelulares, outros são multicelulares. Mas, a despeito de
algumas diferenças, a arquitetura fundamental da célula se
repete com impressionante semelhança em todos os níveis de
organização, o que justifica considerarmos a célula como a
unidade biológica.
Na sua diminuta dimensão, a célula demonstra um admirável
arranjo na disposição de microestruturas diferentes, que
representam os seus orgânulos. A ela cabe a realização de
importantes funções, como o determinismo genético, a síntese de
proteínas, o armazenamento e a liberação de energia, a produção
de substâncias que devem atuar no meio extracelular controlando
as funções do organismo, ou até mesmo cuidando em manter o
equilíbrio físico-químico (hidrossalino e ácido-básico)
fundamental à preservação da vida.
A parte da Biologia que estuda a célula se chama Citologia.
O termo célula foi usado pela primeira vez em 1665, por Robert
Hooke, quando observava em um microscópio rudimentar um pequeno
fragmento de cortiça. A cortiça é um tecido vegetal obtido da
casca de caules velhos de certas árvores, no qual as células já
morreram e desapareceram. Mas as células deixam o seu vestígio
no contorno das camadas de suberina, substância que antes as
envolvia. Vendo aquela grande quantidade de diminutos espaços
vazios na estrutura da planta, Hooke resolveu chamá-los de
células – pequeninas celas. Tempos depois outros cientistas
conseguiram ver a célula viva e descobriram que ela é um corpo
minúsculo, cheio de conteúdo e com funções muito importantes.
Mas o nome célula foi conservado.
Em virtude de suas minúsculas dimensões, as células só podem ser
estudadas com ajuda do microscópio. Ele é um aparelho que
aumenta as imagens.
O microscópio óptico ou de luz (MO) usa um
feixe de luz que atravessa a célula, passa por um sistema de
lentes e vai projetar no olho do observador a imagem imensamente
aumentada. Como a maior parte da estruturas celulares não tem
cor, usam-se corantes específicos para determinadas partes da
célula. Os tecidos têm de ser preparados em cortes finíssimos,
para que a luz os atravesse. Pode-se observar a célula viva,
dependendo da técnica de preparação.
O microscópio eletrônico (ME) usa um feixe
de elétrons que é detonado por um canhão de elétrons numa câmara
de vácuo, onde é posto o material com a célula a ser examinada.
A imagem é observada, indiretamente, em uma tela. Só podemos
observar células mortas embora seja possível vê-a por todos os
ângulos.
O microscópio óptico oferece aumentos de 100 até 1 200 vezes,
enquanto o eletrônico pode ampliar a imagem mais de 500 000
vezes. A capacidade de aumento de um microscópio é denominada
poder de resolução, que é a capacidade de distinção entre dois
pontos muito próximos.
Células Procariotas e Eucariotas
Em alguns organismos mais simples a célula não apresenta um
núcleo individualizado, bem visível, em cujo interior se
concentra o material genético. Falta-lhe a membrana nuclear,
carioteca ou cariomembrana; o conteúdo nuclear se apresenta
espalhado por todo o interior celular, dando a impressão de que
a célula não possui núcleo. Ela o possui, apenas não está
individualizado; encontra-se disperso ou difuso no citoplasma.
Esse tipo de célula é chamado de procariota e, os organismos que
são formados por células desse tipo são os procariontes.
Bactérias e cianobactérias são procariontes e estão agrupadas no
reino Monera.
Todos os demais seres possuem células com núcleo bem
individualizado, dotadas de cariomembrana e são chamados
eucariontes, e suas células, visivelmente nucleadas, são
qualificadas de eucariotas. São os protoctistas, fungos,
vegetais e animais.
A Origem das Células
Segundo a hipótese que tenta explicar a origem da vida, as
primeiras células que surgiram eram procariotas anaeróbias.
Essas células, para sobreviver, realizavam a fermentação.
Posteriormente apareceram as células procariotas
fotossintetizantes. Estas tinham a capacidade de realizar a
fotossíntese, liberando o oxigênio (O2) para a
atmosfera terrestre. Depois delas surgiram as células
procariotas aeróbias, que passaram a utilizar o O2
para respirar.
Tudo isso aconteceu há cerca de 3,5 bilhões a 2 bilhões de anos.
A partir dessa época surgiram as células eucariotas. A
princípio, essas células tinham a estrutura de uma célula
procariota anaeróbia. Sua membrana começou a formar evaginações
e invaginações de tal forma que sua superfície tornou-se
bastante ampliada. Essas transformações da membrana foram
originando organelas, como o retículo endoplasmático, o complexo
golgiense e a própria carioteca.
Acredita-se que os cloroplastos e as mitocôndrias são as únicas
organelas que não tiveram essa origem. As mitocôndrias teriam se
formado a partir de bactérias aeróbias que foram englobadas por
seres eucariontes anaeróbios. A partir daí, passaram a viver
numa relação mutualística: o eucarionte dava proteção à bactéria
aeróbia (agora mitocôndria) e desta aproveitava a capacidade
respiratória que lhe fornecia a energia necessária à sua
sobrevivência.
Da mesma forma, alguns procariontes fotossintetizadores
associaram-se com certos eucariontes passando a viver
mutualisticamente. No curso da evolução esses procariontes
tornaram-se cloroplastos vivendo em organismos eucariontes,
agora fotossintetizadores.
As Dimensões das Células
1 µm (micrômetro)
= 0,001 mm (1 milésimo de milímetro)
1 nm (nanômetro)
= 0,000 001 mm (1 milionésimo de milímetro)
1 Å (Ångström)
= 0,000 000 1 mm (1 décimo milionésimo de milímetro)
A grande maioria ou quase totalidade das células tem dimensões
microscópicas, medidas em micrômetros. Existem, porém, células
macroscópicas como a gema do ovo, a fibra do algodão e as
células das algas Nitella sp. e Acetabularia sp.,
que são medidas em centímetros (cm).
As menores células conhecidas pertencem às bactérias do gênero
Mycoplasma (PPLO), que podem ser menores que alguns vírus e são
medidas em nanômetros.
Estruturas Celulares dos Eucariontes
Existem algumas diferenças notáveis entre células animais e
vegetais, mas, a arquitetura e o padrão geral de funcionamento
são os mesmos para todas.
As células vegetais costumam ter contornos
prismáticos, com grandes vacúolos centrais, deixando o
citoplasma comprimido na periferia. A sua membrana plasmática é
protegida por uma parede celular formada de celulose.
A célula animal costuma ser arredondada ou
achatada, sem ângulos acentuados, revelando ausência de grandes
vacúolos, bem como de parede celular.
A maior parte dos orgânulos intracelulares é delimitada por
membranas lipoprotéicas. São os orgânulos membranosos
como o retículo endoplasmático, complexo golgiense,
mitocôndrias, cloroplastos, lisossomos e núcleo que, juntamente
com a membrana plasmática, formam o sistema de membranas da
célula. Alguns poucos orgânulos não são delimitados por
membranas como os ribossomos, centríolos e cromossomos que
formam o sistema não-membranoso.
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