Estrutura e Organelas Celulares
A estrutura celular refere-se à organização física das células, desde a membrana plasmática que as delimita até as organelas envoltas por membrana que compartimentalizam a química da vida eucariótica.
Definition
Uma organela é uma estrutura subcelular especializada, geralmente envolta por membrana em eucariotos, que executa um conjunto definido de funções; a estrutura celular é a organização espacial desses componentes dentro dos limites da membrana plasmática.
Scope
Esta área abrange a arquitetura das células procarióticas e eucarióticas, o núcleo e sua organização genômica, o sistema endomembranar que sintetiza e direciona proteínas e lipídios, e as organelas conversoras de energia, mitocôndrias e cloroplastos. Trata as organelas como compartimentos funcionais cujas membranas criam ambientes químicos distintos.
Sub-topics
Core questions
- Como as células procarióticas e eucarióticas diferem em sua organização interna?
- Por que a compartimentalização por membranas confere às células eucarióticas uma vantagem funcional?
- Como o genoma é empacotado e organizado dentro do núcleo?
- Como surgiram as mitocôndrias e os cloroplastos, e por que eles retêm seus próprios genomas?
Key theories
- Teoria celular
- Todos os organismos vivos são compostos por uma ou mais células, a célula é a unidade básica de estrutura e função na vida, e todas as células surgem de células preexistentes.
- Origem endossimbiótica das organelas
- Mitocôndrias e cloroplastos descendem de bactérias de vida livre engolfadas por uma célula hospedeira ancestral, o que explica suas membranas duplas, seu próprio DNA circular e ribossomos do tipo bacteriano.
Mechanisms
As células eucarióticas são divididas por membranas internas em compartimentos, cada um mantendo uma composição distinta. O núcleo armazena e organiza o DNA e troca moléculas com o citoplasma através de complexos de poros nucleares. O retículo endoplasmático, o aparelho de Golgi, os endossomos e os lisossomos formam uma rede secretora e degradativa conectada, ligada pelo tráfego vesicular. Mitocôndrias e cloroplastos convertem energia através de suas membranas internas e são delimitados por membranas duplas, consistente com sua ancestralidade endossimbiótica.
Clinical relevance
A compreensão da arquitetura das organelas sustenta grande parte da biologia celular e molecular, desde a interpretação de dados de microscopia e fracionamento celular até a relação da localização subcelular com a função. O tratamento aqui é descritivo e não prescritivo.
History
A microscopia, desde Hooke e van Leeuwenhoek, revelou as células; a teoria celular de Schleiden e Schwann as formalizou como a unidade da vida. A microscopia eletrônica e o fracionamento celular do século XX, exemplificados pelo trabalho de Palade sobre a via secretora e a descoberta do lisossomo por de Duve, mapearam as organelas, enquanto Margulis reviveu a teoria endossimbiótica para mitocôndrias e cloroplastos.
Key figures
- Robert Hooke
- Theodor Schwann
- George Palade
- Lynn Margulis
- Christian de Duve
Related topics
Seminal works
- alberts2014
- palade1975
Frequently asked questions
- Qual é a principal diferença estrutural entre células procarióticas e eucarióticas?
- As células eucarióticas possuem um núcleo delimitado por membrana e outras organelas envoltas por membrana que compartimentalizam sua química, enquanto as células procarióticas não possuem núcleo nem organelas delimitadas por membrana.
- Por que as mitocôndrias têm seu próprio DNA?
- As mitocôndrias descendem de bactérias que antes viviam livremente e foram incorporadas por uma célula ancestral, e elas retêm um pequeno genoma remanescente que codifica algumas das proteínas usadas na conversão de energia.