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A biologia celular é a área da biologia que se ocupa do estudo das células, entidades que representam as unidades morfofisiológicas (estruturais e funcionais) formadoras de todos os seres vivos.
De acordo com a estrutura das células de um organismo, pode-se classificá-lo em procarionte ou eucarionte.


• Células Procarióticas

As células procarióticas não apresentam um núcleo delimitado por carioteca, isto é, não existe um núcleo individualizado. Sua estrutura é muito simples, composta por uma parede celular envolvendo a membrana plasmática que delimita o citoplasma, no qual estão inseridos os ribossomos, o material genético (nucleóide) e proteínas sem qualquer separação membranosa entre si. Acredita-se que as células procariontes, atualmente representadas pelas bactérias e cianobactérias, tenham sido as primeiras formas de vida originadas há 3,5 bilhões de anos. Essas células também não são capazes de realizar mitose.





• Células Eucarióticas

Acredita-se que as células eucarióticas originaram-se a partir das células procarióticas que passaram a desenvolver membrana plasmática, tornando-as mais complexas. Estes dobramentos deram origem às organelas e à membrana que separa o material genético do citoplasma (chamada de envoltório nuclear ou carioteca). A célula eucarionte, então, é composta basicamente por membrana plasmática, citoplasma, núcleo e organelas.








MEMBRANA PLASMÁTICA

A membrana plasmática é o envoltório celular presente em todas as células. Seus principais constituintes são os fosfolipídios e proteínas e, por isso, a membrana possui composição química lipoprotéica.

O modelo estrutural da membrana plasmática mais aceito atualmente é o modelo do mosaico fluido. Ele sugere que existem duas camadas de fosfolipídios nas quais proteínas estão incrustadas podendo movimentar-se ao longo da camada devido a sua fluidez.

A membrana plasmática é um envoltório vivo, elástico e com permeabilidade seletiva, isto é, controla a entrada e saída de substâncias que podem transitar através dela com ou sem gasto de energia, por meio de transporte passivo (difusão simples, difusão facilitada e osmose, onde não há gasto de energia e ocorre a favor do gradiente de concentração) ou de transporte ativo (bomba de sódio e potássio, onde há gasto de energia e ocorre contra o gradiente de concentração).





PAREDE CELULAR

A parede celular esta presente em bactérias, algas, certos protozoários, em fungos e nos vegetais. Ela confere rigidez à célula, resistência à tensão, resistência à ação dos decompositores e permeabilidade já que não constitui barreira à entrada ou saída de substâncias na célula.


CITOPLASMA

O citoplasma é o local onde ocorrem as principais vias do metabolismo celular. Nos procariontes, o citoplasma é uma matriz sem forma, rica em água, na qual estão inseridos íons e moléculas sem qualquer delimitação membranosa. Já nos eucariontes, o citoplasma está compreendido entre a membrana plasmática e a carioteca.
O citosol é um líquido gelatinoso formado basicamente por água e sais minerais. Também chamado de hialoplasma, ele preenche os espaços entre as organelas citoplasmáticas.


Organelas Citoplasmáticas

• Citoesqueleto: O citoesqueleto é um conjunto de inúmeros filamentos protéicos. É responsável pela manutenção da forma celular, organização e movimentação das organelas da própria célula. Formado por microtúbulos.

• Ribossomos: Os ribossomos são pequenos grânulos formados por RNA ribossômico associado à proteínas e responsáveis pela síntese protéica. Podem ser encontradas livres no citosol ou associados ao retículo endoplasmático rugoso.




• Retículo Endoplasmático: É formado por uma rede de canais e bolsas membranosas intracelulares que podem ou não estar associados aos ribossomos.

- Rugoso ou Granular: Possui ribossomos associados à face da membrana voltada para o citosol. É um local de intensa síntese protéica.




- Liso ou Agranuloso: Não possui ribossomos aderidos. Nele ocorre síntese de diversos lipídios (esteróides, por exemplo), o transporte de substâncias e também participa dos processos de desintoxicação celular.




• Complexo de Golgi: É uma estrutura membranosa que assemelha-se a uma pilha de sacos achatados cuja função é transformar, empacotar e enviar substâncias para outras regiões celulares, como enzimas e hormônios, ou seja, atua na secreção celular.




• Lisossomos: Atuam na digestão celular. São bolsas membranosas que contém enzimas utilizadas na digestão celular. Eles digerem substâncias captadas por meio da fagocitose (para moléculas grandes) ou pinocitose (para moléculas menores). Quando os lisossomos se fundem ao fagossomo ou pinossomo, originam o vacúolo digestivo que digere substâncias para servirem como fonte de energia e matéria-prima utilizadas pela célula.

Lisossomo



Vacuolo Digestivo



• Mitocôndrias: São organelas metabolicamente muito ativas, pois parte do processo de respiração celular ocorre nelas. Estruturalmente, a mitocôndria apresenta-se como um cilindro composto externamente por uma membrana lisa e internamente por dobras, denominadas cristas. Ela possui seu próprio material genético e ribossomos, por isso tem a capacidade de autoduplicação. Sua principal função é produzir energia através da respiração celular.




• Plastos: São organelas citoplasmáticas vegetais e os principais tipos são os cromoplastos (plastos pigmentados, porém sem clorofila), leucoplastos (plastos incolores, acumulam nutrientes) e os cloroplastos (seu pigmento é a clorofila, utilizada no processo de fotossíntese, que ocorre em seu interior, os cloroplastos também podem sofrer autoduplicação, por possuírem material genético).




• Centríolos: São estruturas cilíndricas formadas por túbulos protéicos. Existe apenas um par de centríolos em cada célula animal. São responsáveis pela organização dos fenômenos ocorridos durante a divisão celular e pela formação de cílios e flagelos (promovem a locomoção celular).




NÚCLEO CELULAR

O núcleo é uma estrutura geralmente arredondada, que fica dispersa do citoplasma. É o controlador da atividade de síntese de ácidos nucléicos e proteínas que mantêm o crescimento e a reprodução celulares. Não tem lugar nem forma definida.
Em células procariontes existe uma região onde se concentra o material nuclear conhecida como nucleóide. Como não há carioteca, esse material encontra-se imerso no citoplasma.
Em células eucariontes o núcleo apresenta:







• Carioteca: Envoltório nuclear composto basicamente por lipídeos e proteínas em membrana dupla. Apresentam poros que proporcionam o trânsito de moléculas entre o núcleo e o citoplasma.

• Cariolinfa ou nucleoplasma: É um fluido que preenche internamente o núcleo celular, semelhante ao citosol, no entanto há maior concentração de proteínas, de RNA e nucleotídeos livres.

• Nucléolos: É um corpúsculo denso, não delimitado por membrana, de forma quase esférica e aparece em número variável no núcleo. É formado por RNA ribossômico e proteínas e corresponde a uma região de intensa síntese de RNAr.

• Cromatina: É um conjunto de filamentos formados pela associação de DNA com proteínas básicas denominadas histonas. Durante a interfase, a cromatina possui regiões condensadas (heterocromatina) e descondensadas (eucromatina). A heterocromatina representa regiões do material genético que permanecem inativas enquanto que na eucromatina existe intensa atividade de síntese de RNA.




• Cromossomos: Onde estão presentes os genes que contêm informações genéticas que são transmitidas de pais para filhos. É uma estrutura filamentosa, constituída por uma longa molécula de DNA, não-circular, associada a proteínas. O número de cromossomos no núcleo varia de espécie para espécie. Na espécie humana, por exemplo, há 46 cromossomos, onde a falta de apenas um ou a presença de um a mais provoca sérias doenças genéticas que iremos abordar em outro tópico. Quando ocorre a divisão celular os cromossomos são duplicados, ou seja, formados por duas cromátides (filamentos) unidas por meio de um único centrômero. A posição do centrômero e responsável pela classificação dos cromossomos: