CIÊNCIAS BIOLÓGICAS

Organização e revestimentos externos da célula

Na matéria viva, assim como na matéria bruta, os átomos se associam, formando as moléculas. Entretanto, na matéria viva, ao contrário da matéria bruta, as moléculas se organizam originando estruturas que se associam e dão origem a unidades mais complexas, denominadas células.

A célula pode ser conceituada como a unidade morfofisiológica dos seres vivos. Unidade morfológica porque todos os seres vivos, com exceção dos vírus, são constituídos por células; e unidade fisiológica porque a célula é a menor porção do ser vivo capaz de desempenhar as funções relacionadas com a manutenção da vida no organismo.

Em sua grande maioria, as células são estruturas microscópicas, cujas dimensões são medidas em unidades especiais, como micrômetro (um), nanômetro (nm) e o angstrom (A).

As menores células conhecidas são as do PPLO (pleuro-pneumoniae-like Organisms), que chegam a medir cerca de 0,1 um de diâmetro.

Célula de PPLO – Os PPLO são parasitas que causam doenças respiratórias, especialmente em aves.

Algumas células possuem dimensões macroscópicas, podendo, inclusive, serem vistas a olho nu. É o caso, por exemplo, da célula da alga marinha acetabulária, que pode chegar a ter até 10 cm de comprimento.

Geralmente, a forma da célula está diretamente relacionada com a função que a mesma realiza no organismo. Cada tipo celular está especializado para o exercício de determinadas funções.

COMPONENTES DA CÉLULA

Podemos dizer que as células, de um modo geral, apresentam três componentes básicos ou fundamentais: revestimento externo, citoplasma e material nuclear.

De acordo com a complexidade de organização, existem dois tipos de células: procariotas e eucariotas.

1)      As células procariotas são as menos complexas e geralmente menores do que as eucariotas. Não possuem núcleo individualizado, uma vez que não tem membrana nuclear (carioteca) separando o material nuclear do material citoplasmático. O filamento cromossômico fica em contato direto com o citoplasma. A região ocupada pelo cromossomo na célula procariota chama-se nucleoide. No citoplasma, também são encontrados os ribossomos, estruturas celulares indispensáveis para a síntese de proteína. Os seres que possuem esse tipo de célula são chamados de procariontes e estão representados pelas bactérias, incluindo as cianobactérias, que formam o reino Monera. Algumas bactérias, como as do grupo das rickétsias e das clamídias, são parasitas intracelulares obrigatórios e, portanto, só conseguem se autoduplicar com a colaboração de material obtido das células que estão parasitando, por isso, suas células são ditas procariotas incompletas. Segundo alguns autores, as células incompletas são células “degeneradas”, isto é, que, no decorrer do tempo, perderam parte do seu DNA, de suas enzimas e, portanto, sua autonomia, tornando-se dependentes das células que se conservaram completas.

2)      As células eucariotas são mais complexas. Além do núcleo individualizado, isto é, separado do citoplasma pela membrana nuclear, apresentam um maior número de estruturas em seu interior. Os seres que possuem esse tipo de célula são chamados de eucariontes.

REVESTIMENTOS EXTERNOS DAS CÉLULAS

Também conhecida por membrana citoplasmática, membrana celular ou ainda plasmalema, é uma película muito fina, visível apenas ao microscópio eletrônico, que envolve e protege as células. A membrana plasmática está presente em qualquer tipo de célula.

Basicamente, é formada por fosfolipídios e proteínas (daí pode se dizer que possui uma composição química lipoproteica). Segundo o modelo de Singer e Nicholson, também conhecido por modelo de mosaico fluido, proposto em 1972, a membrana plasmática possui uma matriz lipídica, constituída por duas camadas de fosfolipídios, em que se inserem moléculas de proteínas globulares.

Na maioria das células animais, a membrana plasmática possui também alguns glicídios ligados a certas proteínas ou mesmo aos lipídios, formando com elas moléculas de glicoproteínas ou de glicolipídios. Essas glicoproteínas e esses glicolipídios se entrelaçam formando uma malha de espectro gelatinoso que envolve a célula como uma vestimenta, denominada glicocálix. Além de dar maior proteção à célula animal contra agressões físicas e químicas do ambiente externo, acredita-se que o glicocálix atue na retenção de nutrientes que tocam a superfície celular, possibilitando que eles sejam depois introduzidos no meio intracelular por meio de mecanismos especiais, como a pinocitose. O glicocálix também é responsável pelo reconhecimento de células de uma mesma variedade ou de um mesmo tecido ou órgão. Vários experimentos comprovaram a participação do glicocálix nesse reconhecimento celular. Um deles pode ser assim resumido: células do fígado e células dos rins foram isoladas, individualizadas e colocadas numa mesma solução, que foi agitada levemente para facilitar o contato entre as células. Com a agitação as células se chocaram ao acaso. As células separadas foram capazes de se reagrupar, reconhecendo-se pelas substâncias em seus glicocálices. Assim, após certo tempo, observou-se o aparecimento de dois aglomerados celulares distintos: um deles só contendo células hepáticas, enquanto o outro tinha apenas células renais, ou seja, as células de um mesmo tipo aceitaram-se mutuamente, aderindo-se umas às outras e formando aglomerados celulares distintos. É também por ação do glicocálix que ocorre o fenômeno inibição por contato, observado durante as divisões celulares. Colocando-se dois grupos separados de células normais num mesmo meio de cultivo, cada grupo de células cresce separadamente, mas quando os glicocálices das células de um grupo se encontram com as células do outro grupo, as mitoses cessam. Se o mesmo procedimento for feito em dois grupos de células cancerosas, as divisões celulares não param. Depois de se encontrarem, as células cancerosas continuam se dividindo e amontoam-se desordenadamente umas sobre as outras. Isso mostra que as células cancerosas perdem a propriedade de inibição por contato.

Outro componente químico que também está presente na estrutura da membrana plasmática das células animais é o colesterol. Entretanto, não há colesterol nas membranas das células de plantas nem nas membranas de bactérias.

• ·         Microvilosidades (microvilos, borda em escova, orla e m escova) – São evaginações (projeções para fora) da superfície da membrana que lembram, em microscopia eletrônica, minúsculos dedos, o que deu origem a seu nome.

As microvilosidades estão presentes apenas em determinadas células eucariotas de animais e têm a finalidade de aumentar a superfície de absorção de substancias.

• ·        Desmossomos – modificações que aparecem nas membranas adjacentes de células epiteliais vizinhas. Sua finalidade é promover uma maior adesão entre as células. Na região onde aparecem os desmossomos, o espaço entre as membranas das células vizinhas é preenchido por glicoproteínas com propriedades adesivas. Na face citoplasmática de cada membrana, há uma camada amorfa, densa, denominada placa do desmossomo, na qual se inserem filamentos intermediários que se aprofundam no interior da célula dando sustentação mecânica. Os desmossomos são as principais estruturas que mantém  as células epiteliais bem unidas.
• ·        Interdigitações – são projeções laterais da membrana plasmática de uma célula que se encaixam em depressões da membrana da célula vizinha, formando dobras que proporcionam uma maior união das células. Essas modificações também aparecem entre células do tecido epitelial.
• ·         Zônula de oclusão – é uma região contínua em torno da região apical de certas células epiteliais, onde os folhetos externos das membranas plasmáticas das duas células vizinhas se fundem, vedando o espaço intercelular.  Além de contribuir para a adesão entre as células, a zônula de oclusão impede a passagem de substâncias pelo espaço intercelular. Desse modo, as substancias que passam pela camada epitelial fazem-na através das células, sendo submetidas ao controle celular. No intestino delgado, por exemplo, onde existem zonas de oclusão entre as células, os nutrientes que serão absorvidos da cavidade intestinal têm de passar por dentro das células, o que garante o controle dos alimentos que devem ser absorvidos pela membrana celular.
• ·         Junção comunicante – observadas entre células epiteliais, musculares lisas, musculares cardíacas e nervosas, é uma estrutura formada por tubos proteicos paralelos que atravessam as membranas das duas células vizinhas, estabelecendo entre elas uma comunicação que permite a troca e a passagem de certas substâncias (nucleotídeos, aminoácidos, íons). Não permite, entretanto, a passagem de moléculas (proteínas, ácidos nucleicos). Já se demonstrou, por exemplo, que o AMP cíclico (um mensageiro intracelular) produzido numa célula em resposta à ação hormonal passa pelas junções comunicantes promovendo respostas às células vizinhas, fazendo com que grupos de células funcionem de modo coordenado e harmônico.

A membrana plasmática não isola totalmente a célula do meio extracelular. Como é uma unidade viva, a célula precisa adquirir certas substâncias do meio externo para garantir sua sobrevivência, assim como também precisa eliminar algumas substâncias que estejam em excesso ou que sejam tóxicas ao meio intracelular.

A passagem de substâncias através da membrana plasmática pode ser realizada por mecanismos de transportes passivo e ativo.

Transporte passivo

A passagem de substâncias através da membrana se faz sem o consumo ou gasto de energia (ATP) por parte da célula. Nesse caso, as pequenas moléculas e íons passam livremente através dos poros e canais existentes  na membrana, obedecendo às leis naturais da difusão.

A difusão é o fluxo de partículas de uma região, onde há maior concentração de partículas, para outra região onde a quantidade dessas partículas é menor. Esse fluxo ou passagem de partículas é feito até que se estabeleça uma situação de equilíbrio entre as duas regiões, isto é, até que haja uma mesma concentração nas duas regiões.

Em se tratando de células, a difusão de substâncias pode ser feita no meio intracelular para o extracelular ou vice-versa. Assim, quando o meio intracelular houver uma concentração maior de determinadas partículas em relação ao extracelular, as partículas tendem a sair da célula; se, ao contrário, houver uma menor concentração no meio intracelular em relação ao extracelular as partículas tendem a penetrar na célula. Água, O2, CO2, monossacarídeos, aminoácidos e substâncias lipossolúveis são exemplos de substâncias que entram na célula ou dela saem por difusão.

De modo geral, quanto maior a solubilidade da substância em lipídios, maior será a velocidade de difusão de suas moléculas através da membrana. Oxigênio, gás carbônico, álcool e outras substâncias são tão lipossolúveis em água como em lipídios. Assim, as moléculas dessas substâncias difundem-se mais rapidamente, ou seja, passam mais rapidamente através da membrana plasmática. Água e substâncias hidrossolúveis atravessam a membrana por difusão através de canais formados por moléculas de proteínas, enquanto as substâncias lipossolúveis atravessam diretamente a matriz fosfolipídica.

Um caso particular de difusão é a osmose, que é a difusão apenas do solvente. Na osmose, a passagem apenas do solvente se faz da solução hipotônica (menos concentrada ou mais diluída), para a solução hipertônica (mais concentrada ou menos diluída), até que as duas soluções atinjam uma situação de equilíbrio, isto é, uma situação de isotonia (igualdade de concentração). Para que ocorra a osmose, é necessário que as duas soluções de concentrações diferentes estejam separadas por uma membrana semipermeável, ou seja, por uma membrana que se deixa atravessar apenas pelo solvente.

No caso das células, o solvente é a água. Boa parte dela atravessa a membrana plasmática por canais proteicos denominados de aquaporinas. Entretanto, é preciso salientar que a membrana plasmática não é uma membrana semipermeável perfeita, já que ela permite a passagem do solvente (água) e de certos tipos de soluto. O que acontece na realidade é que a velocidade com que as moléculas de água atravessam a membrana é muito maior do que a de qualquer soluto. Isso faz com que, em determinadas situações, a passagem do soluto seja desprezível. Nesse caso, podemos dizer que está ocorrendo osmose através da membrana plasmática. Temos de considerar também que nos meios intra e extracelular existem diversos tipos de soluto e muitos deles, como acontece com a maioria das proteínas, por terem moléculas muito grandes, não conseguem passar livremente através da membrana. Assim, dependendo da concentração das soluções nos meios intra e extracelular, a célula pode sofrer osmose, perdendo ou ganhando água rapidamente.

Quando o meio extracelular é hipotônico em relação ao intracelular, haverá uma endosmose, isto é, entrada de água na célula por osmose. Por outro lado, quando o meio extracelular for hipertônico em relação ao intracelular, ocorrerá uma exosmose (saída de água da célula por osmose).

A entrada excessiva de água numa célula poderá ocasionar a plasmoptise, isto é, a ruptura da membrana plasmática, devido a elevado pressão exercida pela água sobre a membrana, com consequente morte da célula. Em outras palavras, a célula “estoura” em consequência do excesso de água em seu interior. Algumas células, entretanto, conseguem evitar que isso ocorra. É o caso, por exemplo, das células dos protozoários (animais unicelulares) dulcícolas (que vivem na água doce). Nas células desses protozoários, ocorre a formação de uma estrutura, denominada vacúolo contrátil ou pulsátil, que funciona bombeando água para fora da célula, impedindo assim que a quantidade de água torne-se muito elevada no meio intracelular.

Nas células das plantas, das bactérias e dos fungos, a existência da parede celular rígida sobre a membrana plasmática também evita o rompimento da célula em consequência da entrada excessiva de água. Nessas células, após se atingir um volume máximo de distensão devido à entrada de água, a parede celular existente sobre a membrana plasmática passa a exercer uma força contrária à entrada de mais água no meio intracelular.

Nas células vegetais, a entrada de água por osmose recebe o nome especial de turgência ou turgescência, enquanto que a saída de água por osmose é denominada plasmólise.

• ·         Turgência – Quando mergulhada em um meio contendo uma solução hipotônica, a água penetrará na célula vegetal por osmose e, consequentemente, o volume celular aumentará até que a pressão exercida pela parede celular passe a impedir a entrada de mais água. Nessa situação, em que a célula vegetal está com o seu volume máximo, diz-se que a mesma encontra-se túrgida.

A estrutura da parece celular define o quanto ela pode ser esticada. Quanto menos elástica for a parede, menor será o volume de água que a célula poderá receber durante a turgência. A parede celular, à medida que se distende, exerce pressão contrária à entrada de água por osmose. Essa pressão é denominada pressão de turgência (PT) ou pressão da membrana (M).

• ·         Plasmólise – Quando mergulhada em um meio contendo uma solução hipertônica, a célula vegetal perde água por osmose e, consequentemente, diminui seu volume citoplasmático. O citoplasma se retrai, o vacúolo de suco celular murcha e a membrana plasmática desloca-se em determinados pontos da parede celular, sofrendo uma retração junto com o citoplasma. Essa retração não é acompanhada pela parede celular (membrana de celulose). Uma célula vegetal nessas condições é dita plasmolisada.

Quando uma célula vegetal plasmolisada recebe água do meio extracelular e volta a ter o mesmo volume citoplasmático que possuía antes de sofrer a plasmólise, fala-se que ocorreu uma deplasmólise.

A difusão de substâncias através da membrana pode ser simples ou facilitada.

A)      Difusão simples -  Nesse caso, as partículas atravessam a membrana sem a ajuda de proteínas “carregadoras” ou “transportadoras”, denominadas permeases, existentes na própria membrana. É o que acontece, por exemplo, com o O2 entrando na célula e com CO2 saindo da célula. Além do O2 e CO2, outras substâncias entram na célula ou dela saem por difusão simples.

B)      Difusão facilitada – A passagem das substâncias através da membrana é feita com a ajuda das permeases, proteínas da própria membrana especializadas no reconhecimento e no transporte de substâncias. Essas proteínas se ligam à substância em trânsito de um lado, jogando-a rapidamente na face oposta.

Uma molécula em trânsito encosta em uma permease, é capturada por esta e rapidamente lançada para dentro da célula. Um bom exemplo de difusão facilitada é quando ocorre a passagem de glicose pela membrana plasmática em direção ao meio intracelular.

TRANSPORTE ATIVO

Muitas substâncias entram na célula ou saem dela, atravessando a membrana plasmática por um mecanismo de transporte ativo, que, ao contrário do transporte passivo (difusão), requer gasto de energia (ATP).

Esse processo é realizado contra um gradiente de concentração, isto é, de maneira contrária às leis naturais da difusão. Já vimos que, na difusão, o fluxo de substâncias se faz da região de maior concentração para a região de menor concentração.

No transporte ativo, ocorre o inverso: as substâncias passam da região onde estão em menor concentração para outra região onde já estão em maior concentração. Para esse processo ocorrer, há gasto de energia.

O transporte ativo também é realizado com a participação de proteínas “transportadoras” da membrana plasmática. Três tipos de proteínas estão envolvidos em um mecanismo de transporte ativo: uniport, simport, antiport.

·         Uniport – Proteínas que transportam um único tipo de substância em uma direção. Ex.: a proteína da membrana que transporta ativamente íons Ca2+.

·         Simport – Proteínas que transportam dois tipos de substâncias na mesma direção. Ex.: na membrana plasmática das células intestinais, existem proteínas que se ligam e transportam simultaneamente sódio e aminoácidos.

·         Antiport – proteínas que transportam dois tipos de substâncias em direções opostas; uma substância entra na célula e a outra sai dela. Ex.: proteína que atua na bomba de sódio (Na+) e potássio (K+), que move o Na+ para fora da célula e o K+ para dentro.

Um bom exemplo de transporte ativo é o transporte de íons Na+ e K+, através da chamada “bomba de sódio e potássio”.

Os íons Na+ e K+ são capazes de atravessar normalmente a membrana plasmática por difusão. Assim, se não houvesse um processo ativo capaz de contrariar a difusão desses íons, o Na+ e o K+ tenderiam a igualar suas concentrações dentro e fora da célula. Através do mecanismo da bomba de sódio e potássio, a célula consegue manter concentrações diferentes de sódio e de potássio entre os meios intra e extracelular do que no intracelular, ocorrendo o contrário com o K+.

Esse mecanismo envolve a participação de proteínas “transportadoras” específicas e estabelece ligações com esses íons, conduzindo-os para dentro ou para fora da célula. Para que esse processo aconteça, é necessário energia fornecida pelo ATP.

Ao realizar o transporte ativo, a membrana plasmática manifesta seu caráter seletivo, isto é, seleciona o que entra na célula e o que sai dela de acordo com as necessidades da própria célula. Nesse caso, a membrana está apresentando uma permeabilidade seletiva.

Conforme acabamos de ver, por meio dos mecanismos de transportes passivo e ativo, as substâncias podem penetrar na célula ou sair dela, atravessando a membrana plasmática. Entretanto, existem situações em que o material, para entrar na célula ou sair dela, precisa ser englobado pela membrana. Nesses casos de captura e englobamento de partículas pela membrana, fala-se genericamente em endocitose e exocitose, conforme o material esteja entrando na célula ou saindo dela, respectivamente.

ENDOCITOSE

Na endocitose, há englobamento de partículas ou macromoléculas presentes no meio extracelular e que, normalmente, não conseguem entrar na célula por meio de transporte passivo e nem por transporte ativo. Compreende duas modalidades: fagocitose e pinocitose.

FAGOCITOSE 

Consiste no englobamento de partículas de natureza sólida, por meio da formação de projeções da membrana plasmática que envolvem o material que se encontra no meio extracelular. Essas projeções são denominadas pseudópodes. Ao final do processo, a partícula sólida estará no meio intracelular, contida numa pequena bolsa ou vacúolo chamado fagossomo. Esse fagossomo, posteriormente, será digerido no interior da célula, por meio da ação de enzimas digestivas presentes numa organela citoplasmática, denominada lisossomo.

As células que fazem fagocitose possuem certos tipos de proteínas “receptoras” na superfície da membrana plasmática, que selecionam o que interessa à célula. Quando uma partícula de natureza sólida é reconhecida por esses “receptores”, ela se liga a eles. Essa ligação induz uma reação imediata da membrana, que forma evaginações (projeções para fora) ao redor da partícula. Essas projeções se fecham sobre a partícula, que fica, então, encerrada numa bolsa ou vesícula, que se desprende da membrana e passa para o meio intracelular. Essa bolsa é o fagossomo.

A fagocitose é realizada pelas células com duas finalidades: obtenção de alimento e defesa contra corpos estranhos. Em alguns unicelulares, como as amebas, o objetivo da fagocitose é a captura de alimentos que estão no meio extracelular; em seres pluricelulares, como na  nossa espécie, existem linhagens de células, como os macrófagos e os leucócitos (glóbulos brancos), especializadas em realizar fagocitose com o objetivo de capturar e de destruir corpos estranhos que invadem o organismo.

PINOCITOSE 

Englobamento de pequenas gotas de líquido, através de invaginações da membrana plasmática. É um processo mais delicado do que a fagocitose, sendo difícil sua observação ao microscópio óptico (M/O).

Na pinocitose, a membrana plasmática, na região de contato com as gotículas, se invagina, aprofundando-se no interior do citoplasma, formando um pequeno canal, denominado canal de pinocitose, por onde o líquido penetra. Em seguida, as bordas do canal se fecham, dando origem a uma pequena bolsa ou vacúolo: é a vesícula de pinocitose ou pinossomo (“corpo bebido”). As partículas presentes no pinossomo podem servir de alimento para as células.

É provável que a maioria das células animais seja capaz de realizar a pinocitose. Algumas células, inclusive, dispõem de um reforço glicoproteico, o glicocálix, que muito contribui para a realização da pinocitose. Sabe-se que ao glicocálix se aderem mais firmemente as partículas que tocam na superfície da membrana, facilitando sua imediata absorção pelo canal de pinocitose. Ao contrário do que se poderia pensar, a pinocitose não introduz indiscriminadamente na célula todos os líquidos do meio extracelular. Já se demonstrou que certas substâncias aderem-se seletivamente aos glicídios dos glicocálix e, em seguida, são introduzidas na célula.

Rotineiramente, a membrana permite a passagem apenas de pequenas moléculas e íons. As macromoléculas de proteínas, ácidos nucleicos, polissacarídeos e outras precisam ser hidrolisadas, isto é, fragmentadas em unidades menores, para, então, poderem atravessar a membrana e passar ao meio intracelular. Por meio da pinocitose, é possível compreender como certas substâncias constituídas por macromoléculas, que, normalmente, não podem atravessar a membrana, entram na célula sem precisar sofrer hidrólise.

EXOCITOSE

É um processo inverso ao da endocitose e tem por objetivo a eliminação de substâncias da célula. Forma-se no meio intracelular uma vesícula ou vacúolo contendo o material a ser eliminado. Essa vesícula funde-se à membrana plasmática num determinado ponto, eliminando seu conteúdo no meio extracelular.

PAREDE CELULAR

Também chamada de membrana esquelética, a parede celular é o revestimento mais externo  de muitas células procariotas e eucariotas, sendo encontrada sobre a membrana plasmática de células de bactérias, algas, fungos, briófitas, pteridófitas, gimnospermas e angiospermas. 

Trata-se de uma estrutura espessa, permeável, dotada de grande resistência, visível ao M/O, que determina a forma da célula e desempenha um papel mecânico, servindo de reforço e proteção à célula.

Sua composição química é diversificada, variando nos diferentes grupos de seres vivos onde é encontrada.

Nas clorofíceas (clorófitas, “algas verdes”), nas briófitas, nas pteridófitas, as gimnospermas e nas angiospermas, a parede celular é constituída basicamente por celulose. Por isso, nesses grupos de plantas, a parede celular também pode ser chamada de membrana de celulose ou membrana celulósica.

Tomando como referencial o grupo das angiospermas, vamos ver mais alguns detalhes sobre a membrana de celulose (parede celular constituída basicamente de celulose).

Nas células vegetais jovens, a membrana celulósica é relativamente delgada, flexível, elástica, de modo a permitir o crescimento celular, sendo chamada de membrana celulósica primária ou parede primária. Quando a célula vegetal se torna adulta, ela adquire, logo abaixo da parede primária, uma segunda camada protetora de celulose, denominada membrana celulósica secundária ou parede secundária, que mais espessa e mais rígida do que a parede primária. A grande resistência que a membrana de celulose tem numa célula vegetal adulta se deve à parede secundária. Como a formação da parede secundária se faz internamente à parede primária, sua formação reduz o lúmen celular, isto é, o espaço interno da célula diminui.

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO

1 - UFMG - O esquema abaixo representa a concentração de íons dentro e fora dos glóbulos vermelhos.

A entrada de K+ e a saída de Na+ dos glóbulos vermelhos pode ocorrer por: 

a) transporte passivo. 

b) plasmólise. 

c) osmose. 

d) difusão. 

e) transporte ativo.

2 – (FUVEST – SP – 2013) A figura abaixo representa uma célula de uma planta jovem.

Considere duas situações:

1.      a célula mergulhada numa solução hipertônica;

2.      a célula mergulhada numa solução hipotônica.

Dentre as figuras numeradas de I a III, quais representam o aspecto da célula, respectivamente, nas situações 1 e 2?

A)    I e II

B)    I e III

C)     II e I

D)    III e I

E)     III e II

3 - UFU - A membrana plasmática, além de exercer importante papel na seleção e no transporte de substâncias para dentro e fora da célula, tem em sua constituição moléculas que trabalham na identificação de outras células iguais ou estranhas.
Analise as afirmativas a seguir sobre a estrutura e função da membrana plasmática, e marque a alternativa correta.

a) A bomba de sódio e potássio é um exemplo de transporte passivo, em que a despolarização e repolarização acontecem sem gasto de energia.

b) Os glicídios, que aparecem apenas na face externa da membrana, participam na identificação de células do mesmo tecido ou de células estranhas.

c) No modelo de membrana de Singer e Nicholson, as proteínas estão fixas entre uma camada dupla de lipídios, não se movendo em lateralidade, o que confere à estrutura da membrana um caráter estático.

d) Difusão e osmose são sinônimos e exemplos de transporte passivo.

4 - (Vunesp) Os procariontes diferenciam-se dos eucariontes porque os primeiros, entre outras características:

a) não possuem material genético.

b) possuem material genético como os eucariontes, mas são anucleados.

c) possuem núcleo, mas o material genético encontra-se disperso no citoplasma.

d) possuem material genético disperso no núcleo, mas não em estruturas organizadas denominadas cromossomos.

e) possuem núcleo e material genético organizado nos cromossomos.

5 – (UFPB) Os componentes celulares que estão presentes tanto em células de eucariontes como de procariontes são:

A)    Membrana plasmática e mitocôndrias

B)    Mitocôndrias e Ribossomos

C)    Lisossomos e membrana plasmática

D)    Ribossomos e lisossomos

E)     Membrana plasmática e ribossomos

6 - (PUC-SP) - Na figura abaixo, a estrutura apontada pela seta 1 representa uma formação:

a) importante para a movimentação celular; 

b) importante para aumentar a superfície celular, facilitando a absorção de substâncias do meio externo; 

c) denominada vesícula pinocitótica; 

d) importante para manter a aderência entre uma célula e outra; 

e) que contém grande quantidade de enzimas.

7 – (FVG – SP) A fagocitose é:

A)    Englobamento de partículas sólidas grandes pela célula

B)    Englobamento de partículas líquidas pela célula

C)    Processo de formação de membranas

D)    Um tipo de exocitose

E)     Um mecanismo de difusão por membranas

8 - [UNESP 2011] Três amostras de hemácias, A, B e C, foram isoladas do sangue de uma mesma pessoa e colocadas em soluções com diferentes concentrações de sal. A figura apresenta as hemácias vistas ao microscópio quando colocadas nas diferentes soluções. Na linha inferior, representação esquemática das células da linha superior. As setas indicam a movimentação de água através da membrana.

Pode-se afirmar que, depois de realizado o experimento,

a.       a concentração osmótica no interior da célula A é maior que a concentração osmótica no interior da célula B.

b.      a concentração osmótica no interior da célula C é maior que a concentração osmótica no interior da célula B.

c.       a concentração osmótica no interior das três células é a mesma, assim como também o era antes de terem sido colocadas nas respectivas soluções.

d.      a concentração osmótica no interior das três células não é a mesma, assim como também não o era antes de terem sido colocadas nas respectivas soluções.

e.       se as células A e B forem colocadas na solução na qual foi colocada a célula C, as três células apresentarão a mesma concentração osmótica.

  

GABARITO

1 – A

2 – D

3 – B

4 – B

5 – E

6 – D

7 – A

8 – E

CITOPLASMA

Nas células procariotas, o citoplasma compreende toda a região interna da célula delimitada pela membrana plasmática; nas células eucariotas, o citoplasma é a região compreendida entre a membrana plasmática e a membrana nuclear.

Quando observado em microscopia optica, ele apresenta um aspecto homogêneo. Entretanto, ao ser observado em microscopia eletrônica, revela a presença de diversas estruturas de aspectos diferentes.

COMPONENTES DO CITOPLASMA

HIALOPLASMA – Também conhecido por matriz citoplasmática, citoplasma fundamental, citosol, está presente em qualquer tipo de célula (procariotas e eucariotas) e se constitui numa mistura formada por água, e a fase dispersa é constituída, principalmente, por proteínas.

Três tipos de filamentos proteicos podem ser encontrados imersos no hialoplasma das células eucariotas: microfilamentos, microtúbulos e filamentos intermediários. Os microfilamentos são constituídos por uma proteína contrátil chamada actina, embora, às vezes, encontre-se também outra proteína, a miosina. Os microtúbulos são constituídos por uma proteína chamada tubulina. Tanto os microfilamentos como os microtúbulos resultam da associação de proteínas globulares, que podem se juntar ou se separar rapidamente no interior da célula.  

Os filamentos intermediários formados por uma grande e heterogênea família de proteínas, estende-se desde a região junto à membrana plasmática até o núcleo. Aumentam a resistência da célula às tensões e ajudam na sustentação mecânica do núcleo e das organelas citoplasmáticas.

Os microfilamentos os microtúbulos e os filamentos intermediários formam uma complexa rede de finíssimos filamentos e túbulos entrelaçados e interligados, constituindo o chamado citoesqueleto.

Citoesqueleto – O citoesqueleto é responsável pela manutenção da forma da célula e por determinados tipos de movimentos celulares, como a ciclose e os movimentos ameboides.

OBSERVAÇÃO 

As células procariotas não possuem citoesqueleto.

O hialoplasma da porção mais interna do citoplasma encontra-se em contínuo movimento de circulação, impulsionado pela contração rítmica de microfilamentos proteicos. Esse movimento de circulação, observado, notadamente, em células vegetais, tem o nome de ciclose e ajuda a distribuir substâncias através do citoplasma. A velocidade da ciclose pode aumentar ou diminuir em função de determinados fatores, por exemplo, a temperatura. Sua velocidade aumenta com a elevação da temperatura e diminui em temperaturas baixas.

Ciclose – nas células vegetais, devido à presença do grande vacúolo de suco celular, o hialoplasma fica restrito a uma pequena faixa entre o vacúolo e a membrana plasmática, tornando a ciclose bastante evidente, deslocando núcleo e organelas, como mitocôndrias e cloroplastos. Em função da ciclose, as células vegetais são capazes de aproveitar melhor a quantidade de luz que recebem, espalhando seus cloroplastos uniformemente no citoplasma quando há pouca luz, e agrupando-os, quando há excesso de luz.

Algumas células conseguem es deslocar através da formação de pseudópodos: é o chamado movimento ameboide, realizado pelas amebas, macrófagos e leucócitos. Os movimentos que levam à formação dos pseudópodos também são de responsabilidade dos microfilamentos.

Os microtúbulos, além de participarem da formação do citoesqueleto, também participam da formação dos centríolos, do fuso da divisão celular e da formação dos cílios e flagelos.

No hialoplasma, ocorrem importantes reações do metabolismo celular, como as relações da glicólise (1ª etapa da respiração celular), nas quais a glicose é transformada em moléculas menores de ácido pirúvico. É também no hialoplasma que muitas substâncias de reserva, como as gorduras, o amido e o glicogênio, ficam armazenadas.

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO

Também chamado de reticulo citoplasmático, é encontrado apenas em células eucariotas (animais e vegetais), sendo constituído por um sistema de túbulos (canalículos) e cisternas de paredes membranosas e intercomunicantes que percorrem todo o citoplasma, estendendo-se, muitas vezes, desde a superfície externa da membrana plasmática até a membrana nuclear. É subdividido em não granuloso (liso) e granuloso (rugoso).

Entre as funções desempenhadas pelo retículo endoplasmático, destacamos:

·         transporte ou distribuição de substâncias – Através do citoplasma, auxilia a circulação intracelular de partículas pelo interior de seus túbulos ou canalículos.

·         Facilitar o intercâmbio (troca) de substâncias – muito dos canalículos que constituem o meio extracelular estendem-se desde a superfície externa da membrana plasmática até a membrana nuclear.

·         Armazenamento de substâncias – substâncias produzidas no interior da célula ou vindas do meio extracelular podem ser armazenadas no interior do retículo endoplasmático até serem utilizadas pela célula. Isso acontece, por exemplo, nas células musculares, nas quais íons Ca++ ficam  armazenados no interior do retículo até serem utilizados no mecanismo da contração muscular.

·         Neutralização de toxinas – nos hepatócitos (células do fígado), o retículo endoplasmático não granuloso absorve substâncias tóxicas, modificando-as ou destruindo-as, de modo a não causarem danos ao organismo. É a atuação do retículo das células hepáticas (hepatócitos) que permite eliminar parte do álcool, medicamentos e outras substancias nocivas que ingerimos. Nos hepatócitos, portanto, o retículo endoplasmático realiza uma função de desintoxicação.

·         Síntese de substâncias – o retículo não granuloso destaca-se na fabricação de lipídeos, principalmente esterídeos. Já o retículo granuloso, devido à presença dos ribossomos, destaca-se na síntese de proteínas.

COMPLEXO GOLGIENSE (COMPLEXO DE GOLGI, SISTEMA GOLGIENSE, APARELHO DE GOLGI)

Encontrada apenas em células eucariotas, essa organela é, na realidade, uma região modificada do retículo endoplasmático liso, constituída por unidades denominadas sáculos lameliformes (ou dictiossomos ou golgissomos).

Dictiossomo – Cada dictiossomo é uma pilha de sáculos achatados de onde se desprendem pequenas vesículas; nas células dos animais vertebrados, os dictiossomos se concentram numa mesma região do citoplasma, que é variável de um tipo celular para outro. Nos neurônios, por exemplo, eles se concentram numa mesma região do citoplasma, que é variável de um tipo celular para o outro. Nos neurônios, por exemplo, eles concentram ao redor do núcleo (posição perinuclear); nas células glandulares, ficam entre o núcleo e o polo secretor (posição apical). Nas células dos vegetais, os dictiossomos estão separados e espalhados pelo citoplasma. Nesse caso, diz-se que o complexo golgiense é difuso (espalhado).

O complexo golgiense realiza as seguintes funções:

·         Armazenamento de secreções – Secreções são substâncias que as células produzem e exportam para o meio extracelular. As secreções, portanto, exercem suas ações em um outro local, e não no interior das células em que foram produzidas. As proteínas tipo “exportação”, por exemplo, são sintetizadas no retículo endoplasmático granuloso e enviadas para o sistema golgiense, onde são armazenadas para posterior eliminação, por clasmocitose, para o meio extracelular.

·         Síntese de mucopolissacarídeos (muco) – mucopolissacarídeos são substancias formadas pela associação de proteínas com polissacarídeos. Tais substancias possuem um aspecto viscoso e são encontradas, por exemplo, em nossas vias respiratórias e digestivas, exercendo função de proteção e lubrificação das mucosas.

Os mucopolissacarídeos são formados da seguinte maneira: no sistema golgiense, os monossacarídeos sofrem polimerização (ligam-se uns aos outros), formando polissacarídeos. Em seguida, esses polissacarídeos combinam-se com proteínas provenientes do retículo granuloso, formando-se, assim, as glicoproteínas, que constituem os mucopolissacarídeos. Um bom exemplo de células produtoras de muco são as células caliciformes, encontradas, por exemplo, nas vias respiratórias.

Célula caliciforme – como em toda célula secretora, nas células caliciformes, o retículo endoplasmático e o sistema golgiense são bastante desenvolvidos. Repare em seu sistema golgiense, localizado acima do núcleo. Dele saem vesículas de muco que, ao chegarem na superfície superior da célula, eliminam o muco no meio extracelular, por clasmocitose.

·         Síntese de lipídeos – Em determinadas células, como nas células foliculares dos ovários, nas células de Leydig dos testículos e nas células do córtex das glândulas suprarrenais, o sistema golgiense está relacionado com a produção de lipídeos esterídeos.

Os hormônios sexuais, como o estrógeno e a testosterona, assim como os corticosteroides são esterídeos produzidos no sistema golgiense das células.

·         Formação da lamela média nos vegetais – A união de células vegetais vizinhas é feita através de uma espécie de “cimento” intercelular: a lamela média. Quimicamente, a lamela média é constituída por substancias pécticas ou pectinas, que são polissacarídeos associados a minerais. O sistema golgiense das células vegetais é a organela responsável pela secreção dessas substâncias.  

·         Formação do acrossomo no espermatozoide – O acrossomo é um corpúsculo contendo a enzima hialuronidase, encontrado na cabeça do espermatozoide. A enzima hialuronidase é liberada por ocasião da fecundação, pois é necessária para promover a perfuração da camada de ácido hialurônico que envolve e protege o gameta feminino, permitindo, assim, a penetração do espermatozoide.

MITOCÔNDIAS

Estão presentes apenas no citoplasma de células eucariotas. São orgânulos esféricos, ovalados ou alongados, delimitados por duas membranas lipoproteicas: membrana externa e membrana interna. A membrana externa é lisa e contínua, enquanto que a interna apresenta invaginações ou dobras, denominadas cristas mitocondriais. Nas cristas mitocondriais, encontram-se as partículas elementares, enzimas que têm importante papel nas reações da cadeia respiratória.

O espaço interno das mitocôndrias é preenchido por um material de consistência fluida, denominado matriz mitocondrial, constituído por água, carboidratos, íons minerais, moléculas de RNA e DNA. Imersos nessa matriz também são encontrados ribossomos.

Apesar de seu tamanho reduzido, as mitocôndrias podem ser evidenciadas em microscopia óptica, uma vez que podem ser coradas em células vivas com o verde-janus, corante específico para sua evidenciação.

O número de mitocôndrias numa célula é muito variável, oscilando entre algumas dezenas e varias centenas. Como as mitocôndrias relacionam-se com os processos energéticos (produção de APT), quanto maior é a atividade metabólica de uma célula, maior é o número de mitocôndrias. O conjunto de todas as mitocôndrias de uma célula tem o nome de condrioma.

As mitocôndrias, devido à presença de DNA em sua estrutura, são capazes de autoduplicarem. A autoduplicação ou duplicação das mitocôndrias recebe o nome de condriocinese.

Quanto à função, mitocôndrias estão diretamente envolvidas no processo da respiração celular aeróbica, que tem por objetivo obter energia para as atividades celulares.  

PLASTOS

Encontrados apenas em células eucariotas vegetais, os plastos estão subdivididos em dois grandes grupos: leucoplastos e cromoplastos.

A)    Leucoplastos – São incolores, isto é, desprovidos de pigmentos (apigmentados) e relacionam-se com armazenamento de reserva nutritivas. Conforme o tipo de substância armazenada neles, recebem uma denominação especial: amiloplastos (armazenam amido), oleoplastos (armazenam óleos) e proteoplastos (armazenam proteínas).

B)    Cromoplastos – São coloridos, isto é, possuem pigmentos. Relacionam-se com a absorção de luz e com a fotossíntese. De acordo com sua coloração, recebem uma denominação especial: cloroplastos (verdes, devido à presença do pigmento verde clorofila), xantoplastos (amarelos, devido a presença do amarelo xantofila) e eritroplastos (vermelhos, devido à presença do pigmento vermelho licopeno, ficoeritrina ou eritrofila).

Numa célula, podem existir diferentes tipos de plastos, e o conjunto de todos eles recebem o nome de plastidoma.

De todos os tipos de plastos, os cloroplastos são os mais importantes, uma vez que neles ocorre a reação de fotossíntese.

Os cloroplastos podem apresentar morfologia variada: em certas algas, podem ser espiralados ou estrelados; nas células dos vegetais superiores, normalmente são esféricos ou ovoides.

Quanto à sua estrutura, os cloroplastos estão delimitados por duas membranas lipoproteicas: membrana externa e membrana interna. A membrana interna forma invaginações para o interior da organela. Essas dobras se dispõem paralelamente e receberam o nome de lamelas. Sobre essas lamelas, encontramos pequenas estruturas discoides, constituídas de clorofila, denominadas tilacoides. Os tilacoides se dispõem uns sobre os outros, formando pilhas. Cada pilha de tilacoides recebe o nome de granum, cujo plural é grana. O espaço interno do cloroplasto é preenchido por uma mistura denominada estroma, constituída por água, proteínas, carboidratos, lipídeos, RNA e DNA. No estroma, também existem ribossomos. A presença de DNA nessa organela justifica sua capacidade de autoduplicação, enquanto que a presença de ribossomos permite a realização de síntese de proteínas em seu interior.

Os plastos podem se transformar uns nos outros. Assim, cloroplastos podem se transformar em xantoplastos e eritroplastos e, pela ausência de luz, podem se transformar em leucoplastos.

LISOSSOMOS

Pequenas vesículas delimitadas por membranas lipoproteica originárias do sistema golgiense, contendo enzimas digestivas, que têm atividade máxima em meio ácido e, por isso, também são genericamente denominadas de hidrolases ácidas. Essas enzimas são produzidas no retículo endoplasmático granuloso e daí vão para o sistema golgiense, do qual desprendem pequenas vesículas, os lisossomos, contendo as referidas enzimas. As enzimas lisossômicas são ativas em meio ácido. A acidez do interior do lisossomo é obtida do bombeamento de íons H+ para o interior dessas organelas.na membrana do lisossomo, existe uma membrana que, utilizando energia liberada de ATP, bombeia íons H+ para dentro dos lisossomos. Como o hialoplasma é um meio neutro, se a membrana de um lisossomo se rompe liberando suas enzimas, isso não acarretará grandes danos à célula, uma vez que as enzimas lisossômicas são pouco ativas em um meio neutro. Entretanto, havendo ruptura simultânea de muitos lisossomos, haverá extravasamento excessivo de enzimas, podendo pôr em risco a integridade da célula, levando-a inclusive à morte.

Os lisossomos são organelas típicas de células eucariotas animais e tem como função realizar a digestão intracelular. Essa digestão pode ser dos seguintes tipos: heterofagia e eutofagia.

·         Heterofagia (digestão heterofágica) – consiste na digestão de material exógeno, isto é, material proveniente do meio extracelular e que penetra na célula por endocitose. Trata-se, portanto, da digestão do fagossomo ou do pinossomo.

Uma vez dentro da célula, o fagossomo junta-se a um lisossomo e, dessa união, surde o vacúolo digestivo ou lisossomo secundário. No interior do vacúolo digestivo, o material englobado por fagocitose ou pinocitose é digerido pelas enzimas lisossômicas. Os nutrientes resultantes dessa digestão são liberados no hialoplasma e aproveitados pela célula. O material que não foi digerido, isto é, as sobras ou resíduos dessa digestão permanecem dentro do vacúolo, que passa, então, a ser chamado de vacúolo residual ou corpo residual. Uma vez formado, o vacúolo residual funde-se à membrana plasmática da célula e, por clasmocitose, libera os resíduos no meio extracelular. Alguns autores chamam essa clasmocitose realizada pelo vacúolo residual de defecação celular.

·         Autofagia (digestão autofágica) – Consiste na digestão de material endógeno, isto é, material do próprio meio intracelular. As vezes, certas organelas citoplasmáticas tornam-se inativas, deixando de realizar suas funções. Nesse caso, a organela inativa será digerida pelas enzimas lisossômicas. Na autofagia, o lisossomo primário junta-se à organela inativa, formando o vacúolo autofágico ou autofagossomo. No vacúolo autofágico, a organela é digerida. Os nutrientes provenientes dessa digestão são repassados para o hialoplasma e aproveitados pela célula, enquanto as “sobras” contidas no vacúolo residual são eliminadas por clasmocitose, no meio extracelular.

Os lisossomos também estão relacionados com o processo da autólise, fenômeno que consiste na destruição da célula por suas próprias enzimas, ou seja, é uma autodestruição celular. Para que isso ocorra, é preciso que haja ruptura da membrana de vários lisossomos com consequente extravasamento de suas enzimas para o hialoplasma. Em contato direto com o hialoplasma, as enzimas lisossômicas iniciam o processo de digestão de toda a célula.

A autólise é um processo que ocorre, normalmente, após a morte do organismo. Após nossa morte, por exemplo, as células entram em processo de autólise (autodestruição), o que aliás, justifica, em parte, a degeneração cadavérica. Sabe-se que, assim que a célula morre, os lisossomos se rompem, aos poucos, liberando suas enzimas que, evidentemente, aceleram o processo de degradação do material celular, simultaneamente à ação dos micro-organismos decompositores.

A autólise também acontece em alguns processos patológicos, como na silicose. Na silicose, doença pulmonar causada pela inalação constante de pó de sílica, muito comum em trabalhadores de pedreiras em minas, as partículas de sílica perfuram a membrana lisossômica das células pulmonares e, assim, há o extravasamento das enzimas que, então, iniciam o processo de autólise, que leva à destruição e à morte das células pulmonares.

PEROXISSOMOS

São pequenas vesículas membranosas, originárias do retículo endoplasmático não granuloso, encontradas em células eucariotas de animais e vegetais. Tais vesículas armazenam em seu interior determinadas enzimas, as oxidases, que catalisam reações que modificam substâncias tóxicas, tornando-as inofensivas para as células. Nas células dos rins e do fígado, por exemplo, existem grandes peroxissomos que têm importante papel na destruição de moléculas tóxicas, como o etanol das bebidas alcoólicas ingeridas pelo organismo. Aproximadamente 25% do álcool ingerido pelo ser humano é degradado pelos peroxissomos. O restante é degradado pelo retículo endoplasmático não granuloso. Nas reações de degradação das moléculas tóxicas que ocorrem nos peroxissomos, átomos de hidrogênio presentes na molécula da substância tóxica são transferidos ao oxigênio, originando, como resíduo, a água oxigenada ou o peróxido de hidrogênio. Entretanto, a água oxigenada formada como subproduto dessas reações também é uma substância tóxica para a célula tendo, inclusive, ação mutagênica. No entanto, nos peroxissomos também existe uma enzima, a catalase, que rapidamente promove o desdobramento da água oxigenada, transformando-a em água e oxigênio.

Desdobramento da água oxigenada pela catalase – A atividade da catalase é importante porque o peróxido de hidrogênio (H2O2) que se forma nos peroxissomos é um oxidante energético e prejudicaria a célula se não fosse rapidamente transformado.

Um tipo particular de peroxissomos, os glioxissomos, são encontrados em células vegetais de sementes oleaginosas. Os glioxissomos possuem oxidases que atuam em reações que transformam lipídios em açucares, que são utilizados como fontes de energia para o metabolismo celular. A glicose produzida a partir dos lipídios de reserva nas sementes é distribuída para a plântula em formação e serve de fonte energética até que os cloroplastos se formem nas folhas jovens e iniciem a fotossíntese.  

VACÚOLOS

São vesículas membranosas de diferentes tamanhos e relacionadas com diferentes funções. Podem ser subdivididos em:

A)    Vacúolos relacionados com os processos de digestão intracelular – Nesse grupo, temos os vacúolos alimentares (fagossomos e pinossomos), os vacúolos digestivos, os vacúolos autofágicos e os vacúolos residuais.

B)    Vacúolos contráteis ou pulsáteis – aparecem em seres unicelulares dulcícolas desprovidos de parede celular e têm a finalidade de bombear, por transporte ativo, água para o meio extracelular, impedindo, assim, que a célula “estoure” devido a excesso de água em seu interior.

C)    Vacúolos de suco celular ou vacúolos vegetais – São encontrados apenas em células eucariotas vegetais. Estão delimitados por uma membrana lipoproteica, denominada tonoplasto, e contêm em seu interior o suco vacuolar, solução aquosa na qual, muitas vezes, estão dissolvidos açucares, sais minerais e pigmentos.  

Vacúolo de suco celular – nas células vegetais jovens, os vacúolos de suco celular são pequenos e numerosos. À medida que a célula vai se desenvolvendo, os vacúolos se fundem uns com os outros, formando vacúolos maiores. Assim, na célula vegetal adulta, normalmente, aparece um único e volumoso vacúolo de suco celular que ocupa uma grande área de citoplasma. Esse vacúolo, na célula adulta, é um reservatório de água, sais, pigmentos e açucares. A concentração da solução existente dentro desse vacúolo exerce importante papel no mecanismo osmótico da célula vegetal.  

RIBOSSOMOS

Estruturas  não membranosas, encontradas em células procariotas e eucariotas. Foram descobertos em 1953 por George Palade, razão pela qual foram inicialmente denominados grânulos de Palade. São pequenos grânulos de ribonucleoproteínas, pois são constituídos por RNA-r e proteínas.

Nas células procariotas, os ribossomos são encontrados dispersos pelo hialoplasma. Nas eucariotas, além de serem encontrados dispersos pelo hialoplasma, também estão presentes no retículo endoplasmático rugoso, na matriz mitocondrial e no estroma dos cloroplastos.

A função dos ribossomos é a síntese de proteínas. Para exercer essa função, precisam estar ligados a uma fita de RNA-m. muitas vezes, vários ribossomos ligam-se a uma mesma molécula de RNA-m. o complexo formado pela molécula de RNA-m e os diversos ribossomos a ela associados recebem o nome de polissomo ou polirribossomo. No polissomo, todos os ribossomos percorrem a mesma fita de RNA-m e, assim, os peptídeos por eles produzidos serão idênticos, uma vez que terão a mesma sequência de aminoácidos.

CENTRÍOLOS

São estruturas não membranosas encontradas em células eucariotas de animais e de vegetais (exceto angiospermas).

Em geral, a célula apresenta um par de centríolos dispostos perpendicularmente um ao outro, ocupando, normalmente, uma posição próxima ao núcleo celular em uma região denominada centro celular. Esse par de centríolos é denominado diplossomo.

Centríolos – cada centríolo é formado por 27 túbulos proteicos, organizados em nove grupos de três túbulos cada. Esses túbulos proteicos são, na realidade, microtúbulos, constituídos por proteínas denominadas tubulinas. Tem sido descrita, também, a ocorrência de duas outras proteínas: a nexina e a dineína, que fazem a ligação entre os dois centríolos constituintes do diplossomo, bem como a ligação entre os microtúbulos de cada centríolo.

Os centríolos podem se duplicar por montagem molecular, isto é, podem orientar a formação de novos microtúbulos a partir da associação de moléculas de tubulinas e, consequentemente, formar novos centríolos.

Nas células eucariotas, os centríolos são responsáveis pela formação dos cílios e flagelos, estruturas filamentosas móveis que se projetam da superfície celular. Os cílios e os flagelos são centríolos modificados. A parte basal dos cílios e dos flagelos é denominada cinetossomo e tem a mesma estrutura do centríolo.

Cílios e flagelos – um corte transversal, no cinetossomo, mostra uma estrutura idêntica à do centríolo, isto é, nove grupos de três túbulos proteicos cada. Do cinetossomo, dois túbulos de cada grupo de três alongam-se, empurrando a membrana plasmática, ocorrendo, ainda, a formação de um par de túbulos na região central. Assim, um corte transversal na parte do cílio ou flagelo que se exterioriza mostra uma estrutura formada por nove grupos de dois túbulos proteicos cada e de dois túbulos centrais. Alguns autores costumam empregar o esquema numérico 9 + 2 para designar a estrutura dos cílios e dos flagelos, e o esquema 9 + 0 para representar a organização dos túbulos no centríolo.

Os cílios e os flagelos das células eucariotas têm a mesma origem d=e a mesma estrutura interna. A diferença entre eles deve-se basicamente a três fatores: os cílios são mais curtos que os flagelos; os cílios são mais numerosos do que os flagelos; o movimento dos cílios é diferente do movimento flagelar.  

APOPTOSE

A apoptose é um fenômeno que consiste na morte celular geneticamente programada como parte de um processo normal, ou seja, é uma autodestruição celular geneticamente programada. Muitas células, durante os diferentes processos de formação dos organismos pluricelulares, são programadas para morrer. Uma das razões da apoptose é o fato de a célula, em determinado momento, não ser mais necessária ao organismo. Por exemplo, antes do nascimento, o feto humano apresenta mãos com membrana interdigital (entre os dedos). Com a continuidade do desenvolvimento, as células que constituem essa membrana sofrem apoptose e desaparecem.

A apoptose também acontece nas alterações estruturais que se verifica na metamorfose de certos animais. É por apoptose, por exemplo, que ocorre o desaparecimento da cauda do girino quando ele começa a transformar-se num animal adulto. Na apoptose, a célula fragmenta-se em vesículas revestidas por membranas denominadas corpos apoptóticos. Por serem revestidos por membranas, esses fragmentos são reconhecidos e fagocitados por macrófagos ou por células vizinhas. Assim, as células que morrem por apoptose são removidas do tecido sem que haja extravasamento do conteúdo celular, o que evita a ocorrência de processo inflamatório. Quando danificadas por substância tóxica, veneno, ou então quando são privadas de nutrientes essenciais, as células podem morrer por necrose e se romper, liberando seu conteúdo no meio extracelular, o que frequentemente resulta em inflamação. Na morte celular por apoptose, não ocorre esse extravasamento.

NÚCLEO CELULAR

O estudo particular do núcleo celular denomina-se cardiologia. Nas células procariotas, devido à ausência da carioteca, não existe núcleo individualizado, estando o material cromossômico (cromossomo) em contato direto com o hialoplasma. Muitos autores denominam de nucleoide a região da célula procariota na qual se localiza o material cromossômico. As células eucariotas, por sua vez, apresentam um núcleo organizado ou individualizado, isto é, o material nuclear representado, principalmente, pelos cromossomos, encontra-se num espaço delimitado pela carioteca (membrana nuclear).  

Em geral, as células eucariotas possuem um único núcleo, mas podem existir células com mais de um núcleo e, até, células desprovidas de núcleo. Assim, quanto ao número e à presença ou não do núcleo, as células eucariotas podem ser:  

A)    Mononucleadas – possuem um único núcleo. Constituem a grande maioria das células.

B)    Binucleadas – possuem dois núcleos. Muitas vezes, os dois núcleos presentes na célula são de tamanhos diferentes, sendo o maior denominado macronúcleo e, o menor, micronúcleo. Um bom exemplo de células desse tipo são as dos protozoários ciliados, como o Paramecium.

C)    Polinucleadas – possuem vários núcleos. Conforme sua origem ou modo de formação, as células Polinucleadas podem ser sincícios ou plasmódios.

Formação das células multinucleadas – Sincícios são massas citoplasmáticas multinucleadas formadas a partir da união de várias células mononucleadas justapostas que perderam suas membranas laterais. Um bom exemplo são as células da placenta humana. Plasmódios são massas citoplasmáticas multinucleadas formadas a partir de uma única célula mononucleada que cresce e sofre várias divisões nucleares. As fibras musculares esqueléticas são bons exemplos de plasmódio.

D)    Anucleadas – não possuem núcleo. São raras. Como exemplo, temos as hemácias circulantes (glóbulos vermelhos) dos mamíferos e as células dos vasos liberianos (condutores da seiva elaborada) dos vegetais vasculares.

Além de conter os fatores hereditários (genes), o núcleo controla as atividades metabólicas da célula. Essa função controladora do núcleo foi demonstrada por meio dos experimentos de merotomia realizados por Balbiani, no final do século XIX.

COMPONENTES DO NÚCLEO

MEMBRANA CELULAR

Também chamada de carioteca, cariomembrana ou envelope nuclear, é uma membrana lipoprotéica constituída por duas lamelas (interna e externa), entre as quais existe o espaço perinuclear. Acha-se em comunicação com os canais do retículo endoplasmático e possui poros denominados anulli, que permitem a comunicação entre o material nuclear e o citoplasma. Através desses poros, ocorre o intercambio de substancias diversas entre o núcleo e o citoplasma, inclusive de macromoléculas.

RETÍCULO NUCLEOPLASMÁTICO

De descoberta recente, é uma estrutura contínua e similar  ao retículo endoplasmático existente no citoplasma. É uma organela nuclear formada por redes de tubos ramificados, relacionados com o armazenamento e com o controle de cálcio intracelular.

NUCLEOPLASMA (CARIOPLASMA, CARIOLINFA, SUCO NUCLEAR)

Material semelhante ao hialoplasma, constituído basicamente por água e proteínas. Nele, se mantêm suspensos aos chamados elementos figurados nucleares, representados pelos nucléolos e pela cromatina.

NUCLÉOLO (PLASMOSSOMO)

Corpúsculo geralmente esférico que contém grande quantidade de RNA (RNA-r) associado a proteínas. Em determinados momentos do ciclo de vida celular, mais precisamente na fase inicial da divisão celular, as moléculas de RNA-r do nucléolo se espalham e migram para o citoplasma, onde se combinam com proteínas para formar os ribossomos. Na fase final da divisão, novas moléculas de RNA-r são sintetizadas e se juntam, fazendo surgir novos nucléolos nas células. Em uma célula, poderá existir mais de um nucléolo por núcleo.

CROMATINA

Substância resultante da associação entre histonas (proteínas simples) e DNA. É, portanto, uma desoxirribonucleoproteína e representa o material genético contido no núcleo.

Quando a célula encontra-se em intérfase (fase em que a célula não está em processo de divisão), a cromatina organiza-se, formando uma rede de finíssimos filamentos que se entrelaçam. Nesses filamentos de cromatina, que alguns autores chamam de cromonemas, distinguimos regiões bastante distendidas e algumas regiões mais condensadas.  

As regiões mais distendidas são denominadas de eucromatina e as regiões espiraladas, de heterocromatina. Quando se observa o núcleo ao microscópio, as regiões de heterocromatina, por estarem mais condensadas, coram-se mais em presença de corantes básicos (hematoxilina, por exemplo)e, assim, aparecem no núcleo algumas manchas mais coradas, que muitas vezes são confundidas com os nucléolos. Por isso, essas manchas mais coradas, que correspondem a regiões de heterocromatina são conhecidas por falsos nucléolos (cariossomos, cromocentros).

Durante a divisão celular (mitose ou meiose), as regiões de eucromatina, que na intérfase encontravam-se distendidas, sofrem uma intensa espiralização, enquanto as regiões de heterocromatina permanecem inalteradas. Com isso, os filamentos tornam-se mais curtos, mais grossos e mais visíveis, passando a ser chamados de cromossomos.

Os cromossomos são filamentos resultantes da condensação dos filamentos de cromatina, fenômeno que ocorre durante a divisão celular. Cada cromossomo é formado por uma única e longa molécula de DNA. Em certas regiões, essa molécula enrola-se em volta de proteínas chamadas histonas. Um conjunto de oito unidades de histonas com o DNA em volta é chamado de nucleossoma.

Ao longo dos cromossomos existem algumas regiões de estreitamento (estrangulamento), denominadas constrições cromossômicas. Essas constrições correspondem às regiões de heterocromatina que já se encontravam levemente espiraladas na intérfase e que permanecem praticamente inalteradas durante a divisão celular. Convencionou-se chamar de constrição primária ou centrômero aquela à qual o cinetócoro se liga durante a divisão celular. O cinetócoro é um corpúsculo discoide de natureza proteica, originário do núcleo celular, ao qual se prendem microtúbulos do fuso. Além da constrição primária, os cromossomos podem ter outras constrições, as constrições secundárias que não possuem cinetócoro. Alguns cromossomos possuem uma constrição secundária conhecida por zona SAT ou constrição secundária nucleolar, que precede uma extremidade globosa do cromossomo, denominada satélite. As extremidades dos cromossomos denominam-se telômeros (telos, fim). Durante as divisões celulares, há perda de alguns nucleotídeos do DNA do telômero que, então, diminui após cada mitose.

Entretanto, por ação de uma enzima, a telomerase, o telômero pode recuperar o seu tamanho original. Assim, a telomerase é capaz de manter constante o tamanho e as propriedades do telômero. Em células cuja telomerase é alterada ou inibida, os telômeros tornam-se cada vez mais curtos ao longo das sucessivas divisões e, quando chegam a um tamanho mínimo, as células começam a morrer. Isso acontece, por exemplo, nas células em processo de senescência (envelhecimento). O telômero, portanto, relaciona-se ao envelhecimento e ao tempo de vida celular, funcionando como um “relógio molecular”.

De acordo com a posição do centrômero no filamento cromossômico, temos a seguinte classificação dos cromossomos: metacêntricos, submetacêntricos, acrocêntricos e telocêntricos.

Vimos que, quimicamente, os cromossomos são constituídos de DNA. Dá-se o nome de gene (gen) à sequência de bases do DNA capaz de determinar a síntese de uma proteína que, por sua vez, será responsável pela manifestação de uma determinada característica. Já vimos também que as proteínas podem assumir diferentes papéis biológicos, como o de atuar como catalisadores de reações. Assim, um determinado gene pode, por exemplo, comandar a síntese de uma enzima que, por sua vez, participará de uma reação química que levará a formação de pigmentos relacionados com a coloração da pele. Logo, para cada característica (pigmentação da pele, cor dos olhos, tipo de sangue, etc.) existem genes e enzimas específicas responsáveis pela sua manifestação.  

Cada cromossomo possui inúmeros genes. Cada gene ocupa um local num determinado cromossomo: é o chamado lócus gênico. Cada gene tem um lócus específico em um determinado cromossomo.

Algumas células, como no caso dos gametas (células reprodutoras), têm normalmente apenas um gene para cada característica, enquanto outras, como o zigoto e as células dele originárias pelo processo da mitose, têm um par de genes para cada característica. No zigoto, cada par de cromossomos é formado por um cromossomo de origem paterna e por outro de origem materna que contém genes relacionados com as mesmas características. Esses cromossomos são chamados de cromossomos homólogos.

As células que possuem pares de cromossomos homólogos são chamadas de células diploides (2n), e as que não possuem pares de cromossomos homólogos são ditas células haploides (n). Os gametas são exemplos de células haploides, enquanto o zigoto é uma célula diploide.

Dizer que o número 2n de uma espécie é igual a 4 (2n=4), por exemplo, significa dizer que, em cada célula diploide dessa espécie, existem 4 cromossomos distribuídos aos pares, isto é, em cada célula diploide dessa espécie, existem 2 pares de cromossomos homólogos. Do mesmo modo, quando se diz que o número haploide de uma espécie é igual a 2 (n = 2), quer dizer que, em cada célula haploide dessa espécie, existem 2 cromossomos.

Os cromossomos, por terem DNA em sua composição, são estruturas capazes de sofrer duplicação.

Duplicação dos cromossomos – dependendo da fase do ciclo celular em que as células diploides e haploides se encontram, os cromossomos podem ser simples (constituídos por um único filamento) ou duplos (constituídos por dois filamentos chamados cromátides, unidos pelo centrômero).

Você não deve confundir cromossomos duplos com número diploide de cromossomos. Por exemplo: se, em uma espécie, o número 2n = 4 e o número n = 2, então, nessa espécie, qualquer célula que tiver 4 cromossomos simples ou 4 cromossomos duplos será haploide. Portanto, podem existir células diploides e haploides com cromossomos simples ou com cromossomos duplos.

Os dados relativos ao número, forma e tamanho dos cromossomos das células diploides de uma espécie constituem o cariótipo da espécie.

O número de cromossomos presentes em uma célula varia de acordo com a espécie de ser vivo. A tabela a seguir mostra o número diploide (2n) de cromossomos de algumas espécies. Observe-a com atenção.

Espécie	Nº 2n de cromossomos
Homo sapiens (homem)	46
Pan troglodytes (chimpanzé)	48
Gorilla gorilla (gorila)	48
Canis familiaris (cão)	78
Solanum lycopersicum (tomate)	24
Oryza sativa (arroz)	24
Solanum tuberosum (batata)	48

Ao observar a tabela anterior, conclui-se que o número de cromossomos:

·         Não é o mesmo para todas as espécies de seres vivos;

·         Não é critério para se identificar uma espécie, uma vez que espécies diferentes podem apresentar o mesmo numero de cromossomos;

·         É constante para cada espécie, isto é, todos os indivíduos normais de uma espécie apresentam o mesmo número de cromossomos;

·         É constante para cada espécie, isto é, todos os indivíduos normais de uma espécie apresentam o mesmo número de cromossomos;

·         Não determina o grau evolutivo de uma espécie.

CROMOSSOMOS HUMANOS

Já vimos que, em nossa espécie, o número normal de cromossomos nas células diploides é 46 (2n = 46) e o número haploide, 23 (n=23). Isso significa que, em cada célula diploide dos indivíduos normais da espécie humana, existem 46 cromossomos (23 pares de cromossomos homólogos) e, em cada célula haploide normal, existem 23 cromossomos. Na espécie humana, e em muitas outras, os cromossomos podem ser subdivididos em dois grupos: autossomos e cromossomos sexuais.

Autossomos

Possuem genes que nada têm a ver com a determinação do sexo do indivíduo.

Cromossomos Sexuais

(heterossomos, alossomos)

Neles, se localizam os genes que determinam o sexo do indivíduo. Podem ser de dois tipos: X e Y.

As mulheres têm, em suas células diploides (2n), 44 autossomos (22 pares de autossomos) + 2 cromossomos sexuais do tipo X (1 par de cromossomos sexuais). Os óvulos, gametas femininos. Como são células haploides (n), têm apenas 22 autossomos + 1 cromossomo sexual do tipo X.

Os homens têm, em suas células diploides (2n), 44 autossomos (22 pares de autossomos) + 2 cromossomos sexuais, sendo um do tipo X e o outro Y (1 par de cromossomos sexuais). Os espermatozoides, gametas masculinos, possuem cada um apenas 22 autossomos + 1 cromossomo sexual, que poderá ser do tipo X ou do tipo Y.

As mulheres formam apenas um tipo de gameta (óvulo) no que diz respeito ao tipo de cromossomo sexual, isto é, todos os óvulos normais possuem o cromossomo sexual do tipo X. por isso, o sexo feminino, em nossa espécie é dito homogamético. Os indivíduos do sexo masculino, ao contrário formam dois tipos de gametas (espermatozoides)  no que diz respeito aos cromossomos sexuais: existem espermatozoides com o cromossomo Y. por isso, em nossa espécie, o sexo masculino é dito heterogamético.

Os 23 pares de cromossomos humanos podem ser agrupados em uma representação gráfica, na qual os pares de cromossomos são numerados, sendo que os 22 primeiros pares representam os autossomos e o 23º par é o dos cromossomos sexuais.

Na espécie humana, como em outras, podem ocorrer anomalias que alterem o número normal de cromossomos nas células dos indivíduos. Essas anomalias são, na realidade, mutações cromossômicas numéricas, também conhecidas por aberrações cromossômicas numéricas. Entre elas, destacamos:

A)    Síndrome de Down (“Mongolismo”) – É uma alteração no numero normal de autossomos sendo, portanto, uma aberração autossômica. Nos indivíduos portadores dessa anomalia, existem três cromossomos no par 21 (trissomia do par 21). Como têm um autossomo a mais em relação aos indivíduos normais, o cariótipo dos portadores da Síndrome de Down pode ser assim representado: 45 A + XX (mulher Down) e 45 A + XY (homem Down).

Na Síndrome de Down, os indivíduos apresentam um grande número de características, como aspecto do rosto em forma de lua cheia, inchaço das pálpebras, aumento da separação dos olhos, achatamento da raiz nasal, falta de coordenação motora, deficiência mental (baixo quociente intelectual).

Estatisticamente, está demonstrado que a incidência da síndrome de Down é maior em filhos de mulheres de mais idade.

B)    Síndrome de Klinefelter – Trata-se de uma aberração cromossômica sexual, uma vez que os portadores dessa síndrome têm três cromossomos sexuais em suas células, sendo 2 do tipo X e um do tipo Y. Seu cariótipo é: 44 A + XXY (homem).

Os indivíduos com síndrome de Klinefelter são do sexo masculino, porém, são estéreis devido a atrofia de seus testículos. Apresentam deficiência mental e desenvolvem algumas características sexuais secundarias femininas, como a ginecomastia (desenvolvimento das mamas).

C)    Síndrome de Turner – É outra aberração cromossômica sexual, uma vez que os indivíduos possuem apenas um cromossomo sexual do tipo X em suas células. Seu cariótipo pode ser representado por: 44 A + X0 (mulher).

Na síndrome de Turner, os indivíduos são do sexo feminino e, geralmente, estéreis devido à atrofia de seus ovários. Em geral, apresentam baixa estatura, pescoço alargado, ombros largos, ausência de mamas. Como os ovários e útero não se desenvolvem, não existe menstruação e nem caracteres sexuais secundários.

D)    Síndrome do Triplo X (“superfêmea”) – Seu cariótipo é: 44 A + XXX (mulher).

São mulheres férteis, embora com alguns distúrbios sexuais e, às vezes, retardamento mental. Possuem caracteres sexuais femininos normais, a não ser pela amenorreia (ausência de menstruação).

E)     Síndrome do duplo Y – São homens com cariótipo: 44 A + XYY (homem).

São indivíduos aparentemente normais, férteis, geralmente altos, às vezes com retardamento mental e muito agressivos. Segundo alguns autores, têm mais tendência à delinquência do que os indivíduos normais, são muito irresponsáveis e imaturos, evidenciando um comportamento antissocial desde pouca idade.

A CROMATINA SEXUAL

Na década de 1940, Bertram e Barr descobriram nas células diploides (2n) em intérfase de fêmeas de mamíferos, em um grande número de espécies, inclusive na espécie humana, um corpúsculo pequeno, bem corável pelos corantes básicos.

Tal corpúsculo, que normalmente não existe no núcleo das células masculinas, recebeu o nome de corpúsculo de Barr que, mais tarde, passou a ser denominado também de cromatina sexual. Descobriu-se que a cromatina sexual corresponde a um dos cromossomos X das fêmeas que, na intérfase, encontra-se espiralado.

Sgundo a hipótese proposta pela pesquisadora inglesa Mary Lyon, as fêmeas de mamíferos compensariam a dose dupla de genes do cromossomo X por meio da inativação de um desses cromossomos. Assim, em cada célula do corpo da fêmea, haveria um cromossomo X ativo e outro inativo. Desse modo, ficariam, então, iguais às masculinas, que possuem apenas uma cópia funcionante dos genes ligados ao X. essa inativação de um dos cromossomos X acontece, ainda, nas fases iniciais do desenvolvimento embrionário.

Descobriu-se também que o número de cromatinas sexuais corresponde ao número de cromossomos X existente no cariótipo menos 1.

Número de cromossomos X – 1 = número de cromatinas sexuais

Por meio da relação anterior, conclui-se que a mulher normal (44 A + XX) revela em suas células apenas uma cromatina sexual; a mulher com síndrome do triplo X (44 A + XXX) apresenta duas cromatinas sexuais; a mulher com síndrome de Turner (44 A + X0) não apresenta cromatina sexual. Por outro lado, o homem com síndrome de Klinefelter (44 A + XXY), embora do sexo masculino, apresenta, em suas células, uma cromatina sexual.  

Em casos de anomalias cromossômicas, em que a pessoa possui mais de dois cromossomos X, existe mais de uma cromatina sexual (corpúsculo de Barr) no núcleo das células. Isso porque o mecanismo de compensação de dose torna inativos todos os cromossomos X das células, com exceção de um, que continua funcional.

A cromatina sexual pode ser encontrada sob formas distintas: a) próxima do nucléolo, como acontece em certas células nervosas; b) na face interna da carioteca, como nas células da mucosa bucal; c) livre no suco nuclear, como na maioria dos neurônios; d) como uma expansão nuclear, como nos neutrófilos (um tipo de leucócito), nos quais a cromatina sexual aparece como um bastãozinho, denominado baqueta de tambor ou drum-stick.

A cromatina sexual tem grande interesse do ponto de vista clínico para o diagnóstico de algumas síndromes, como também para um diagnóstico precoce do sexo antes do nascimento.  

MUTAÇÕES CROMOSSOMICAS

O número normal de cromossomos nas células dos indivíduos, assim como a forma (estrutura) normal dos cromossomos, pode sofrer alterações: são as chamadas mutações cromossômicas ou aberrações cromossômicas. Podem ser numéricas ou estruturais.

MUTAÇÕES CROMOSSÔMICAS NUMÉRICAS – São alterações no número normal de cromossomos do cariótipo. Quando essa alteração é de apenas um ou dois cromossomos, trata-se de uma aneuploidia; quando há alteração de todo um conjunto haploide (n) de cromossomos, temos uma euploidia.

A)    Aneuploidias – são mutações cromossômicas numéricas, nas quais há perda ou acréscimo de um ou dois cromossomos em relação ao cariótipo normal. Estão subdivididas em trissomias (2n + 1), tetrassomias (2n +2), monossomias (2n – 1) e nulissomias (2n – 2).  

Síndrome de Down, síndrome de Klinefelter, síndrome do triplo X e síndrome do duplo Y são alguns exemplos de trissomias que podem aparecer em nossa espécie. A síndrome de Turner é um exemplo de monossomia. Na nulissomia (2n – 2), os dois cromossomos que faltam são homólogos e, portanto, há ausência total de um par de cromossomos no cariótipo, o que tem efeito letal sobre o embrião.

B)    Euploidias – São mutações cromossômicas numéricas, nas quais há alteração de todo um conjunto haploide (n) de cromossomos. A maioria dos organismos eucariontes é, normalmente, diploide (2n). Assim, indivíduos que apresentam euploidias podem ser triploides (3n), tetraploides (4n), etc. A anomalia sempre envolve conjuntos inteiros (n) de cromossomos. Normalmente, usa-se o termo poliploide para indicar organismos com mais de dois conjuntos de cromossomos.

Os mutantes triploides (3n) originam-se, normalmente, da junção de um gameta normal haploide (n), com outro gameta anômalo diploide (2n). geralmente, esses mutantes são estéreis. Organismos tetraploides (4n) podem se originar da junção de dois gametas anômalos diploides, ou, ainda, de células diploides (2n) em que ocorre duplicação dos cromossomos, sem haver divisão da célula. Esse fenômeno pode ser espontâneo ou induzido por algumas substâncias, como a colchicina. A tetraploidia é mais comum em vegetais.

Muitas plantas cultivadas são poliploides: existem variedades de trigo hexaploides (6n), alguns morangos são octoploides (8n). os vegetaos poliploides, muitas vezes, são mais robustos e mais desenvolvidos que seus ancestrais diploides, apresentando folhas, flores e frutos maiores. Certos vegetais tetraploides, como batata, café e amendoim, são também maiores e mais vigorosos do que as variedades diploides. É por esse motivo que técnicas especiais têm sido usadas para se induzirem mutações e se obterem esses mutantes.

MUTAÇÕES CROMOSSÔMICAS ESTRUTURAIS – São modificações na estrutura normal dos cromossomos. Podem ser dos seguintes tipos: deleção, inversão, duplicação e translocação.

·         Deleção ou deficiência – ausência de um segmento no cromossomo, isto é, falta um pedaço no cromossomo. Deficiências muito acentuadas podem ser letais, pois implicam a perda de muitos genes.

·         Inversão – Quando um cromossomo tem um pedaço invertido. Nas inversões, um segmento de cromossomos quebra-se, sofre uma rotação de 180º e se solda novamente. Com isso, evidentemente, altera-se a sequencia ou a ordem dos genes ao longo do cromossomo.

·         Duplicação – quando o cromossomo tem um pedaço repetido. Nesse caso, o cromossomo tem uma série de genes repetidos.

·         Translocação – quando um cromossomo recebe um pedaço proveniente de um outro cromossomo que não seja o seu homólogo ou quando há troca de pedaços entre cromossomos não homólogos.

MITOSE E MEIOSE

Durante seu ciclo de vida, uma célula eucariota pode passar pelas seguintes fases: intérfase, prófase, metáfase, anáfase e telófase. Quando está em prófase, metáfase, anáfase e telófase, a célula encontra-se em processo de divisão ou reprodução celular; quando em intérfase, a célula não se encontra em divisão. Assim, temos:

Fases do ciclo celular: Intérfase, prófase, metáfase, anáfase e telófase. Fases da divisão celular: prófase, metáfase, anáfase e telófase.

Para entendermos as modificações que ocorrem nas células durante as fases da divisão, precisamos ver algumas características que as mesmas possuem quando se encontram em intérfase, insto é, quando não estão em divisão.  

 A intérfase apresenta as seguintes características:

·         Carioteca íntegra (inteira) – essa membrana separa o material citoplasmático do material nuclear. Na prófase (1ª fase da divisão), a carioteca se rompe em diversos fragmentos (fragmentação da carioteca) e, com isso, misturam-se os materiais citoplasmático e nuclear, deixando de existir uma nítida separação entre o núcleo e o citoplasma. Na ultima fase da divisão, isto é, na telófase, uma nova carioteca será formada a partir do retículo endoplasmático.

·         Nucléolo (s) visível (eis) - O nucléolo é uma formação globosa resultante da concentração de inúmeras moléculas de RNA-r, produzidas a partir da zona SAT existente em certos cromossomos. na prófase (1ª fase da divisão), essas moléculas se espalham pela célula e associam-se a moléculas de proteínas, formando os ribossomos. Assim, o nucléolo deixa de ser visto ("desaparecimento do nucléolo"). Na telófase (última fase da divisão), formam-se novos nucléolos a partir das zonas SAT de certos cromossomos.]        
      Cromatina organizada formando finíssimos filamentos - A cromatina se organiza formando finíssimos filamentos, que alguns autores denominam cromonemas. Esses filamentos apresentam regiões de eucromatina (distendida) e de heterocromatina (espiralada). Ao começar a divisão celular, as regiões de eucromatina iniciam um processo de intensa espiralação, dando origem aos cromossomos. 
          Intensa atividade metabólica - Na intérfase, a célula apresenta sua maior atividade metabólica, realizando praticamente todos os processos de síntese necessários a seu desenvolvimento e sua função. 

Quando se prepara para sofrer um processo de divisão, a célula, ainda na intérfase, duplica seu material genético. 
Assim, quando uma célula inicia um processo de divisão, ela já está com o seu material genético duplicado. Portanto, podemos dividir a intérfase em três subfases ou períodos: G1, S e G2. 
                   
                             

Intérfase     Subfase G1: Período que acontece à duplicação do material genético. A célula possui cromossomos simples. O período G1 parece ter um papel fundamental no controle da divisão celular. Durante esse período, algum mecanismo, ainda desconhecido, determina se a célula entrará ou não em um processo de divisão. Recentemente, foi descoberto um gene específico, necessário para que a divisão celular ocorra. Esse gene é muito semelhante em organismos diferentes como um homem e uma levedura.      Subfase S: Período em que está ocorrendo a duplicação do material genético (DNA).       Subfase G2: Período em que todo o material genético já se encontra duplicado. A célula possui cromossomos duplos.

Pelo que acabamos de ver, se tivermos uma célula em intérfase pertencente a uma espécie cujo 2N = 4, essa célula terá 4 cromossomos simples na subfase G1, e 4 cromossomos duplos quando estiver em G2. 

Uma célula humana de um indivíduo normal terá 46 cromossomos simples em G1 e 46 cromossomos duplos em G2.

Através de um aparelho chamado citofotômetro, é possível medir a quantidade de DNA presente no núcleo das células. Assim, se medirmos o teor de DNA na subfase G1, devemos encontrar uma quantidade X de DNA; na subfase S, a quantidade de DNA deve ser duperior a X, uma vez que, nesse período da intérfase, estão sendo produzidas novas moléculas de DNA por meio da duplicação; na subfase G2, o teor de DNA deverá ser 2X, isto é, exatamente o dobro da quantidade de DNA existente em G1, já que em G2 todo o material genético nuclear se encontra duplicado.

Mitose - É um processo apenas equitativo de divisão. Resumidamente, podemos dizer que, durante uma mitose, ocorre a separação equitativa das cromátides, resultando na formação de duas células - filhas, geneticamente idênticas e com o mesmo número de cromossomos da célula-mãe. É, portanto, um processo de reprodução celular que conserva nas células o mesmo número de cromossomos. Assim, se uma célula 2N (diploide) sofre uma mitose, formam-se duas células-filhas também 2N; se uma célula N (haploide) sofrer uma mitose, teremos a formação de duas células-filhas também haploides. 

Meiose - Consta de duas divisões sucessivas (divisão I e divisão II). A divisão I é reducional, uma vez que reduz à metade o número de cromossomos nas células. Durante a divisão I da meiose, ocorre a separação dos cromossomos homólogos, resultando na formação de células-filhas haploides (células que não apresentam pares de cromossomos homólogos). Na divisão II, à semelhança do que acontece na mitose, ocorre a separação equitativa das cromátides entre as células-filhas que se formam. Ao término da divisão I da meiose, formam-se duas células filhas haploides com cromossomos duplos; ao término da divisão II, teremos quatro células-filhas haploides com cromossomos simples.

Os objetivos ou finalidades desses processos de divisão também são diferentes. 

Objetivos da mitose 

• Reprodução em seres unicelulares - Em muitas espécies de seres unicelulares, a célula única que constitui o ser vivo, ao sofrer uma mitose, origina dois seres vivos. Esse, portanto, é um processo de reprodução da espécie. Ocorre, por exemplo, com muitas espécies de algas unicelulares e de protozoários. 
• Crescimento dos seres pluricelulares - O crescimento de muitos tecidos e estruturas em organismos pluricelulares se deve ao aumento do número de células, devido a mitoses sucessivas, e não ao aumento do tamanho das células. Por exemplo: as células epiteliais, cartilaginosas, ósseas e sanguíneas de um recém-nascido são do mesmo tamanho das existentes num indivíduo adulto. Entretanto, o adulto tem um número maior de células nesses tecidos do que o recém-nascido. 
• Renovação de Tecidos - Alguns tecidos, como é o caso do epitelial de revestimento, estão em constante processo de renovação. Assim que as células desses tecidos completam seu período de vida e morrem, são substituídas por novas células formadas a partir de mitoses. 
• Regeneração, reposição e cicatrização de tecidos - Muitos tecidos, quando lesados, têm células destruídas. Estas serão substituídas por novas células, formadas através de mitoses sofridas por células que não foram danificadas com a lesão. 
• Formação de gametas - Nas espécies que têm ciclos reprodutivos haplôntico e haplôntico-diplôntico, os gametas (células reprodutoras) são formadas por mitose. 

Objetivos da meiose 

• Formação de gametas - Isso acontece nas espécies que têm ciclo reprodutivo diplôntico. 
• Formação de esporos - Isso ocorre nas espécies de ciclo haplôntico e haplôntico-diplôntico. 

Como podemos perceber, os gametas podem ser formados tanto por mitose, como por meiose, dependendo do ciclo reprodutivo da espécie. 

A) Ciclo haplôntico (haplonte) - Nesse ciclo, os indivíduos têm o corpo formado apenas por células haploides (N). Determinadas células N desses indivíduos, ao sofrerem mitose, originam células, também N, que são os gametas. A fusão de dois gametas N, sendo de um mesmo indivíduo (autofecundação) ou de indivíduos diferentes (fecundação cruzada), origina o zigoto diploide (2N). O zigoto, encontrando condições favoráveis de desenvolvimento, sofre meiose (meiose zigótica), resultando em células N, chamadas de esporos. Cada esporo N, encontrando no meio condições favoráveis de desenvolvimento, por mitoses sucessivas, formará um novo indivíduo haploide (N). Nas espécies que têm esse ciclo reprodutivo, os indivíduos são chamados de seres haplontes ou haplobiontes. Esse ciclo é encontrado, por exemplo, em algumas espécies de clorófitas (algas verdes). 

B) Ciclo diplôntico (diplonte) - Nesse ciclo, os indivíduos têm o corpo formado por células diploides (2N). Determinadas células desses indivíduos, ao sofrerem meiose, formam células haploides (N), que são os gametas. Por isso se diz que, nesse ciclo, a meiose é gamética. A união de dois gametas N origina o zigoto (2N). 

esse zigoto, por mitoses sucessivas, origina um novo indivíduo diploide (2N). Os seres que apresentam esse ciclo reprodutivo são chamados de seres diplontes ou diplobiontes. A maioria dos animais (inclusive a espécie humana) e algumas espécies de algas verdes têm esse ciclo reprodutivo. 

C) Ciclo haplôntico-diplôntico (haplonte-diplonte) - Nesse ciclo, existem indivíduos haploides (N) e indivíduos diploides (2N). Os indivíduos haploides, através de mitose, formam células também haplóides (N), que são os gametas. A união de dois gametas N origina o zigoto 2N que, por mitoses sucessivas, forma um indivíduo diploide (2N). Os indivíduos doploides (2N), por meiose, formam células haploides (N), que são esporos. Costuma-se dizer que, nesse ciclo, a meiose é espórica. Cada esporo, por mitoses sucessivas, forma um novo indivíduo haploide (N). Os seres que apresentam esse ciclo reprodutivo são chamados de haplodiplobiontes. Esse ciclo aparece em muitas espécies de algas, nas briófitas, nas pteridófitas, nas gemnospermas e nas angiospemas. É, portanto, um ciclo reprodutivo típico de plantas. Nestas, o indivíduo haploide (N), formador de gametas, é chamado de gametófito, enquanto que o indivíduo diploide (2N), formador de esporos, é o esporófito. 

Mitose 

tomaremos como exemplo, para descrever diversas fases de uma mitose, uma célula eucariota diploide (2N), pertencente a uma espécie na qual o número 2N = 4. 

Prófase 

É a primeira fase da mitose. Nela, observamos as seguintes características: 

• Início da espiralização (condensação) dos cromossomos - Os cromossomos já duplicados (lembre-se de que a duplicação ocorre na intérfase) começam a se espiralizar (condensar) e, à medida que vão se espiralizando, tornam-se mais curtos, porém mais grossos e, portanto, mais visíveis. O início da prófase é marcado pelo início da condensação dos cromossomos. 
• Desaparecimento dos nucléolos - As moléculas de RNA-r que formam o nucléolo começam a se espalhar pela célula e associam-se a moléculas de proteínas, formando os ribossomos. Assim, à medida que a prófase progride, os nucléolos, gradualmente, vão deixando de ser vistos até desaparecerem por completo ao final da prófase. 
• Início da formação do fuso- O fuso mitótico é um conjunto de fibras proteicas formadas por microtúbulos, resultantes da polimerização de proteínas citoplasmáticas denominadas tubulinas. Quando a célula possui diplossomo, na intérfase, dá-se à duplicação dessas organelas e, na prófase, as fibras do fuso organizam-se entre os pares de centríolos. Assim, à medida que as fibras do fuso vão se alongando, os diplossomos vão sendo empurrados para os polos celulares. Ao redor de cada par de diplossomos, também surgem fibras de proteínas que, dispostas radialmente, formam o áster. Devido à presença dos diplossomos e, consequentemente, do áster, fala-se que nessas células a mitose é cêntrica e astral. Quando as células não possuem diplossomo, como no caso dos vegetais superiores, o fuso forma-se com a mesma eficiência. Quando não tem diplossomo, também não terão áster e, nesse caso, fala-se que a mitose é acêntrica e anastral. 
• Desaparecimento da carioteca - Ao final da prófase, a membrana nuclear (carioteca) fragmenta-se em diversos pedaços e, com isso, o material citoplasmático mistura-se com o material nuclear. Conforme já vimos, o sistema de fibras que constitui o fuso mitótico, cuja função é separar os cromossomos e encaminhá-los para os polos celulares, começa a se formar na prófase. uma vez que o fuso se forma no citoplasma, é necessário que a carioteca desapareça, para permitir que os cromossomos entrem em contato com as fibras do fuso. Essa fragmentação da carioteca marca o fim da prófase e o inicio da metáfase. Para alguns autores, essa fragmentação da carioteca caracteriza uma outra fase da divisão celular que eles denominam de pró-metáfase. 

Metáfase 
O termo metáfase faz alusão ao fato de os cromossomos, nessa fase, se arranjarem na região mediana (equatorial) da célula. A metáfase mitótica apresenta as seguintes características:

• Máximo desenvolvimento do suso - Os microtúbulos do fuso mitótico, que começaram a se formar na prófase, atingem na metáfase seu máximo desenvolvimento. Nesse fuso, distinguimos os microtúbulos polares (ou fibras contínuas), que se dispõem de um polo celular a outro, e os microtúbulos cinetocóricos (ou fibras cromossômicas), que se ligam aos cinetócoros de cada cromátide-irmã. Nas células que possuem centríolos, também existem microtúbulos dispostos radialmente a partir de cada diplossomo, formando áster. 
• Máxima espiralização dos cromossomos - A espiralização dos cromossomos, que teve início na prófase, atinge seu grau máximo na metáfase. Essa máxima espiralização dos cromossomos faz com que essas estruturas tornem-se mais curtas, porém mais grossas. Por isso, a metáfase é a melhor fase para a visualização e para o estudo dos cromossomos. Esses, altamente condensados (espiralizados), ligam-se às fibras do fuso através dos centrômeros. Como na metáfase os cromossomos encontram-se no máximo de sua espiralização e, por isso, são mais facilmente visualizados, algumas substâncias, como a colchicina, podem ser utilizadas experimentalmente para interromper a mitose nessa fase. Com isso, é possível estudar melhor o número, a forma e o tamanho dos cromossomos. A colchicina age impedindo a organização dos microtúbulos do fuso sem, contudo, impedir a condensação dos cromossomos. 
• Ordenação (alinhamento) dos cromossomos no plano equatorial - Todos os cromossomos se dispõem no mesmo plano, no equador (região mediana) da célula, formando a chamada placa equatorial ou placa metafásica. A ligação dos cromossomos ao fuso permite que as cromátides-irmãs (cromátides unidas pelo centrômero) fiquem corretamente direcionadas, cada uma voltada para um dos polos da célula. Dá-se o nome de metacinese ao movimento dos cromossomos em busca de sua ordenação na região mediana da célula. 

Anáfase 

O termo anáfase refere-se à separação das cromátides-irmãs de cada cromossomo para os polos opostos da célula. Essa fase se caracteriza por: 

• Encurtamento das fibras do fuso - As fibras do fuso, às quais se prendem os centrômeros, sofrem um encurtamento ou retração, puxando as cromátides para os polos celulares. 
• Ascensão polar dos cromossomos ou migração dos cromossomos-irmãos para os polos - Os cromossomos irmãos (resultante da separação das cromátides-irmãs) separam-se, sendo puxados pelas fibras do fuso para os polos celulares opostos. Assim, cada polo da célula recebe o mesmo material cromossômico. A anáfase termina quando os cromossomos chegam aos polos. 

Telófase 

É a fase final da mitose. Suas principais características são: 

• Descondensação ou desespiralização dos cromossomos - Os cromossomos simples, já situados nos polos celulares, desespiralizam-se. 
• Desaparecimento das fibras do fuso - As moléculas de tubulinas que formam as fibras do fuso (microtúbulos) sofrem despolimerização e espalham-se pela célula. 
• Reorganização da carioteca - Em cada polo celular, em torno de cada conjunto cromossômico, organiza-se uma carioteca, formada a partir das membranas do retículo endoplasmático. Começa, então, a organização de um núcleo em cada polo celular. 
• Constituição (reaparecimento) do(os) nucléolo(s) - Em cada núcleo que começa a se organizar em cada polo da célula, reaparecem os nucléolos, formados a partir da zona SAT existente em certos cromossomos. 
• Citocinese - O citoplasma divide-se em duas metades iguais, surgindo, assim, as duas células-filhas. Muitas vezes essa divisão citoplasmática inicia-se na anáfase e termina ao final da telófase. Com essa divisão há também uma distribuição equitativa dos orgânulos citoplasmáticos entre as duas células-filhas. 

Nas células animais, a citocinese é centrípeta (de fora para dentro) e decorre da invaginação da membrana plasmática, que divide a célula em duas outras; nas células dos vegetais, a citocinese é centrífuga (de dentro para fora) e decorre da formação de microvesículas, denominadas fragmoplastos, oriundas do sistema golgiense e repletas de substâncias pécticas, que se organizam na região central do citoplasma. Ao se fundirem umas com as outras, essas microvesículas vão dividindo a célula do centro para a periferia até separá-las em duas metades. Com essa divisão, as substâncias pécticas se dispõem entre as duas células-filhas, formando a lamela média.

Apesar de as características básicas serem as mesmas, existem algumas diferenças entre a mitose de células animais e a de células dos vegetais superiores. Assim, temos:

• nos animais, a mitose é cêntrica (presença de diplossomo), e nos vegetais superiores é acêntrica (ausência de diplossomo);
• Nos animais, a mitose é astral (presença do áster ao redor dos diplossomos), e nos vegetais superiores é anastral (ausência de áster);
• Nos animais, a citocinese é centrípeta, e nos vegetais é centrífuga. 

A mitose é o processo de divisão celular mais frequentemente encontrado nos seres vivos. Algumas linhagens de células apresentam um ciclo vital curto e são continuamente produzidas por mitoses que, por sua vez, permitem a renovação constante dos tecidos em que ocorrem. Outras têm ciclo vital médio que pode durar meses ou anos. Tais células são produzidas por mitoses durante o período de crescimento do organismo, e sua capacidade de divisão cessa na idade adulta. Entretanto, tais células podem voltar a sofrer mitoses em algumas condições excepcionais, como na regeneração de tecidos (uma fratura óssea, por exemplo). Finalmente, existem células dotadas de ciclo vital longo, que são produzidas apenas durante o período embrionário. Na eventual morte dessas células, não há reposição, uma vez que o indivíduo já nasce com um número definido das mesmas. 

Meiose 

Conforme já vimos, a meiose consta de duas divisões sucessivas: divisão I e divisão II. As diversas fases de uma meiose estão relacionadas no quadro a seguir:

Divisão I (Reducional)	Prófase I	Leptóteno Zigóteno Paquíteno Diplóteno Diacinese
	Metáfase I Anáfase I Telófase I
Divisão II (Equacional)	Prófase II Metáfase II Anáfase II Telófase II

A prófase I é subdividida em cinco períodos ou subfases (leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese). A divisão II apresenta as mesmas características de uma mitose. Assim, as características da prófase II, por exemplo, são idênticas às da prófase da mitose. Entre o término da divisão I e o início da divisão II, pode existir ou não um pequeno intervalo de tempo, denominado intercinese. 

Tomaremos como exemplo para descrever a meiose uma célula na qual 2N = 4 (2 pares de cromossomos homólogos).

Prófase I
No decorrer da prófase I, temos algumas características semelhantes às da prófase mitótica e outras que são exclusivas dessa fase da meiose. No período leptóteno, os cromossomos, apesar de já duplicados, não mostram suas cromátides individualizadas, isto é, ainda não é possível distinguir as duas cromátides de cada cromossomo devido à pouca espiralização dos mesmos. No zigóteno, ocorre o pareamento ou sinapse dos cromossomos homólogos: cada cromossomo fica ao lado de seu homólogo. Nesse período, os cromossomos já se encontram um pouco mais espiralizados, porém, ainda não é possível distinguir as duas cromátides de cada um deles. No paquíteno, pela primeira vez na prófase I, são visualizadas as duas cromátides de cada cromossomo ("cromátides-irmãs"). Cada par de cromossomos homólogos duplos emparelhados recebe a denominação de tétrade ou bivalente. Nesse período, tem início também o fenômeno de crossing-over (permutação). O crossing-over é uma troca de segmentos entre cromátides homólogas, permitindo, assim, uma recombinação gênica entre cromossomos homólogos e, consequentemente, um aumento da variabilidade genética dentro da espécie. O crossing-over começa no paquíteno e termina no período seguinte, isto é, no diplóteno. Após a troca de segmentos, os homólogos começam a se afastar um do outro. O último ponto de separação entre os homólogos é exatamente aquele em que ocorreu o crossing-over. Assim, é comum no diplóteno a visualização de pontos de contato entre as cromátides homólogas. Esses pontos são denominados quiasmas e indicam os locais onde se deu a troca de segmentos, isto é, indicam os locais de ocorrência do crossing-over. Na diacinese, último período da prófase I, ocorre a terminalização dos quiasmas, isto é, os quiasmas escorregam para as extremidades das cromátides.

Detalhes sobre o fenômeno da permutação - Os pontos de troca entre as cromátides homólogas que permutam não são percebidos antes do diplóteno, porque, até então, os homólogos estão muito unidos. 

Podemos, então, resumir as características da prófase I da seguinte maneira:

• Desaparecimento do nucléolo.
• Início da formação do fuso meiótico.
• Início da espiralização dos cromossomos. 
• Pareamento ou emparelhamento dos cromossomos homólogos. 
• Aparecimento das tétrades ou bivalentes.
• Ocorrência do crossing-over.
• Visualização dos quiasmas.
• Terminalização dos quiasmas.
• Desaparecimento da carioteca. 

Metáfase I 

Nessa fase da meiose, temos:

• Máximo desenvolvimento do fuso meiótico - Assim como na metáfase mitótica, as fibras do fuso se dispõem de um polo celular a outro. 
• Cromossomos homólogos emparelhados dispostos no plano equatorial - Cada par de cromossomos homólogos encontra-se ligado a uma mesma fibra do fuso, através dos centrômeros. 
• Máxima espiralização dos cromossomos. 

Anáfase I 

Ao contrário do que acontece na mitose, na anáfase I não ocorre a separação das cromátides. Mas, do mesmo modo que na anáfase mitótica, acontece um encurtamento das fibras do fuso, puxando os cromossomos para os polos celulares. Assim, na anáfase I, temos: 

• Encurtamento das fibras do fuso.
• Separação dos cromossomos homólogos - Os cromossomos homólogos, ainda duplos, são puxados para os polos celulares opostos. 

Telófase I

A última fase da divisão I meiótica caracteriza-se por: 

• Desespiralização dos cromossomos.
• Reaparecimento dos nucléolos.
• Reaparecimento da carioteca.
• Desaparecimento do fuso.
• Citocinese.
• Formação de duas células-filhas haploides (N) com cromossomos duplos. 

Cada uma das células-filhas, formadas ao término da divisão I, passará para a divisão II, cujas características são idênticas às da mitose. 

Algas e Fungos 

Algas 

Ficologia é o estudo das algas, um grupo bastante diversificado de organismos, em que existem espécies unicelulares, subdivididas em diversos grupos. 

Muitos autores incluem todos os grupos de algas no reino Protista, enquanto outros consideram apenas as algas unicelulares como sendo protistas, preferindo classificar as demais no Reino Plantae.

Vejamos, então, os principais grupos de algas. 

Divisão Euglenophyta 

As euglenófitas, euglenofíceas ou euglenoides são algas unicelulares, eucariontes, aeróbias, de vida livre, encontradas, principalmente, na água doce, fazendo parte do fitoplâncton (seres planctônicos). A Euglena viridis é o principal representante desse grupo.

Euglena viridis - A célula da Euglena é alongada (cerca de 0,1 mm de comprimento), não possui parede celular, sendo revestida apenas por uma membrana celular flexível, denominada película, rica em fibrilas proteicas contráteis. 

A reprodução das clorófitas pode ser assexuada ou sexuada, sendo que em algumas espécies ocorre metagênese (alternância de gerações assexuada e sexuada). 

A reprodução assexuada pode ser realizada por cissiparidade (divisão binária, bipartição) ou por esporulação (por meio da formação de esporos). 

A reprodução sexuada pode ser feita por meio de fecundação, isto é, envolve a participação de gametas. Os gametas masculinos são denominados anterozoides e os femininos, oosferas. Na fecundação das algas, dependendo da espécie, pode existir isogamia, heterogamia ou oogamia. 

Isogamia - Os dois gametas envolvidos (masculino e feminino) são idênticos quanto à forma, tamanho e comportamento (ambos são imóveis). 

Heterogamia - os dois gametas envolvidos são parcialmente diferentes: às vezes, têm a mesma forma e o mesmo tamanho, porém um é móvel (gameta masculino) e o outro imóvel (gameta feminino); outras vezes, ambos são imóveis, têm a mesma forma, mas um é bem menor do que o outro (o gameta menor é o masculino, enquanto que o maior é o feminino). 

Oogamia - Os dois gametas envolvidos são totalmente diferentes: um é pequeno e móvel e o outro é grande e imóvel. 

As clorófitas que se reproduzem formando gametas podem apresentar os três tipos de ciclos reprodutivos: haplôntico, diplôntico e haplôntico-diplôntico. 

Nas espécie que têm o ciclo haplôntico-diplôntico, ocorre o fenômeno da metagênese, isto é, alternância de reprodução assexuada (por meios de esporos) e sexuada (por meio da fecundação). 

Ciclo haplodiplobiôntico da Ulva (alface-do-mar), alga verde pluricelular - células do indivíduo diploide (2n) sofrem meiose formando zoósporos (esporos móveis) haploides (n). Cada zoósporo, encontrando condições favoráveis, desenvolve-se por mitoses sucessivas, formando um indivíduo haploide (n). 

Células dos indivíduos haploides sofrem mitose, formando gametas (n). Dois gametas, originários de indivíduos diferentes se juntam (fecundação), dando origem ao zigoto (2n).

O zigoto, encontrando condições favoráveis, desenvolve-se por mitoses sucessivas, formando um novo indivíduo diploide (2n). 

Nesse ciclo, o indivíduo diploide, por ser formador de esporos, é chamado de esporófito, enquanto que o indivíduo haploide, formador de gametas, é o gametófito. 

Divisão Rhodophyta 

As rodófitas, rodofíceas ou "algas vermelhas" são pluricelulares e predominantemente marinhas, existindo poucas espécies de água doce. Suas células possuem parede celular constituída por celulose associada a outras substâncias, como carragina e ágar. 

O carragin (carragina) é um polissacarídeo que apresenta em sua composição sais de sódio, potássio, cálcio e magnésio, sendo utilizado como estabilizador na fabricação de doces e sorvetes.

O ágar (ágar-ágar) é um polissacarídeo muito utilizado no preparo de meios de cultura para bactérias e fungos e também na fabricação de gelatinas, balas e outros alimentos.

Suas células possuem os pigmentos clorofilas a e d, caroteno (pigmento alaranjado), ficoeritrina (pigmento vermelho), ficocianina (pigmento azul) e armazenam amido, conhecido por amido das florídeas. As algas vermelhas também são conhecidas por "flores do mar" ou "florídeas".

A reprodução se faz preferencialmente por metagênese, isto é, alternância de gerações assexuada e sexuada. A assexuada envolve a formação de aplanósporos (esporos imóveis), que são transportados pela água, e a sexuada realiza-se por fecundação oogâmica. 

Também pertence às algas vermelhas o gênero Porphyra: alga foliácea e membranosa, popularmente conhecida por "nori", muito utilizada na alimentação humana, especialmente pelos povos orientais. 

Divisão Phaeophyta

As feófitas, feofíceas ou algas pardas são pluricelulares, macroscópicas e principalmente marinhas. São as algas que atingem as maiores dimensões. Algumas, como as do gênero Sargassum, possuem talos filamentosos que chegam a atingir mais de 50 metros de comprimento. 

Suas células possuem parede celular formada por celulose e algina, uma substância péctica muito utilizada na indústria de doces e sorvetes como estabilizador. 

Possuem clorofilas a e c, caroteno e fucoxantina (pigmento de cor parda) que conferem a essas algas colocação marrom-esverdeada. No mar dos Sargaços (entre Bahamas e Açores), por exemplo, a cor marrom-esverdeada das águas deve-se à abundância na região de feófitas do gênero Sargassum. 

Podem apresentar elementos de fixação denominados apressórios e vesículas cheias de ar para a flutuação. 

A reprodução se faz com alternância de gerações (metagênese) com a produção de zoósporos (esporos móveis). Além de atuarem como produtores nas cadeias alimentares, as feófitas têm outras utilidades. Por exemplo: na China e no Japão, é extraída uma geleia de certas feofíceas que é consumida na alimentação humana. Na Europa, as feófitas do gênero Fuccus servem de forragem (alimentação) para o gado. Nos EUA, as do gênero Sargassum, por serem ricas em sais de potássio, sódio e iodo, são utilizadas como fertilizantes (adubos para o solo). 

FUNGOS

Denomina-se micologia o estudo dos fungos. Durante muito tempo foram classificados como vegetais aclorofilados, posteriormente, foram incluídos no Reino Protista. Nos sistemas mais modernos de classificação, formam um reino só deles: o Reino Fungi. 

Características gerais 

Os fungos ou micófitos são seres unicelulares ou pluricelulares, eucariontes, heterótrofos, aeróbios ou anaeróbios, encontrados nos mais variados ambientes, preferencialmente os úmidos e ricos em matéria orgânica. De morfologia e tamanhos variados, esses seres apresentam desde espécies microscópicas, como as leveduras unicelulares, até espécies macroscópicas, como os champignons (cogumelos comestíveis). 

Os pluricelulares são filamentosos, isto é, as células se organizam formando filamentos denominados hifas que podem ser asseptadas ou septadas. 

• Hifas asseptadas ou cenocíticas - Não possuem septos transversais. Nesse caso, as hifas apresentam vários núcleos haploides dispersos em uma massa citoplasmática comum. 
• Hifas septadas - Apresentam septos ou paredes transversais separando as células. Nesse caso, as células podem apresentar um ou dois núcleos haploides. 

O conjunto de hifas de um fungo recebe o nome de micélio. No micélio, existem hifas vegetativas, encarregadas da nutrição, e hifas reprodutoras, especializadas na reprodução. Em certos tipos de fungos, o micélio se organiza formando um talo ou corpo de frutificação de morfologia variada que cresce e aflora na superfície do solo ou de um tronco podre. Esse corpo de frutificação, quando presente, desenvolve-se a partir de um vasto micélio subterrâneo. 

A parede celular das células dos fungos é rígida, sendo constituída basicamente por quitina, um polissacarídeo nitrogenado que também é encontrado no exoesqueleto dos animais artrópodes. Os fungos não têm celulose em sua parede celular, exceto alguns fungos aquáticos. 

Não armazenam amido como substância de reserva. À semelhança do que ocorre nos animais, os fungos armazenam glicogênio em suas células. 

Eles são seres aclorofilados, heterótrofos. Muitos são saprófagos e crescem sobre os mais variados substratos orgânicos, como restos de vegetais em apodrecimento, animais mortos, fezes, etc., promovendo a decomposição desses organismos. Tais fungos realizam digestão extracorpórea, liberando enzimas que digerem o substrato orgânico e absorvem, em seguida, as substâncias provenientes da digestão. Algumas espécies de fungos vivem associadas a outros seres vivos, mantendo com estes relações de mutualismo ou de parasitismo. Existem ainda poucas espécies que são predadoras de pequenos animais, geralmente, vermes nematódeos encontrados no solo e em raízes apodrecidas. Nessas raras espécies predadoras, um dos mecanismos de captura do alimento consiste na produção de uma substância viscosa sobre a superfície das hifas, à qual ficam presos pequenos vermes. 

Acredita-se que os fungos tenham evoluído a partir de algas, tendo, no entanto, perdido a condição autótrofa. 

A reprodução deve ser assexuada ou sexuada e, quase sempre, envolve a participação de esporos.

Os esporos dos fungos são células haploides que ao germinarem dão origem a um indivíduo haploide. No quadro a seguir, estão os principais tipos de esporos formados pelos fungos.

Tipos de esporos
No processo de fomação, não ocorre meiose, apenas mitose	No processo de formação, ocorre meiose
Zoósporos Aplanósporos Conidiósporos	Ascósporos Basidiósporos

• Zoósporos - Dotados de flagelos, os zoósporos são esporos móveis encontrados em fungos aquáticos e formados no interior de estruturas especiais denominadas zoosporângios. 
• Aplanósporos - Sem mobilidade própria, esse tipo de esporo é transportado pelo vento e produzido no interior de estruturas denominadas esporângios. 
• Conidiósporos -  Também sem mobilidade própria, sendo transportados pelo vento, os conidiósporos são menores do que os aplanósporos e produzidos em filas, na extremidade das hifas. 
• Ascósporos - Geralmente em número de oito, os ascósporos são formados no interior de uma estrutura denominada asco.

Formação dos ascósporos - As hifas responsáveis pela formação dos ascósporos são do tipo dicarióticas. Inicialmente, nessas hifas, ocorre a fusão dos dois núcleos haploides (n), originando um núcleo diploide (2n). Em seguida, esse núcleo diploide sofre uma meiose, formando quatro núcleo haploides. Esses quatro núcleos haploides sofrem mitose, originando dentro do asco oito ascósporos haploides. 

• Basidiósporos - Em números de quatro, os basidiósporos são formados numa célula fértil claviforme, denominada basídio e localizada na extremidade de uma hifa. 

Classificação dos fungos 

Os fungos são classificados em quitridiomicetos, zigomicetos, ascomicetos e basidiomicetos. 

A) Quitridiomicetos (quitrídios) - São predominantemente aquáticos com formação de zoósporos. Alguns são unicelulares e, portanto, não formam micélio. Outros são pluricelulares com hifas cenocíticas e possuem rizoides que penetram no substrato. Algumas espécies são parasitas de algas e plantas. 

B) Zigomicetos (Ficomicetos) - Possuem hifas cenocíticas, isto é, hifas asseptadas. Podem ser aquáticos ou terrestres. Nesse grupo, a reprodução envolve processos sexuados e assexuados. Nos aquáticos, a reprodução envolve a formação de zoosporos, enquanto nos terrestres os esporos são do tipo aplanósporos. 

Algumas espécies são responsáveis pelo mofo ou bolor de muitos alimentos. Entre elas destaca-se o Zhizopus stolonifer, mais conhecido por mofo ou bolor negro de pão. 

C) Ascomicetos - Fungos unicelulares ou filamentosos com hifas septadas, suas espécies mais simples estão representadas pelas leveduras, como, por exemplo, o Saccharomyces cerevisiae, também conhecido por levedura de cerveja. Essas leveduras são organismos unicelulares haploides (n) ou diploides (2n). Quando haploides, reproduzem-se por brotamento, mas, em certas ocasiões, podem formar ascósporos e se reproduzirem sexuadamente. 

Os ascomicetos pluricelulares possuem hifas septadas. Algumas hifas especiais se diferenciam, assumindo uma forma de saco, conhecido por asco, em cujo interior são produzidos os ascósporos. O conjunto dos ascos de um micélio recebe o nome de ascocarpo, que é um corpo de frutificação. 

No grupo dos ascomicetos, existem espécies que, além dos ascósporos, também produzem conidiósporos. Isso acontece com as espécies dos gêneros Penicillium e Aspergillus. 

Aspergillus e Penicillium, ascomicetos que também produzem conidiósporos - No gênero Penicillium, encontram-se espécies produtoras de antibióticos, como o Penicillium notatum (produtor do antibiótico penicillina) e espécies utilizadas na fabricação de queijos famosos, como o Penicillium roquefortii e o Penicillium camembertii, utilizados, respectivamente, na fabricação dos queijos "Roquefort" e "Camembert". 

No gênero Aspergillus, estão algumas espécies que produzem bolores marrons ou verde-azulados, comuns no pão, nas frutas e em outros alimentos, e também espécies que provocam doenças graves no homem, como o Aspergillus fumigans, que causa a aspergilose pulmonar, determinando, muitas vezes, quadros pulmonares bastante sérios. 

Também no grupo dos ascomicetos encontra-se a espécie Claviceps purpurea, que cresce sobre os grãos de centeio e elabora uma substância denominada ergotamina, da qual se extrai o LSD, um poderoso alucinógeno. 

D) Basidiomicetos - Formam o grupo mais evoluído dos fungos. Acredita-se que tenham se originado dos ascomicetos. Os cogumelos e as orelhas-de-pau são seus representantes mais conhecidos. 

Os basidiomicetos são fungos filamentosos com hifas septadas. No micélio, a parte vegetativa geralmente é subterrânea, estendendo-se, muitas vezes, por vários metros abaixo do solo. Desse micélio subterrâneo, emerge um corpo de frutificação denominado basidiocarpo, constituído pelo estipe (pé) e pelo píleo (chapéu). No seu chapéu, o basidiocarpo contém inúmeras hifas de reprodução denominadas basídios, onde são produzidos esporos, os basidiósporos. 

Ao se destacarem do basídio, os basidiósporos são disseminados pelo vento e, ao caírem num meio que lhes seja favorável, germinam e originam hifas monocarióticas. Da fusão de duas hifas monocarióticas, surge uma hifa dicariótica, que, desenvolvendo-se, origina um novo micélio. Para melhor exemplificar o ciclo de vida de um basidiomiceto, vamos considerar o ciclo dos representantes do gênero Agaricus que está esquematizado a seguir: 

Ciclo de vida de um basidiomiceto - No basidiocarpo, os basídios, localizados na face inferior do "chapéu", formam os basidiósporos, que, ao se destacarem e caírem no solo rico em substâncias orgânicas, originam micélios subterrâneos constituídos por hifas septadas monocarióticas. Da fusão de duas hifas pertencentes a micélios diferentes, surgem hifas dicarióticas. Essa fusão de duas hifas tem o nome de plasmogamia. Do micélio subterrâneo, constituído por hifas dicarióticas, emerge o basidiocarpo. Em hifas especiais desse basidiocarpo, isto é, nos basídios, os dois núcleos haploides se unem, formando um núcleo diploide (2n), que, sofrendo meiose, dará origem a quatro basidiósporos haploides (n). 

Entre muitas espécies de basidiomicetos, destacam-se:

• Agaricus campestris - Espécie comestível, conhecida também por "champignon". É rica em proteínas, vitaminas do complexo B e sais minerais contendo fósforo e potássio. 
• Amanita muscaria - Cogumelo venenoso que, quando ingerido, causa distúrbios hepáticos e intestinais. 
• Psilocybe mexicana - Essa espécie é produtora de uma substância alucinógena, a psilocibina ou psilocibin. 
• Polyporus sp. - Popularmente, são conhecidos por "orelhas-de-pau". Seus micélios vegetativos crescem no interior de troncos podres. O corpo de frutificação se apresenta sob a forma de grossas lâminas semicirculares. 

Utilidades e nocividades dos fungos 

No grande reino dos fungos, muitas espécies se destacam pelas utilidades que trazem ao homem e ao meio ambiente. Por outro lado, algumas espécies também se destacam por serem prejudiciais ao homem, a outros animais e às plantas. 

Utilidades 

• Atuam como decompositores, tendo, portanto, papel importante na reciclagem da matéria nos ecossistemas e no enriquecimento do meio abiótico com nutrientes minerais, indispensáveis ao desenvolvimento dos produtores. 
• Alguns vivem associados a raízes de plantas, formando as micorrizas, relação em que há uma troca mútua de benefícios. As raízes das plantas absorvem parte dos nutrientes minerais provenientes da degradação dos restos de matéria orgânica do solo realizada pelos fungos e, em troca, as plantas cedem açucares produzidos pela fotossínteses para os fungos. Esse tipo de associação tem uma importância relevante na agricultura, uma vez que disponibiliza mais nutrientes minerais para o desenvolvimento das plantas cultivadas. 
• Muitas espécies são utilizadas na alimentação, como acontece, por exemplo, com o basidiomiceto Agaricus campestris (champignon) e o ascomiceto Morchella esculenta.
• Muitas espécies fermentadoras são utilizadas industrialmente na produção de certos tipos de queijos (Camembert, Roquefort, Gorgonzola) e bebidas alcoólicas (cervejas, vinhos). Certas leveduras, conhecidas também por fermentos biológicos, são utilizadas na fabricação de pães, bolos e biscoitos. 
• Algumas espécies servem como matéria-prima para a extração de drogas de interesse médico-farmacêutico. É o caso, por exemplo, dos fungos utilizados na fabricação de antibióticos. 
• Muitas espécies se constituem em ótimo material para estudo do código genético, ação gênica e recombinação genética, e, por isso, são muito utilizadas em Genética, Citologia e Bioquímica. 

Nocividades 

• Algumas espécies produzem toxinas prejudiciais a nosso metabolismo e, por isso, tornam-se venenosas quando ingeridas, causando distúrbios hepáticos e intestinais. As aflatoxinas, por exemplo, são produzidas por diversos fungos, em especial o Aspergillus flavus. Esse fungo é um bolor que ataca as sementes de muitas leguminosas (feijão, soja, amendoim) e gramíneas (milho, arroz, trigo). As sementes emboloradas usadas na produção de ração animal têm causado graves intoxicações, lesões hepáticas e até a morte dos ais variados animais como aves, porcos e bezerros.
• Algumas espécies produzem substâncias alucinógenas, como a ergotamina (substância da qual se sintetiza o LSD) fabricada pelo ascomiceto Claviceps purpurea. 
• Muitas formas de alergias que afetam o sistema respiratório são provocadas por esporos de fungos existentes na poeira, especialmente os dos gêneros Penicillium e Aspergillus.
• Muitas espécies parasitam plantas, causando doenças conhecidas genericamente por fitomicoses, que trazem muitas vezes grandes prejuízos às plantações. Entre essas fotomicoses podem-se citar a ferrugem do café, o cancro da maçã e a podridão da batata. 
• Muitas espécies são agentes etiológicos de várias doenças que acometem o homem e outros animais. Essas doenças causadas por fungos são chamadas, genericamente, de micoses. Veja o quadro a seguir alguns exemplos de micoses que acometem a espécie humana. 

MICOSES E FUNGOS CAUSADORES Sapinho (candidíase) – candida albicans Frieira (pé-de-atleta, Tinea pedis) – Trichophyton purpureum Pelada (quebra dos pelos) – Piedraia hortai Aspergilose pulmonar – Aspergillus fumigatus Micoses da pele – Epidermophyton floccosum

Liquens e Micorrizas 

Os liquens ou líquenes são associações do tipo mutualismo entre fungos e cianobactérias ou entre fungos e algas. Assim, distinguimos nessa associação o micobionte (o fungo) e o ficobionte (a alga). Os fungos presentes nos liquens, geralmente, são ascomicetos, enquanto que as algas estão representadas pelas clorofíceas. As hifas dos fungos revestem e protegem as gonídias (células das algas), formando com elas um conjunto tão homogêneo e harmonioso que dá ao líquen o aspecto de um organismo único. Além de dar proteção às células das algas, os fungos fornecem água e minerais para elas, por meio da nutrição autótrofa, possam fabricar alimentos. Parte do alimento fabricado pelas algas é, então fornecido aos fungos. 

Líquens - Os liquens podem ser encontrados no solo, sobre tronco de árvores, superfícies de rochas, etc., e apresentam diversos aspectos macroscópicos. 

A reprodução dos liquens comumente envolve fragmentos denominados sorédios. Cada sorédio é formado por grupos de algas envoltas por algumas hifas de fungos. Tais fragmentos são dispersos pelo vento e, caindo em um substrato favorável, originam novos liquens. 

Sorédios - A reprodução dos liquens se faz por meio de sorédios, minúsculas estruturas, quase microscópias, contendo algumas hifas e algumas gonídias, que são transportados pelo vento, que age, portanto, como veículo de dispersão dos liquens. 

Os liquens são ótimos indicadores dos níveis de poluição atmosférica, especialmente pelo SO2. Assim, a presença de liquens sugere baixo índice de poluição, enquanto o desaparecimento sugere agravamento da poluição ambiental. 

As micorrizas são associações mutualísticas de fungos com raízes de muitas espécies de plantas (pinheiros, carvalhos, goiabeiras, mangueiras etc). A planta fornece ao fungo alimento (glicose, vitaminas) e em troca, o fungo degrada a matéria orgânica do solo mantendo a umidade da raiz e favorecendo a absorção de água e sais minerais. Os fungos micorrízicos. portanto, aumentam a taxa de absorção de nutrientes minerais (zinco, manganês, cobre, fósforo, etc) pela raiz. 

Poríferos e celenterados 

Poríferos (Espongiários, Esponjas) - São metazoários (animais pluricelulares), eucariontes, heterótrofos, assimétricos ou com simetria radial, exclusivamente aquáticos. A maioria das 10 mil espécies é constituída por animais marinhos; cerca de 50 espécies vivem na água doce. Não possuem uma verdadeira organização histológica, isto é, não possuem tecidos bem definidos e, por isso, formam o sub-reino Parazoa (parazoários). 

Morfologia dos poríferos - Quando adultos, são animais sésseis (fixos) que vivem afixados sobre diferentes substratos (rochas, conchas de moluscos, solo marinho) e apresentam morfologia variada (forma do vaso tubular, ramificada, globular), com tamanho variando de alguns poucos milímetros até cerca de 2 metros. Podem ter diferentes colorações (cinzenta, vermelha, amarela), embora também existam espécies quase transparentes (de aspecto vítreo).

Possuem o corpo todo perfurado por poros, vindo daí o nome do grupo: poríferos (do latim poris, poro; phoros, possuir). Os porros são de dois tipos, óstios e ósculo, e comunicam a superfície externa do corpo com uma cavidade centra, denominada átrio ou espongiocele (espondiocela). 

Poríferos - Os óstios são poros menores que se distribuem por toda a superfície externa do corpo animal e é por onde, constantemente, entra água proveniente do meio ambiente. Por isso, os óstios são também chamados de poros inalantes. O ósculo é um poro maior, localizado no ápice do corpo do animal, por onde permanentemente sai água. É, portanto, um poro exalante. 

A água circula permanentemente pelo corpo dos poríferos, entrando pelos óstios, passando pela espongiocele e saindo pelo ósculo. Partículas de alimento (algas e protozoários planctônicos) que entram junto com a água são apanhadas e digeridas por células especiais, os coanócitos, existentes nas paredes da espongiocele. Os poríferos, portanto, são animais filtradores que retiram seus alimentos da corrente de água que circula pelo interior de seu corpo. A água que penetra pelos óstios traz nutrientes e oxigênio, e a água que sai pelo ósculo se encarrega de levar os resíduos da digestão e o gás carbônico produzido pelas células. 

A figura a seguir representa uma esponja simples, em corte longitudinal, mostrando os diferentes tipos de células encontradas no corpo desses animais. 

Conforme mostra a figura anterior, encontramos nos poríferos os seguintes tipos de células: 

• Pinacócitos - Células achatadas que formam o revestimento externo do corpo animal. 
• Coanócitos - Células flageladas que formam a parede interna, isto é, parede que delimita a cavidade central (átrio ou espongiocele). São responsáveis pela captura e digestão das partículas de alimento que penetram pelo óstios junto com a água. Os nutrientes resultantes dessa digestão difundem-se às outras células do corpo, e os resíduos não digeridos são lançados no átrio e eliminados através do ósculo, juntamente com a água que sai. Os batimentos dos flagelos impelem a água, garantindo, assim, uma contínua circulação interna desta.
• Amebócitos - Células móveis que se deslocam à custa de pseudópodos (movimentos ameboides). São encontradas no mesênquima, uma camada gelatinosa localizada entre as paredes externa e interna do corpo do animal. Além de realizar a distribuição de nutrientes, os amebócitos também podem dar origem às outras células. 
• Porócitos - Células que formam os poros da superfície do corpo, isto é, os óstios. Cada poro é, na realidade, um pequeno canal que passa no interior de uma dessas células. 
• Escleroblastos - Células produtoras de espículas, estruturas pontiagudas constituídas de carbonato de cálcio ou de dióxido de silício. As espículas, juntamente com fibras proteicas de espongina, formam a estrutura de sustentação do corpo, isto é, o esqueleto do porífero. Essas células e as espículas que produzem também são encontradas no mesênquima. 
• Gametas - São os espermatozoides e os óvulos, originários da diferenciação de amebócitos que ficam dispersos pelo mesênquima. 

De acordo com o grau de complexidade, as esponjas são classificadas em três tipos: Ascon, Sycon e Leucon. 

Ascon - É o tipo mais simples e de paredes mais finas. Nas esponjas desse tipo, os poros formam canais inalantes não ramificados, que desembocam diretamente no átrio ou espongiocele. Os coanócitos não se situam nas paredes desses canais, e sim na parede que delimita a espongiocele. 
Sycon - Os canais inalantes desembocam em canais radiais, os quais, por sua vez, desembocam no átrio (espongiocele). Nesse tipo de esponja, apenas nas paredes dos canais radiais existem coanócitos. 

Leucon - É o tipo mais complexo e de paredes mais espessas. Os canais inalantes desembocam em câmaras, as câmaras vibráteis, revestidas por coanócitos. Tais câmaras fazem comunicação com o átrio. Não existem coanócitos nas paredes dos canais. 

Nos poríferos, não existe nenhum tipo de sistema, isto é, nesses animais, os sistemas digestório, respiratório, circulatório, excretor, nervoso, endócrino e reprodutor são inexistentes.

A digestão é apenas intracelular, ocorrendo, particularmente, nos coanócitos. A respiração é feita por difusão  é feita por difusão direta dos gases (O2 e CO2) através da membrana plasmática das células que se encontram em contato com a água circulante. Não há sangue nem sistema circulatório. A distribuição de substâncias pelo corpo do animal é feita por difusão ou pelos amebócitos. A excreção também se faz por difusão direta, através da membrana plasmática das células. Não há sistema nervoso nem órgãos sensoriais.

A reprodução dos poríferos pode ser assexuada ou sexuada.

A reprodução assexuada pode ser feita por brotamento (gemiparidade), por regeneração e também por gemulação.

• Brotamento (Gemiparidade) - Por mitoses sucessivas, surgem lateralmente no corpo do animal pequenos brotos (gemas), que por sua vez se desenvolvem e constituem novos indivíduos. 

Os brotos podem se destacar do indivíduo que lhes deu origem, se fixarem num substrato e constituir indivíduos isolados ou, então, podem permanecer unidos uns aos outros, formando extensas colônias. 

• Regeneração - Os poríferos possuem elevada capacidade regenerativa. Assim, minúsculos fragmentos de esponjas podem regenerar-se e originar indivíduos inteiros. Quando, a partir de pequenos fragmentos eventualmente separados de uma esponja, se formam, por regeneração, novas esponjas inteiras, pode-se dizer também que houve uma reprodução por fragmentação. 
• Gemulação - Consiste na formação de estruturas denominadas gêmulas que, na realidade, são formas de resistência constituídas por uma parede dura de espículas justapostas, protegendo um grupo de amebócitos. Quando as condições ambientais não são favoráveis às esponjas, grupos de amebócitos, enriquecidos com matérias alimentares, reúnem-se no mesênquima e são circundados por um revestimento resistente que contém espículas. Tais estruturas são as gêmulas. Á medida que a esponja morre e degenera-se, as gêmulas diminutas caem na água e sobrevivem. Quando as condições novamente se tornam favoráveis, a massa de células (amebócitos) escapa de dentro do revestimento e começa a crescer, originando uma nova esponja. 

A formação de gêmulas é mais comum em esponjas de água doce, sujeitas a épocas de secas. 

As gêmulas são capazes de resistir a condições adversas do meio e, quando as esponjas em que se formaram morrem, libertam-se e permanecem vivas até que as condições ambientais se tornem novamente favoráveis. Quando isso acontece, através de uma abertura da gêmula, a micrópila, os amebócitos ganham o meio exterior, desenvolvem-se e dão origem a uma nova esponja.

A reprodução sexuada nos poríferos é feita por fecundação, isto é, compreende a união dos gametas masculino (espermatozoide) e feminino (óvulo), originários de amebócitos. Com a fecundação, forma-se o zigoto, que, ao se desenvolver, dá origem a uma larva ciliada, a anfiblástula. Essa larva fixa-se a um substrato, desenvolve-se e dá origem a uma esponja adulta. 

As esponjas podem ser monoicas ou dioicas. Nas espécies monoicas ou hermafroditas, o mesmo indivíduo, isto é, a mesma esponja forma gametas masculinos e femininos, nas espécies dioicas os sexos são separados (existe a esponja masculina, produtora apenas de espermatozoides, e a esponja feminina, produtora apenas de óvulos). 

Nas espécies monoicas, os dois tipos de gametas (masculino e feminino) amadurecem em épocas diferentes. Assim, a fecundação é cruzada, isto é, os dois gametas participantes são provenientes de indivíduos diferentes. 

Essa fecundação é interna (ocorre no mesênquima). Do desenvolvimento do zigoto, forma-se uma larva, a anfiblástula, que abandona o corpo da esponja, atingindo o exterior através do ósculo. Após nadar durante certo tempo, a anfiblástula fixa-se a um substrato, desenvolve-se e dá origem a uma nova esponja adulta. 

Como há um estágio de larva entre o zigoto e o indivíduo adulto, o desenvolvimento das esponjas é indireto. 

Os coanócitos também podem participar da reprodução sexuada nos poríferos, pois captam espermatozoides trazidos pela corrente de água, transferindo-os para um amebócito, que por sua vez os leva até os óvulos. 

Origem evolutiva dos poríferos - Admite-se que os poríferos tenham evoluído a partir de determinado grupo de protozoários flagelados. Provavelmente, tiveram origem de grupos de protozoários diferentes dos que originaram os outros metazoários. Provavelmente, também não deram origem a novos grupos, sendo por isso, considerados ramos cegos da evolução dos animais. 

CELENTERADOS (CNIDÁRIOS)

Os celenterados são metazoários (animais pluricelulares), eucariontes, heterótrofos, de simetria radial, diblásticos, protostômios, exclusivamente aquáticos e predominantemente marinhos. 

Possuem duas formas básicas: pólipo e medusa. 

• Pólipos (forma polipoide) - Têm forma tubular, geralmente sésseis (fixos) e de colorido brilhante. Têm tamanho variado: alguns são microscópicos, outros medem poucos milímetros, existindo, também, aqueles que chegam a ter mais de 1 metro. Ex.: corais, hidra, anêmona-do-mar (actínea). 
• Medusas (forma medusoide) - Forma de umbrela (sombrinha, guarda-chuva), de natação livre, com diferentes colorações. O tamanho é variado, podendo chegar, em alguns casos, a mais de 2 metros de diâmetro. Ex.: águas vivas. 

Celenterados - Pólipos e medusas possuem tentáculos, que podem ser usados na captura de alimentos e também na locomoção do animal. 

Quanto à locomoção, os celenterados podem ser animais sésseis (fixos) ou móveis. Os pólipos geralmente são fixos, mas, em certos casos, como acontece com a hidra (um celenterado de água doce), também podem ser móveis, locomovendo-se através de movimentos de "cambalhota". 

A hidra executando movimentos de "cambalhota". Trata-se de um pólipo móvel. 

As medusas são móveis e sua locomoção é feita por jato propulsão, isto é, expulsão de jatos de água. Nesse tipo de movimento, a medusa contrai rapidamente as bordas de seu corpo circular, fazendo com que a água acumulada na concavidade do corpo seja expulsa rapidamente em fortes jatos. Isto faz o animal se deslocar no sentido oposto ao do jato-d'água (princípio da ação e reação). 

Os celenterados têm o corpo formado por duas camadas de células: epiderme (camada mais externa) e gastroderme. Entre essas duas camadas, fica a mesogleia, material gelatinoso que mantém unidas a epiderme e a gastroderme. 

A gastroderme delimita uma cavidade central, a cavidade gastrovascular (CGV), que se comunica com o meio externo através de uma abertura, a boca. 

A epiderme é formada por cinco tipos básicos de células: células epitélio-musculares, intersticiais, sensoriais, glandulares e cnidobastos (cnidócitos). 

• Células epitélio-musculares - Além da função de revestimento, possuem fibrilas contráteis, orientadas no sentido do comprimento do corpo do animal. Ao se contraírem, as fibrilas fazem diminuir o comprimento do corpo do animal. 
• Células intersticiais - Participam dos processos de crescimento e de regeneração, pois são capazes de originar os diversos tipos de células dos celenterados
• Células sensoriais - São capazes de perceber estímulos do meio ambiente e transmiti-los às células nervosas localizadas na mesogleia. 
• Células glandulares - Secretam muco, cujo papel é lubrificar o corpo, protegendo-o, e também ajudar a fixar o animal ao substrato, no caso das formas sésseis. 
• Cnidoblastos (cnidócitos, células urticantes) - Células típicas dos celenterados que desempenham papel fundamental na captura de alimentos e na defesa do animal contra seus predadores. 

Cnidoblasto, ao ser tocado, lança para fora o nematocisto, estrutura penetrante que possui um longo filamento, através do qual um líquido urticante e tóxico é eliminado. Assim, essas células participam da defesa dos celenterados e também são utilizadas na imobilização dos pequenos animais capturados pelos tentáculos. Os cnidoblastos são encontrados em toda a epiderme do animal, aparecendo, entretanto, em maior concentração nos tentáculos e ao redor da boca. O nome cnidários deve-se à presença dos cnidoblastos ou cnidócitos. 

Em alguns celenterados, como os corais, a epiderme secreta um exoesqueleto de calcário e substâncias orgânicas. Em outros, como a água-viva, o corpo é mole, porque não possuem esqueleto de sustentação.
Na gastroderme, também existem diferentes tipos de células: musculares-digestivas, células glandulares, intersticiais e sensoriais.

• Células musculares-digestivas - Participam da absorção e da digestão intracelular dos alimentos. São alongadas e dotadas de flagelos voltados para a cavidade gastrovascular. O batimento dos flagelos dessas células movimenta o conteúdo dentro da cavidade gastrovascular. O batimento dos flagelos dessas células movimenta o conteúdo dentro da cavidade gastrovascular, facilitando a mistura do alimento com as enzimas digestivas que são produzidas e liberadas pelas células glandulares. também possuem fibrilas contráteis, orientadas circularmente ao corpo do celenterado. Quando essas fibrilas se contraem, o corpo do animal se alonga. Assim, as células musculares digestivas da gastroderme trabalham em antagonismo com as da epiderme. 
• Células glandulares - As células glandulares da gastroderme dos celenterados produzem enzimas digestivas que são liberadas no interior da cavidade gastrovascular, onde se realiza o processo da digestão extracelular. 

As células intersticiais e sensoriais da gastroderme são semelhantes às existentes na epiderme. 

A mesogleia é uma camada gelatinosa, produzida por células da epiderme e da gastroderme, que dá suporte ao corpo do celenterado, constituindo um esqueleto elástico e flexível. A mesogleia também abriga uma rede de células nervosas que fazem comunicação com as células sensoriais da epiderme. 

Nos celenterados, o grau de organização é superior ao dos poríferos em vários aspectos:

• Há um sistema digestório formado por um tubo digestório incompleto que, por sua vez, é constituído pela boca e pela cavidade gastrovascular. Assim, nos celenterados, temos a primeira ocorrência evolutiva de um tubo digestório. 

O alimento (crustáceos, peixes, larvas de insetos, etc.) capturado pelos tentáculos é introduzido na cavidade gastrovascular onde, por ação de enzimas digestivas produzidas e liberadas pelas células glandulares da gastroderme, é parcialmente digerido. Esse alimento parcialmente digerido é capturado ou absorvido pelas células musculares digestivas, nas quais a digestão se completa de forma intracelular. Esses animais, portanto, realizam digestão extra e intracelular. 

• Há um sistema nervoso difuso, constituído por uma rede de células nervosas dispersas pela mesogleia e que fazem comunicação com células da epiderme e da gastroderme. Assim, nos celenterados temos a primeira ocorrência evolutiva de um sistema nervoso. Alguns possuem ocelos (corpúsculos capazes de detectar maior ou menor intensidade de luz) e estatocistos (órgão de equilíbrio que dá ao animal informações sobre sua inclinação em relação à gravidade, o que lhe permite perceber mudanças na posição do corpo). 
• alguns apresentam gônadas (ovários e testículos) Nos celenterados temos, então, a primeira ocorrência evolutiva de gônadas (glândulas sexuais). 

Assim como nos poríferos, os sistemas respiratório, circulatório e excretor inexistem nos celenterados. A distribuição de nutrientes se faz por difusão entre as diversas células do corpo, assim como as trocas gasosas (O2 e CO2) e a eliminação de excretas nitrogenados também se fazem por simples difusão. 

A reprodução pode ser assexuada ou sexuada, ocorrendo em certas espécies o fenômeno da metagênese (alternância de gerações). 

A reprodução assexuada dos celenterados pode ser realizada por divisão binária (bipartição) longitudinal, brotamento (gemiparidade) ou ainda por estrobilização. 

Estrobilização num pólipo - Na estrobilização, o corpo do pólipo sofre uma série de divisões transversais, originando segmentos discoidais, denominados éfiras, que são formas elementares de medusas. Cada éfira, ao se desenvolver, origina uma medusa adulta. 

A reprodução sexuada se faz por fecundação que, dependendo da espécie, pode ser externa (realizada na água) ou interna (realizada no corpo do celenterado). 

Quanto ao sexo, existem espécies monoicas (hermafroditas) e espécies dioicas. O desenvolvimento pode ser direto (sem estágios larvais) ou indireto. 

No desenvolvimento indireto, há uma larva ciliada, a plânula. 

O filo dos celenterados está subdividido em três classes: Hidrozoa (hidrozoários), Scyphozoa (cifozoários) e Anthozoa (antozoários). 

Hidrozoários	Cifozoários	Antozoários
Pólipos bem desenvolvidos com fase de medusas pequena ou ausente. Em algumas espécies, há metagênese. Marinhos ou dulcícolas. Desenvolvimento direto ou indireto (com larvas). E.: Hidra, Obelia e Physalia (caravela).	Predominam as grandes medusas. Os pólipos, chamados cifístomas, são de pequeno tamanho e de vida curta. São exclusivamente marinhos. Há metagênese e o desenvolvimento é indireto (com larvas). Ex.: Aurelia sp (água-viva).	São exclusicamente pólipos. Não há medusas. Exclusivamente marinhos. Não há metagênese e o desenvolvimento é indireto. Ex.: Corais e anêmonas-do-mar (actínias).

HELMINTOS

PLATELMINTOS 

Os platelmintos são metazoários bilatéreos, triblásticos e acelomados. Nesses animais, temos a primeira ocorrência evolutiva de um verdadeiro mesoderma embrionário. São também os primeiros organismos na escala zoológica a apresentar simetria bilateral (primeiros animais bilatéreos).

Podem ser de vida livre ou parasitas. As espécies de vida livre são encontradas na água (doce e salgada) ou em solos úmidos. Entre as espécies parasitas, muitas causam doenças graves ao homem e a outros animais.