Celula
Ao estudarmos os seres vivos, verificamos que existe um nível de organização que nos leva a entender a composição, funcionamento e relação entre eles. Sabemos que o nível fundamental da matéria são os átomos. Esses átomos agrupam-se, interagem entre eles e formam as moléculas. As moléculas, por sua vez, podem organizar-se e formar compostos. As moléculas em conjunto com os compostos formam as organelas, que, em conjunto, formam as células.
Aqui chegamos ao nível em que podemos conhecer a composição e funcionamento dos seres vivos, pois as células são as suas unidades funcionais e estruturais. Basicamente as células são formadas por uma membrana celular (delimita a célula e dá proteção), um citoplasma (onde estão as organelas) e um núcleo (responsável pela reprodução). No entanto, algumas características permitem a classificação das células em dois grupos:
Célula eucarionte: Apresenta núcleo circundado por dupla membrana e possui histonas associadas ao DNA e uma razoável quantidade de organelas membranosas. Está presente em animais e plantas, por exemplo.
Célula procarionte: Não apresenta envoltório nuclear separando o material genético, que acaba por ficar disperso no citoplasma, e não possui histonas nem organelas envolvidas por membranas. Está presente em bactérias.
As células são estruturas tão complexas que muitos indivíduos são formados por apenas uma célula. Trata-se dos seres unicelulares, como algumas algas. Já os seres multicelulares, como animais e plantas, são organismos tão complexos que muitas de suas células passaram por um processo de diferenciação celular e hoje estão especializadas para desempenhar os mais diversos papéis dentro do organismo, como as células musculares (movimentação) e células do intestino (absorção de nutrientes). Esses organismos ainda possuem células capazes de se diferenciar em qualquer outro tipo: são as chamadas células-tronco.
Entre os seres multicelulares, podemos observar características que diferenciam as células animais e vegetais, como a ausência de parede celular, plastos, vacúolo de suco celular e glioxissomas na célula animal; a ausência de lisossomos na célula vegetal, e a presença de centríolos apenas em células flageladas.
Células Tronco
As células-tronco apresentam grande capacidade de diferenciação, ou seja, podem tornar-se outros tipos celulares. Além disso, são capazes de se dividir (autorrenovação), gerando outras células-tronco, permitindo, assim, a formação do organismo.
Tipos de células-tronco
As células-tronco podem ser diferenciadas em cinco tipos principais:
Células-tronco totipotentes: Essas células apresentam a capacidade de se transformar em qualquer tipo celular encontrado no corpo do indivíduo. De uma maneira simplificada, podemos dizer que esse tipo de célula-tronco é capaz de originar um ser por completo. Elas são encontradas no zigoto e no início do desenvolvimento embrionário (até a fase de 16 células - aproximadamente três dias de vida);
Células-tronco pluripotentes: Essas células-tronco diferenciam-se das totipotentes por serem menos versáteis, ou seja, não são capazes de dar origem a um ser vivo por completo, uma vez que não são capazes de originar tecidos extraembrionários. Como exemplo dessas células, podemos citar as células-tronco embrionárias encontradas na fase de blastocisto;
Células-tronco induzidas: Essas células-tronco são produzidas pelo homem, principalmente a partir de células da pele, mas também podem ser fabricadas a partir de outros tipos celulares. Nesse caso, as células recebem vírus que injetam genes capazes de reprogramar a célula para que ela volte a seu estágio embrionário. Essas células apresentam características muito semelhantes às das células-tronco embrionárias;
Células-tronco multipotentes: Essas células-tronco diferenciam-se em poucos tipos celulares. São responsáveis, principalmente, pela renovação celular, sendo encontradas basicamente em todos os tecidos do corpo, principalmente na medula óssea e no cordão umbilical.
Células-tronco unipotentes: Essas células-tronco, diferentemente das demais, não apresentam grande capacidade de diferenciação, sendo capazes apenas de formar células do tecido ao qual pertencem.
Importância das pesquisas com células-tronco
As pesquisas com células-tronco buscam, principalmente, encontrar maneiras de reverter algumas doenças e/ou desenvolver terapias que retardem alguns processos. Com essas células, em razão da capacidade de diferenciação, espera-se conseguir, por exemplo, recuperar pessoas paralisadas, criar tecidos para transplantes e deter o avanço de doenças degenerativas ou até mesmo encontrar a sua cura.
Muitos estudos estão sendo realizados ao redor do mundo. O interesse científico maior está em células-tronco embrionárias, que apresentam maior capacidade de diferenciação. O problema nesse ponto é que, ao extrair as células-tronco do embrião, este acaba sendo destruído. Por essa razão, em muitos países, a pesquisa é proibida, por ser considerada um atentado à vida.
A lei nº 11.105, de 24 de março de 2015, garante as pesquisas com células-tronco embrionárias no Brasil. Segundo essa lei: “É permitida, para fins de pesquisa e terapia, a utilização de células-tronco embrionárias obtidas de embriões humanos produzidos por fertilização in vitro e não utilizados no respectivo procedimento, atendidas as seguintes condições: sejam embriões inviáveis; ou sejam embriões congelados há 3 (três) anos ou mais, na data da publicação desta Lei, ou que, já congelados na data da publicação desta Lei, depois de completarem 3 (três) anos, contados a partir da data de congelamento.
Células procarióticas
As células procarióticas (do grego pro: primeiro e karyon: núcleo) são estruturas relativamente simples e possuem como principal característica a ausência de um envoltório nuclear envolvendo o material genético. Nesse grupo de células, o DNA é circular.
Nas células procarióticas, também não há citoesqueleto e organelas membranosas, tais como mitocôndrias, retículos endoplasmáticos e complexo golgiense. A presença de ribossomos é descrita, entretanto, eles são menores e menos complexos que aqueles encontrados em uma célula eucariótica.
Em razão da ausência de mitocôndrias, as moléculas da cadeia respiratória estão presentes na face interna da membrana plasmática. Além disso, nessas células, não ocorre o processo de endocitose e exocitose.
Células eucarióticas
As células eucarióticas (do grego eu: verdadeiro e karyon: núcleo) são muito mais complexas que as células procarióticas. Nesse grupo de células, é possível observar um envoltório nuclear delimitando um núcleo, uma das características mais marcantes desse tipo celular.
Além do núcleo verdadeiro, as células eucarióticas apresentam organelas membranosas e citoesqueleto. Processos como endocitose e exocitose estão presentes, além da divisão celular por mitose ou meiose, os quais não são observados em procariontes
Quem surgiu primeiro?
As células procarióticas, como percebemos no texto, são bem mais simples que as células eucarióticas e surgiram muito antes dessas últimas. Estudos indicam que as células procarióticas surgiram há aproximadamente três bilhões de anos e as eucarióticas apareceram no planeta há apenas um bilhão de anos.
Todos os seres vivos são formados por células, estruturas consideradas a unidade fundamental da vida. Cada uma dessas estruturas, no entanto, apresenta-se de forma diferente de organismo para organismo. Os seres procariontes, por exemplo, apresentam células sem núcleo definido. Já os seres eucariontes possuem seu material genético envolto por membrana, formando um núcleo individualizado.
Entre as células eucariontes, podemos destacar dois tipos principais: a célula animal e a célula vegetal. Esses dois tipos celulares apresentam várias características que permitem sua diferenciação.
Analisando as células animal e vegetal, podemos perceber que ambas apresentam membrana plasmática constituída por lipídios e proteínas. Vale destacar que essa característica está presente em todos os tipos celulares. Nas células vegetais, no entanto, percebe-se ainda um envoltório que protege a membrana plasmática externamente, a chamada parede celular. Essa parede é formada principalmente por celulose e é responsável, entre outras funções, por garantir resistência e forma à célula e protegê-la contra patógenos.
Observando internamente as células animais e vegetais, percebe-se uma grande e diversificada quantidade de organelas celulares. Algumas dessas estruturas são comuns a ambas as células; outras, no entanto, são exclusivas e, consequentemente, servem como parâmetro para a classificação. Veja a seguir um quadro que evidencia as organelas encontradas em cada tipo celular:
Como pode ser observado na tabela acima, as organelas marcantes de uma célula animal são o lisossomo e o centríolo. O lisossomo é uma organela responsável pela digestão intracelular e está relacionado com a nutrição da célula e reciclagem de componentes celulares. Já o centríolo é uma organela que se relaciona com o processo de divisão celular. Vale frisar que os centríolos são encontrados na maioria das células animais e também em briófitas e pteridófitas. Nas gimnospermas e angiospermas os centríolos estão ausentes.
As organelas exclusivas das plantas são os plastos, os vacúolos de suco celular e o glioxissoma. Os plastos são organelas formadas por dupla membrana e que apresentam DNA próprio. Entre os plastos conhecidos, destaca-se o cloroplasto, que, por sua vez, está relacionado com a fotossíntese – processo no qual a energia luminosa transforma-se em energia química e ocorre a fixação do carbono.
Nas células vegetais, também se encontra o vacúolo de suco celular, uma estrutura saculiforme que apresenta a função de armazenar substâncias, degradar macromoléculas, manter o pH adequado da célula, garantir a regulação osmótica, entre outras funções.
Por fim, temos o glioxissoma, que está relacionado com a síntese de glicídios a partir de lipídios. São encontrados em maiores quantidades em células das sementes, onde exercem papel fundamental na germinação.