Para facilitar o estudo da imensa diversidade das formas vivas, os organismos foram divididos em dois grandes grupos: os procariontes (pro = antes, karyon = núcleo) e os eucariontes (eu = verdadeiro, karyon = núcleo). Dentro dos organismos procariontes temos seres unicelulares (uma única célula) e ou pluricelulares (muitas células). E entre os organismos pluricelulares temos células vegetais e animais.

O estudo das diferenças entre células é um típico caso em que começar pelo mais detalhado é mais fácil do que pelo geral. Por quê? Porque as células animais e vegetais apresentam mais estruturas que a célula procariótica, portanto, vão proporcionar uma visão mais ampla do assunto.

O elemento mais abundante da célula é a água. No caso dos eucariontes esta solução aquosa chama-se citoplasma (plasma = líquido e cito = celular). Nela estão dissolvidos açúcares, sais, aminoácidos, nucleotídeos, enzimas e tudo o mais que se torna necessário para o funcionamento da célula. O tema 3 abordou esses elementos.

Geralmente as células eucarióticas variam de 1 a 100 micrômetros de tamanho. A principal característica que diferencia a célula animal da vegetal é a ausência de uma parede celular. Possivelmente esta estrutura foi perdida no passado quando os primeiros organismos unicelulares deram origem ao reino Animália.

Imagine: o que pode acontecer com uma estrutura fluida e plástica quando perde a estrutura rígida em volta dela?

Ela se espalha, se estende, se estica, tem liberdade para assumir todas as formas possíveis. Pois bem, a ausência desta parede rígida possibilitou que a célula animal mudasse de forma muito mais ampla que a vegetal, permitindo o aparecimento de tecidos bem diferenciados e especializados. Entre as várias formas, surgiram células musculares e nervosas, evento que não ocorreu nos vegetais, permitindo aos animais a mobilidade. A capacidade de se mover, que é a marca característica do reino Animália, está presente em todos seus representantes desde os minúsculos protozoários.

Você pode argumentar, mas as plantas também se mexem! As folhas e as flores se viram para o sol, se abrem ou fecham ao longo do dia, as plantas carnívoras fecham suas “mandíbulas” sobre a presa. Existe uma diferença entre esses tipos de movimento. As plantas respondem a estímulos do meio, é um processo passivo, sempre igual e não é coordenado por um circuito nervoso. O movimento animal está ligado a células nervosas e proteínas especializadas com função contrátil.

Apesar do grupo dos animais ser extremamente amplo e variado, flexível e adaptado a diferentes formas de alimentação, de ambiente e de reprodução, ele sempre depende direta ou indiretamente das plantas porque não pode produzir seu próprio alimento.

As plantas possuem uma estrutura única, espetacular: a molécula de clorofila. A clorofila permite às plantas usar a luz solar para converter água e dióxido de carbono em açucares e carboidratos, que são as moléculas energéticas para as células.

O fato de serem autótrofas transforma as plantas na base do ecossistema terrestre e das teias alimentares. Tudo que um “consumidor” come vem diretamente de um vegetal ou da transformação desse vegetal por um herbívoro, como é o caso do “bife” que vem de uma vaca que comeu pasto.

Vamos analisar um esquema de uma célula animal e de uma célula vegetal.


Célula animal.


Célula vegetal.

Preste atenção na aparência geral dessas duas células. Logo é possível perceber que existem muitas estruturas lá dentro e que as duas células são parecidas, mas não iguais. Olhando para o conteúdo das células, repare na variedade, nas formas e na distribuição das estruturas que estão lá dentro.

Quer ver como essas estruturas se distribuem na célula numa imagem mais próxima do real, em três dimensões? Vá até “Ampliando horizontes” e assista alguns vídeos bastante explicativos, depois retorne. Clique aqui.


Organelas celulares

Para analisar cada uma das estruturas celulares, vamos fazer uma analogia entre uma célula e uma cidade. Quer ver como isso funciona? Veja na animação a seguir e descubra!


Estruturas celulares.

Núcleo - é a estrutura que diferencia células eucarióticas e procarióticas.


Núcleo.


Chama a atenção porque é uma estrutura arredondada e volumosa. Pode ser considerado o “centro administrativo” da célula. Veja por que: armazena todo o material hereditário da célula, o DNA, e coordena todas as atividades para a diferenciação, crescimento, manutenção e reprodução da célula. Existe um envelope em volta do núcleo, com as mesmas características da membrana celular.

O envelope nuclear é composto por uma bicamada lipídica e várias aberturas chamadas poros. Os poros são proteínas que permitem a passagem de substâncias entre o núcleo e o citoplasma.

A região mais escura do núcleo é o nucléolo.

Na célula animal (heterotrófica) a energia é gerada pelas mitocôndrias e na célula vegetal (autotrófica) pelos cloroplastos. Os processos de respiração celular e fotossíntese são aprofundados no tema específico.


Mitocôndria
- A camada interna de sua membrana não é esticada, mas apresenta uma série de dobras, as cristas. Isso aumenta muito sua superfície e é justamente nas cristas que ocorre o processo de respiração celular: o oxigênio e os nutrientes são transformados em energia.

Quer saber mais? Clique aqui.

A célula tem seu próprio gerador de energia, a mitocôndria, que usa um combustível que, até este estágio do desenvolvimento da vida na terra, parece inesgotável. Isso já não se aplica aos recursos energéticos usados pelo homem. Quer saber um pouco mais? Assita ao vídeo abaixo.


O desafio energético - Estrutura e funcionamento celular.


Cloroplastos
- são maiores que as mitocôndrias e são responsáveis pela fotossíntese, processo para produção de alimento a partir da energia solar. Estão presentes nos vegetais e nas algas.


Estrutura de um cloroplasto.

Também possuem seu próprio DNA, então devem ter tido origem da mesma forma que as mitocôndrias.


Ribossomos
- são as estruturas mais numerosas e as menores das células. São responsáveis pela síntese de proteínas para uso interno da célula ou para exportação. Os ribossomos são compostos por proteínas e RNA e são manufaturados no nucléolo do núcleo.

Eles podem estar livres no citoplasma ou podem estar associados a redes de membranas formando os retículos endoplasmáticos (endo = dentro). Existem dois tipos de retículos endoplasmáticos, eles estão interligados e a transição entre eles é gradual:


Retículo Endoplasmático Granular (REG)
- também é chamado de Rugoso (RER).


Organelas celulares: retículo endoplasmático granular ou rugoso (REG) e retículo endoplasmático liso (REL).

Os ribossomos se ligam a um sistema de bolsas de membranas envolvido na manufatura e na exportação de produtos. A aparência “áspera” é responsável pela denominação dessa organela. Os ribossomos sintetizam as proteínas que são modificadas por enzimas ou recebem outros componentes, tais como açúcares, nas bolsas do REG.


Retículo Endoplasmático Liso (REL)
- aos poucos os ribossomos desaparecem e o retículo fica liso. Esta porção do REL está principalmente envolvida na síntese e metabolismo dos lipídios. Também pode conter enzimas que trabalham para desintoxicar alguns produtos químicos, como pesticidas, álcool e outras drogas.


Estruturas celulares.


Complexo Golgiense
- (ou Complexo de Golgi) é uma estrutura formada por bolsas achatadas que ficam empilhadas umas sobre as outras.


Complexo Golgiense.

Os produtos que são sintetizados pelo REG, são transportados em vesículas até essas bolsas onde é completada sua transformação. Aqui eles podem ser armazenados, empacotados e levados até a superfície celular para serem liberados para fora da célula. Esse processo é chamado de secreção celular.


Lisossomo
- Na célula, estas estruturas fazem a coleta de resíduos e sua separação em recicláveis e não recicláveis.


Ação dos lisossomos.

Os lisossomos são pequenas vesículas formadas no REG que contêm uma mistura de substâncias digestivas. Suas função é separar restos de produtos e substâncias estranhas em compostos simples para reciclagem.

A estrutura tridimensional de uma cidade é determinada pelos prédios, ruas, pontes, viadutos, etc. Na célula este aspecto tridimensional é garantido em parte por componentes da membrana e em parte por estruturas que formam o chamado citoesqueleto. Na membrana da célula animal temos o colesterol e na parede celular vegetal, a celulose.


Citoesqueleto
- é composto por uma rede de fibras de proteína que ajudam na estrutura, transporte e mobilidade celular.


Organelas celulares: Citoesqueleto.

São microfilamentos, microtúbulos e filamentos intermediários que se ligam à membrana celular e são responsáveis pela forma da célula e distribuição das organelas dentro da célula.

Nas células vegetais a principal estrutura responsável pela forma, é o vacúolo.


Vacúolos
- são bolsas que armazenam água e compostos na célula vegetal.


Organelas celulares: Vacúolo.

Em geral cada célula vegetal tem um único vacúolo que ocupa grande parte do espaço. Ao mesmo tempo em que garante substâncias para o crescimento, ajuda a estruturar a célula.


Centríolos
- só existem nas células animais e são compostos por microtúbulos.


Organelas celulares: Centríolo.

Antes de uma divisão celular, o centríolo se duplica e cada um vai para um dos lados da célula onde originam uma estrutura que vai organizar e separar os cromossomos.

Em volta da célula ainda podem aparecer cílios, flagelos e microvilosidades.


Cílios e flagelos
- são extensões do citoplasma que contêm microtúbulos e proteínas motoras e estão envolvidos na locomoção. Os flagelos são mais longos que a células e em geral são em número de um ou dois. Os cílios são mais curtos e podem ser relacionados à locomoção e a remoção de impurezas.


Microvilosidades
- são extensões da membrana em forma de dedos que aumentam a superfície de absorção.


Plasmodesmata
- são pequenos tubos que interligam as células vegetais formando pontes que transpassam as paredes celulares. Compare as duas células e veja as similaridades e diferenças.

Tabela de comparação entre célula vegetal e animal.

Agora que conhecemos melhor os tipos de organelas presentes numa típica célula eucariótica, vamos fazer uma comparação com a célula procariótica.

Preste atenção na imagem a seguir:


Célula procariótica e célula eucariótica - comparação.

O que mais chama sua atenção? Observe as estruturas internas: são similares àquelas da célula eucariótica? São em número maior ou menor? São mais complexas ou simples?

Acompanhe aqui uma descrição desse tipo de célula que, na verdade, constitui um organismo vivo completo, funcional e bem adaptado:

O citoplasma contém todas as enzimas necessárias para os processos metabólicos das células, uma vez que não existem organelas. A região do citoplasma onde se concentra o DNA é chamada de zona nuclear. A parede celular não é composta de celulose, mas de outra glicoproteína e é circundada pela cápsula cuja função é proteger, armazenar nutrientes e aproximar uma célula à outra. Sua movimentação é conseguida através do único motor de rotação conhecido na natureza: o flagelo. O flagelo de bactéria é rígido, não funciona com movimentos ondulatórios, mas se movimenta com rotação. Ele gira no sentido horário para impulsionar para frente e no sentido anti-horário resulta em uma rotação caótica.

Veja nessa tabela uma comparação entre essas duas células.