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O citoplasma é o espaço intracelular entre a membrana plasmática e o invólucro nuclear em seres eucariontes, enquanto nos procariontes corresponde à totalidade da área intracelular. O citoplasma é preenchido por uma matéria coloidal e semi-fluída denominada citosol, na qual estão suspensos os organelos celulares. Nos eucariontes, em oposição ao protoplasma, o citoplasma não inclui o núcleo celular, cujo interior é formado por nucleoplasma. No geral, o citoplasma é tudo o que compreende a célula menos o núcleo e a membrana plasmática.
O movimento de íons de cálcio para dentro e para fora do citoplasma é considerado ser uma sinalização de atividade dos processos metabólicos.[1]
O citoplasma consiste em uma porção fluída, denominada citossol; partículas insolúveis, denominadas inclusões; e estruturas delimitadas por membrana, coletivamente conhecidas por organelos.[2] como Complexo de Golgi, mitocôndrias, ribossomas, centríolos, núcleo , retículo endoplasmático rugoso e liso.
O citosol é a porção do citoplasma não contidos dentro da membrana. O citosol ocupa cerca de 70% do volume da célula e é composto por água, sais e moléculas orgânicas.[3] O citosol é uma mistura complexa de filamentos de citoesqueleto, moléculas dissolvidas e água que enchem a maior parte do volume de uma célula. O citosol também contém filamentos de proteína que formam o citoesqueleto, bem como proteína dissolvida e pequenas estruturas, tais como os ribossomas, proteassomas e o misterioso complexo vault.[4] A porção interior, granular e mais fluido do citoplasma é referido como endoplasma.[5]
As inclusões são partículas de substâncias insolúveis em suspensão no citosol. Existe uma grande variedade de inclusões em diferentes tipos de células que variam de cristais de oxalato de cálcio e dióxido de silício em células de plantas,[6][7] a grânulos de materiais de armazenamento de energia, tais como Amido[8] glicogênio,[9] ou polihidroxibutirato.[10] Um exemplo particularmente difundida são gotículas de lipídio, essas gotas esféricas compostas de lípidos e proteínas são usadas em ambos os procariotas e eucariotas, como um modo de armazenamento de lípidos, tais como ácido graxo e esterol.[11] Gotículas lipídicas constituem a maior parte do volume dos adipócitos, que são células especializadas em armazenar lípido e são encontrados numa variedade de outros tipos de células.
Organelos são "pequenos órgãos" encarregados de algum trabalho para manter a vida celular. O citoesqueleto, os centríolos e os ribossomos são exemplo de organelos. A maior parte das organelos são envolvidas por uma membrana de composição similar à membrana citoplasmática.[12]
O citoplasma, as mitocôndrias e a maioria dos organelos são contribuições para a célula do gâmeta materno. Há poucas pesquisas e compreensão sobre herança citoplasmática/herança materna e DNA mitocondrial em relação ao núcleo da célula e DNA genômico. Historicamente, houve negligência em pesquisar o que fosse rotulado como feminino. O citoplasma é um organelo que foi marcado como sendo masculino.[13][14] Contrariamente às informações mais velhas que ignoram qualquer noção do citoplasma como sendo ativo, uma nova pesquisa mostrou que ele está no controle de movimento e fluxo de nutrientes dentro e fora da célula por "comportamento viscoplástico e... uma medida da taxa recíproca de dentro da rede citoplasmática".[15]
Enquanto todas as células possuem citoplasma, células de diferentes grupos biológicos podem divergir substancialmente nas características dos seus citoplasmas. Nas células animais, o citoplasma ocupa cerca de metade do volume da célula, enquanto em células vegetais ele ocupa menos espaço devido à presença de vacúolos.
Além de servir de meio das reações metabólicas vitais (glicólise anaeróbia e a síntese proteica), é onde se localizam as mitocôndrias e o citoesqueleto, este mantendo a consistência e a forma da célula. É também o local de armazenamento de substâncias químicas indispensáveis à vida.
As enzimas lisossômicas são produzidas no retículo endoplasmático granuloso, passam para o complexo de Golgi, onde são “empacotadas” e liberadas na forma de vesículas (lisossomas primários). Quando uma partícula de alimentos é englobada por endocitose, forma-se um vacúolo alimentar, e um ou mais lisossomas fundem-se no fagossoma, despejando enzimas digestivas nele. Assim forma-se o vacúolo digestivo, e as moléculas provenientes da digestão se fundem no citoplasma. O vacúolo cheio de resíduos é chamado de vacúolo residual.
A) Lisossomas e desenvolvimento - Em alguns casos, para desenvolvimento de um corpo (como no caso dos girinos), as células promovem autodigestão através do rompimento de seus lisossomas, o que é chamado de apoptose (morte celular programada). O material conseguido através da autodigestão é mandado, através da circulação, para outras partes do corpo do animal, onde é aproveitado para o desenvolvimento.
B) Lisossoma e doença - Devido a algumas doenças, os lisossomas se rompem e matam as células como o caso da silicose, doença pulmonar causada por inalação regular de pó de sílica e que destrói regiões do pulmão, o qual perde aos poucos a sua capacidade respiratória.
C) Lisossomas e morte celular - Assim que a célula morre, os lisossomas se rompem aos poucos, libertando suas enzimas; estas, evidentemente, aceleram o processo de degradação do material celular (autólise), simultaneamente à ação das bactérias da decomposição.
D) Armazena substâncias químicas essenciais para a manutenção da vida.