O que é uma organela em uma célula?

A palavra organela significa "pequeno órgão". No entanto, as organelas são muito menores do que os órgãos de plantas ou animais. Assim como um órgão desempenha uma função específica em um organismo, como um olho ajuda um peixe a ver ou um estame ajuda uma flor a se reproduzir, cada organela tem funções específicas dentro das células. As células são sistemas autocontidos dentro de seus respectivos organismos, e as organelas dentro delas trabalham juntas como componentes de uma máquina automatizada para manter as coisas funcionando sem problemas. Quando as coisas não funcionam bem, existem organelas responsáveis ​​pela autodestruição celular, também conhecida como morte celular programada.

Muitas coisas flutuam em uma célula, e nem todas são organelas. Alguns são chamados de inclusões, que é uma categoria para itens como produtos celulares armazenados ou corpos estranhos que entraram na célula, como vírus ou detritos. A maioria, mas nem todas as organelas são cercadas por uma membrana para protegê-las do

TL; DR (muito longo; Não li)

As células são os blocos de construção de todos os organismos vivos. Eles são sistemas autocontidos dentro de seus respectivos organismos, e as organelas dentro deles trabalham juntas como componentes de uma máquina automatizada para manter as coisas funcionando sem problemas. Organela significa "pequeno órgão". Cada organela tem uma função distinta. A maioria está ligada a uma ou duas membranas para separá-la do citoplasma que preenche a célula. Algumas das organelas mais vitais são o núcleo, o retículo endoplasmático, o aparelho de Golgi, os lisossomos e as mitocôndrias, embora existam muitos mais.

Em 1665, um filósofo natural inglês chamado Robert Hooke examinou ao microscópio finas fatias de cortiça, bem como polpa de madeira de vários tipos de árvores e outras plantas. Ele ficou surpreso ao encontrar semelhanças marcantes entre materiais tão diferentes, que o lembravam de um favo de mel. Em todas as amostras, ele viu muitos poros adjacentes, ou “muitas pequenas caixas”, que ele comparou aos quartos em que os monges viviam. Ele os cunhou celulas, que traduzido do latim, significa pequenos quartos; no inglês moderno, esses poros são familiares a estudantes e cientistas como células. Quase 200 anos após a descoberta de Hooke, o botânico escocês Robert Brown observou uma mancha escura nas células de orquídeas vistas ao microscópio. Ele chamou essa parte da célula de núcleo, a palavra latina para kernel.

Alguns anos depois, o botânico alemão Matthias Schleiden rebatizou o núcleo de citoblasto. Afirmou que o citoblasto era a parte mais importante da célula, pois acreditava que formava o resto das partes da célula. Ele teorizou que o núcleo - como é novamente referido hoje - era responsável pelas aparências variadas de células em diferentes espécies de plantas e em diferentes partes de uma planta individual. Como botânico, Schleiden estudou plantas exclusivamente, mas quando colaborou com o fisiologista alemão Theodor Schwann, suas idéias sobre o núcleo seriam consideradas verdadeiras sobre as células de animais e outras espécies como Nós vamos. Eles desenvolveram em conjunto uma teoria celular, que buscava descrever as características universais de todas as células, independentemente do sistema de órgãos do animal, fungo ou fruta comestível em que foram encontradas.

Ao contrário de Schleiden, Schwann estudou o tecido animal. Ele vinha se esforçando para apresentar uma teoria unificadora que explicasse as variações em todas as células dos seres vivos; como tantos outros cientistas da época, ele buscou uma teoria que englobasse as diferenças em todos os muitos tipos de células que ele estava vendo no microscópio, mas um que ainda permitia que todos fossem contados como células. As células animais apresentam muitas estruturas. Ele não tinha certeza de que todas as “pequenas salas” que viu no microscópio eram células, sem uma teoria celular adequada. Ao ouvir sobre as teorias de Schleiden sobre o núcleo (citoblasto) ser o locus de formação da célula, ele sentiu que tinha a chave para uma teoria celular que explicava os animais e outras células vivas. Juntos, eles propuseram uma teoria celular com os seguintes princípios:

• Células são os blocos de construção de todos os organismos vivos.
  
• Independentemente de quão diferentes sejam as espécies individuais, todas elas se desenvolvem pela formação de células.
  
• As Schwann observado, “Cada célula é, dentro de certos limites, um indivíduo, um todo independente. Os fenômenos vitais de um se repetem, total ou parcialmente, em todo o resto. ”
  
• Todas as células se desenvolvem da mesma maneira e, portanto, são todas iguais, independentemente da aparência.
  

Com base na teoria celular de Schleiden e Schwann, muitos cientistas contribuíram com descobertas - muitas feitas através do microscópio - e teorias sobre o que se passava dentro das células. Nas décadas seguintes, sua teoria celular foi debatida e outras teorias foram apresentadas. Até hoje, no entanto, muito do que os dois cientistas alemães postularam na década de 1830 é considerado preciso nos campos biológicos. Nos anos seguintes, a microscopia permitiu a descoberta de mais detalhes do interior das células. Outro botânico alemão chamado Hugo von Mohl descobriu que o núcleo não estava fixado no interior do parede celular da planta, mas flutuou dentro da cela, mantida no alto por uma substância gelatinosa semi-viscosa. Ele chamou essa substância de protoplasma. Ele e outros cientistas notaram que o protoplasma continha pequenos itens suspensos dentro dele. Iniciou-se um período de grande interesse pelo protoplasma, que passou a ser denominado citoplasma. Com o tempo, usando métodos aprimorados de microscopia, os cientistas enumerariam as organelas da célula e suas funções.

A maior organela em uma célula é a núcleo. Como Matthias Schleiden descobriu no início do século 19, o núcleo serve como o centro das operações celulares. Ácido nucleico desoxirribose, mais conhecido como dácido eoxirribonucléico ou DNA, contém a informação genética do organismo e é transcrita e armazenada no núcleo. O núcleo também é o locus de divisão celular, que é como as novas células são formadas. O núcleo é separado do citoplasma circundante, que preenche a célula por um envelope nuclear. Esta é uma membrana dupla que é interrompida periodicamente por poros através dos quais os genes que foram transcritos em fitas de ácido ribonucléico, ou RNA - que se torna RNA mensageiro, ou mRNA - passa para outras organelas chamadas retículo endoplasmático fora do núcleo. A membrana externa da membrana nuclear está conectada à membrana que envolve a membrana endoplasmática, o que facilita a transferência dos genes. Este é o sistema de endomembrana, e também inclui o Aparelho de Golgi,lisossomos, vacúolos, vesículas e o membrana celular. A membrana interna do envelope nuclear faz o trabalho principal de proteger o núcleo.

O retículo endoplasmático é uma rede de canais que se estende a partir do núcleo e que está contida em uma membrana. Os canais são chamados de cisternas. Existem dois tipos de retículo endoplasmático: o retículo endoplasmático rugoso e liso. Eles estão conectados e fazem parte da mesma rede, mas os dois tipos de retículo endoplasmático têm funções diferentes. As cisternas do retículo endoplasmático liso são túbulos arredondados com muitos ramos. O retículo endoplasmático liso sintetiza lipídios, especialmente esteróides. Também ajuda na quebra de esteróides e carboidratos e desintoxica o álcool e outras drogas que entram na célula. Ele também contém proteínas que movem os íons de cálcio para as cisternas, permitindo que o endoplasmático liso retículo para servir como local de armazenamento de íons de cálcio e como regulador de suas concentrações.

O retículo endoplasmático rugoso está conectado à membrana externa da membrana nuclear. Suas cisternas não são túbulos, mas sacos achatados cravejados de pequenas organelas chamadas ribossomos, de onde vem a designação “áspera”. Os ribossomos não são fechados por membranas. O retículo endoplasmático rugoso sintetiza proteínas que são enviadas para fora da célula ou embaladas dentro de outras organelas dentro da célula. Os ribossomos que ficam no retículo endoplasmático rugoso lêem a informação genética codificada no mRNA. Os ribossomos então usam essa informação para construir proteínas a partir de aminoácidos. A transcrição de DNA para RNA em proteína é conhecida na biologia como "O Dogma Central". O retículo endoplasmático rugoso também torna o proteínas e fosfolipídios que forma o membrana plasmática da célula.

O complexo de Golgi, também conhecido como corpo de Golgi ou aparelho de Golgi, é outra rede de cisternas e, como o núcleo e o retículo endoplasmático, é envolvido por uma membrana. O trabalho da organela é processar proteínas que foram sintetizadas no retículo endoplasmático e distribuí-las para outras partes da célula, ou prepará-las para serem exportadas para fora da célula. Também ajuda no transporte de lipídios pela célula. Ao processar materiais a serem transportados, ele os embala em algo chamado vesícula de Golgi. O material é ligado a uma membrana e enviado ao longo dos microtúbulos do citoesqueleto da célula, para que possa viajar até seu destino através do citoplasma. Algumas das vesículas de Golgi deixam a célula e algumas armazenam uma proteína para liberar mais tarde. Outros se tornam lisossomos, que é outro tipo de organela.

Lisossomos são uma vesícula redonda, delimitada por uma membrana, criada pelo aparelho de Golgi. Eles são preenchidos com enzimas que quebram várias moléculas, como carboidratos complexos, aminoácidos e fosfolipídios. Os lisossomos fazem parte do sistema endomembrana como o aparelho de Golgi e o retículo endoplasmático. Quando uma célula não precisa mais de uma determinada organela, um lisossoma a digere em um processo chamado autofagia. Quando uma célula está com defeito ou não é mais necessária por qualquer outro motivo, ela se envolve em morte celular programada, um fenômeno também conhecido como apoptose. A célula se digere por meio de seu próprio lisossoma, em um processo denominado autólise.

Uma organela semelhante ao lisossoma é o proteassoma, que também é usado para quebrar materiais celulares desnecessários. Quando a célula precisa de uma redução rápida na concentração de uma determinada proteína, ela pode marcar a proteína moléculas com um sinal, anexando ubiquitina a eles, que irá enviá-los para o proteassoma para ser digerido. Outra organela neste grupo é chamada de peroxissomo. Os peroxissomos não são fabricados no aparelho de Golgi como os lisossomas, mas no retículo endoplasmático. Sua principal função é desintoxicar drogas prejudiciais, como álcool e toxinas, que viajam pelo sangue.

Mitocôndria, cujo singular é a mitocôndria, são organelas responsáveis ​​pelo uso de moléculas orgânicas para sintetizar trifosfato de adenosina, ou ATP, que é a fonte de energia da célula. Por causa disso, a mitocôndria é amplamente conhecida como a “casa de força” da célula. As mitocôndrias estão continuamente mudando entre uma forma filiforme e uma forma esferoidal. Eles são cercados por uma membrana dupla. A membrana interna tem muitas dobras, de modo que parece um labirinto. As dobras são chamadas de cristas, o singular das quais é crista, e o espaço entre elas é chamado de matriz. A matriz contém enzimas que as mitocôndrias usam para sintetizar ATP, bem como ribossomos, como aqueles que marcam a superfície do retículo endoplasmático rugoso. A matriz também contém moléculas pequenas e redondas de mtDNA, que é a abreviação de DNA mitocondrial.

Ao contrário de outras organelas, as mitocôndrias possuem seu próprio DNA, separado e diferente do DNA do organismo, que está no núcleo de cada célula (DNA nuclear). Na década de 1960, uma cientista evolucionista chamada Lynn Margulis propôs uma teoria da endossimbiose, que ainda hoje se acredita que explique o mtDNA. Ela acreditava que as mitocôndrias evoluíram de bactérias que viviam em uma relação simbiótica dentro das células de uma espécie hospedeira cerca de 2 bilhões de anos atrás. Eventualmente, o resultado foi a mitocôndria, não como sua própria espécie, mas como uma organela com seu próprio DNA. O DNA mitocondrial é herdado da mãe e sofre mutações mais rapidamente do que o DNA nuclear.