O termo organela é usado em biologia celular para se referir a subunidades ou componentes celulares que são encontrados no cistoplasma e que são especializados em uma determinada função . Por exemplo, o núcleo, que armazena material genético, as mitocôndrias, que produzem energia química na forma de ATP, e o retículo endoplasmático, onde as proteínas são sintetizadas.

Eles também são conhecidos como organelas , organelas, organóides ou simplesmente elementos celulares. Destes, apenas organela está listada no dicionário RAE , embora organela seja amplamente usada.

Características gerais

Organelas são estruturas intracelulares delimitadas do restante do citoplasma e que se especializam em funções específicas. Acredita-se que essa especialização tenha desempenhado um papel evolutivo muito importante . Por exemplo, as organelas tornaram possível isolar reações químicas muito complexas de outras reações celulares. Uma das principais vantagens desse isolamento é poder controlar as condições dentro da organela, por exemplo o pH, para otimizar o desempenho da reação sem afetar o resto da célula.

A estrutura e morfologia das organelas é altamente variável. Alguns são tão grandes que podem ser vistos ao microscópio óptico. Por exemplo, as mitocôndrias ou o aparelho de Golgi podem ser observados ao microscópio de luz, embora para ver detalhes de sua superfície e estrutura seja necessário o uso de um microscópio eletrônico.

Algumas organelas estão espalhadas por todo o citoplasma, enquanto outras tendem a ser encontradas em áreas específicas. Por exemplo, o núcleo normalmente aparece perto do centro da célula e o aparelho de Golgi e o retículo endoplasmático aparecem juntos e perto do núcleo.

Os tipos e número de organelas não são constantes entre as diferentes células de um organismo, mas variam de acordo com a função específica da célula. Por exemplo, as células musculares tendem a ter um maior número de mitocôndrias, as organelas responsáveis pela produção de energia.

Existem também organelas de filos taxonômicos. Por exemplo, todos os organismos eucarióticos fotossintéticos (plantas e algas) têm cloroplastos, um tipo de organela especializada em fotossíntese oxigenada e não encontrada em animais, fungos ou bactérias.

Possível origem endossimbiótica

Algumas organelas contêm seu próprio material genético, por exemplo, mitocôndrias e cloroplastos, e acredita-se que se originem de um fenômeno de simbiogênese . De acordo com essa teoria, um microrganismo unicelular independente estabeleceu uma relação endossimbiótica com as células de seu hospedeiro há bilhões de anos. Aos poucos foi abandonando sua autonomia, delegando certas funções ao seu hospedeiro até que fossem adquiridas e integradas como parte da própria célula.

No caso dos cloroplastos, acredita-se que sejam provenientes de cianobactérias que estabeleceram uma relação endossimbiótica com algum organismo protista e deram origem a algas e a todas as plantas que conhecemos hoje.

Existem organelas que também parecem ter sido adquiridas por endossimbiose, mas atualmente não contêm material genético. Por exemplo, o flagelo. Em qualquer caso, a teoria da simbiogênese poderia ter sido a chave na evolução das células eucarióticas , o que se refletiria no grande número e variedade de organelas que apresentam e como são escassas em células procarióticas.

Na verdade, até não muito tempo atrás, pensava-se que as células procarióticas nem mesmo tinham compartimentos internos, mas numerosos microcompartimentos já foram descritos em células procarióticas, às vezes encapsuladas por uma estrutura de proteína como os carboxissomos, por uma estrutura membranosa como os magnetossomas, e até mesmo por uma membrana lipídica como o nucleóide das bactérias do gênero Planctomycetes .

Porém, para alguns biólogos, o termo organela deve ser usado apenas para se referir a estruturas especializadas de origem endossimbiótica e que apresentam membrana lipídica. Mas, apesar disso, o termo organela é muito comum e amplamente utilizado para se referir a elementos celulares em geral. Alguns autores diferenciam organelas com membrana e organelas sem membrana, que também chamam de complexos biomolequais (ribossomos, nucelossomos, carboxissomos, etc.).

Funções e organelas mais proeminentes

Como já foi dito, uma das características fundamentais das organelas é sua especialização em funções específicas, a grande maioria delas fundamentais para a vida da célula . Da produção de energia à síntese de proteínas e fixação de nutrientes, a variedade de funções das organelas é enorme. Os mais proeminentes podem ser resumidos da seguinte forma:

Proteção de DNA

O núcleo é a organela que diferencia as células em dois grandes tipos básicos, as células procarióticas, que não possuem núcleo, e as eucariotas, que possuem um núcleo onde o material genético é circundado por uma membrana lipídica dupla. A função do núcleo é, além da proteção do DNA, controlar a atividade do restante da célula por meio da transcrição das informações contidas naquele DNA.

A membrana do núcleo controla todas as moléculas que entram e saem do espaço interior e possui receptores específicos para determinadas substâncias. Ambas as características são fundamentais na comunicação do núcleo com o resto da célula por meio de sinais químicos que permitem modular sua atividade.

Síntese proteíca

Algumas organelas com funções relacionadas que requerem comunicação contínua e intensa, geralmente estão localizadas próximas e até mesmo conectadas . É o caso do retículo endoplasmático , conectado ao núcleo, e do aparelho de Golgi , conectado ao retículo endoplasmático.

No retículo endoplasmático, ocorre a síntese de novas proteínas. Essa organela possui numerosos ribossomos que traduzem a informação do mRNA proveniente do núcleo. A partir daqui, algumas proteínas passam para o aparelho de Golgi onde são modificadas por glicosilação (adição de carboidratos), fosforilação (adição de fosfato) ou proteolisadas para formar a proteína definitiva ou conformação ativa.

O aparelho de Golgi também embala e distribui proteínas ao seu destino final, criando vesículas de transporte.

Por exemplo, a pró-insulina é sintetizada no retículo endoplasmático das células pancreáticas e no aparelho de Golgi é modificada para a forma ativa de insulina. A insulina é embalada em grânulos secretores que serão responsáveis ​​pela secreção de insulina no espaço extracelular.

Produção de energia

Todas as células eucarióticas possuem organelas especializadas na produção de energia, mitocôndrias , presentes em animais, fungos e plantas, e cloroplastos , presentes em plantas e algas. As mitocôndrias produzem ATP a partir de moléculas orgânicas e é a principal forma de obtenção de energia em animais e fungos. Nas plantas, é uma fonte de energia secundária, sendo a principal delas a fotossíntese oxigenada realizada nos cloroplastos.

Não há mitocôndrias ou cloroplastos nas bactérias, mas algumas bactérias têm outros tipos de microcompartimentos especializados na produção de energia. Por exemplo, em carboxissomos , o CO 2 atmosférico é fixado e transformado em moléculas orgânicas que podem então ser usadas como energia. Os carboxissomos foram encontrados em cianobactérias, bactérias quimiolitotróficas e algumas bactérias fotossintetizantes.

Outros

Existem muitas outras organelas, a maioria no meio do debate dialético sobre se elas devem ou não ser nomeadas por esse termo. Sem entrar nesse debate, alguns exemplos comuns de outras organelas são:

  • ribossomos
  • lisosomas
  • cilios
  • flagelo
  • acrosomas
  • vesículas
  • melanosomas
  • acrosoma
  • magnetosomas
  • tilacóides
  • miofibrilas
  • centríolo
  • E um longo etc.

Galeria

Diagrama com as organelas típicas de uma célula animal Diagrama com as organelas típicas de uma célula vegetal