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Bioquímica

A partir de 1744, os cientistas começaram a pesquisar uma substância viscosa (gelatinosa) encontrada no interior de várias células animais.

Quatorze anos depois, a mesma substância foi reconhecida nas células vegetais, reafirmando a similaridade entre as células animais e vegetais. Em 1860, a substância recebeu o nome oficial de citoplasma, e passou a suspeitar-se que ela estaria presente em todos os seres vivos.

A célula vegetal. Observações feitas na primeira metade do século XVIII constataram semelhanças estruturais com as células animais.

O citoplasma das células eucariontes é constituído pelo citosol, também chamado citoplasma fundamental, hialoplasma ou matriz citoplasmática, que aparece sem estrutura visível mesmo quando examinada ao microscópio eletrônico.

A matriz citoplasmática é invisível mesmo ao microscópio eletrônico.

Contêm enzimas solúveis que participam dos processos de síntese protéica, glicólise, síntese e degradação de glicogênio, síntese de ácidos graxos, etc.

No citosol encontramos também um depósito de reserva (“pool”) de biomoléculas protéicas como actina e tubulina que, quando polimerizadas, vão originar filamentos e microtúbulos. O citosol contém ainda moléculas pequenas absorvidas, produtos da atividade enzimática celular e íons.

Mergulhadas no citosol encontramos as organelas e as inclusões. As primeiras são sedes de processos metabólicos intensos e têm ocorrência geral, como por exemplo, as mitocôndrias, o complexo de Golgi, os lisossomos, os ribossomos e o retículo endoplasmático. As inclusões são menos freqüentes e em geral representam depósitos de lipídeos, glicídeos ou pigmentos.

O citoplasma geralmente apresenta uma delgada zona periférica em contato com a membrana celular, chamada ectoplasma, contendo abundante quantidade da proteína actina, que desempenha importante função nos processos de movimentação celular. O ectoplasma é pobre em organelas e inclusões, que tendem a se localizar na parte mais central do citoplasma, denominada endoplasma.

O citosol representa pouco mais da metade do volume celular total e é o local de síntese (produção) de proteínas, onde ocorre a maior parte do metabolismo intermediário, isto é, as muitas reações pelas quais algumas moléculas pequenas são degradadas e sintetizadas para fornecer os componentes primários para a construção das macromoléculas.

A outra classe de solutos do citosol consiste de várias coenzimas, bem como ATP e ADP, além de vários íons minerais como: potássio, cloro, magnésio, cálcio, bicarbonato e fosfato. Todos os componentes do citosol são mantidos em proporções e concentrações constantes, balanceadas, graças à atividade de vários processos de transporte que operam através da membrana plasmática.

Por ser a célula uma estrutura dinâmica, o seu citoplasma não é estático, pois apresenta alguns movimentos como aquele observado nas amebas para a emissão de pseudópodes.

Emissão de pseudópodes por uma ameba.

O conceito de que o citoplasma é apenas uma substância gelatinosa perdura por muito tempo e é ainda amplamente difundido nas aulas de Biologia Celular do ensino fundamental e médio. Está, porém, ultrapassado e nesse texto abordaremos o que há de mais recente sobre a constituição do citoplasma.

Já por volta de 1929 foi proposto que o citoplasma consistia de uma grande malha extremamente organizada que preenchia praticamente todos os espaços livres existentes no meio interno da célula, deixando pequenos compartimentos intracelulares. Essa malha organizada recebeu a denominação de citoesqueleto, termo adotado pela comunidade científica internacional.

Citoesqueleto ao microscópio eletrônico.

Com a utilização de Microscopia eletrônica e técnicas de Imunologia constatou-se que esse citoesqueleto é composto por três estruturas básicas: Microtúbulos, Microfilamentos e Filamentos intermediários, todos basicamente constituídos de proteínas. Essas estruturas geralmente encontram-se unidas, podendo agir de forma conjunta ou independente, dependendo das necessidades fisiológicas da célula.