Células e seus ambientes
As células do seu corpo são muito parecidas com a casa em que você vive. Elas têm membranas que agem como paredes, separando o interior da célula do exterior. E, assim como o ambiente dentro de sua casa é muito diferente do ambiente fora de sua casa, as células também possuem ambientes internos que são diferentes do exterior.
Essa diferença nos ambientes dentro e fora das células é importante, e os organismos vivos precisam manter essas barreiras celulares para crescimento, reprodução e homeostase , que é a capacidade de manter condições internas estáveis e constantes. ‘Homeo’ significa ‘mesmo’ e ‘estase’ significa ‘ficar parado’, então isso significa que as condições dentro de suas células permanecem as mesmas (apesar das mudanças fora da célula).
Se sua casa não o protegesse do frio no inverno ou da chuva durante uma tempestade, você estaria com frio e úmido em vez de quente e seco. O interior das células precisa do mesmo tipo de proteção para realizar funções e atividades normais que ajudam os organismos a sobreviver e se reproduzir.
Transporte Molecular
A maioria dos organismos com os quais você está familiarizado é feita de células eucarióticas , que são células que contêm um núcleo e estruturas de organela. Por exemplo, plantas, animais e fungos se enquadram nesta categoria. As células eucarióticas são cercadas por uma membrana plasmática que atua como as paredes de sua casa. Essa membrana é surpreendentemente fina, mas faz um ótimo trabalho regulando o ambiente interno da célula por meio de diferentes meios de transporte molecular.
Algumas moléculas são pequenas o suficiente para poderem atravessar a membrana, geralmente por difusão , que é a tendência das partículas se espalharem uniformemente em um espaço disponível. Isso significa que, geralmente, não haverá abundância de nenhum tipo de molécula dentro ou fora da célula. Em vez disso, conforme as moléculas se movem de uma área de alta concentração para uma área de baixa concentração, haverá um equilíbrio criado através da membrana plasmática. Como a célula não precisa fazer nenhum trabalho para fazer esse movimento molecular acontecer, é chamado de transporte passivo . A célula apenas fica parada passivamente e observa o movimento ocorrer.
As moléculas também podem se difundir através da membrana por meio de proteínas de transporte, um processo denominado difusão facilitada . Essas proteínas de transporte criam canais na membrana que permitem que moléculas polares maiores, que de outra forma não atravessariam a membrana, entrem ou saiam da célula. E embora a célula ‘facilite’ o movimento através dessas aberturas, este ainda é um transporte passivo porque a célula não faz nenhum trabalho – ela apenas oferece passivamente um espaço maior para as moléculas se moverem por conta própria.
Quando uma célula usa energia para mover moléculas através da membrana, temos transporte ativo . Agora, a célula realmente assume um papel ativo para atingir as condições ambientais desejadas. A razão pela qual o transporte ativo consome energia é porque as moléculas estão se movendo contra o gradiente de concentração, ou do lado onde há menos daquela molécula para o lado onde há mais. Em vez do equilíbrio obtido por meio da difusão, a célula pode querer mais ou menos algo dentro para manter seu ambiente.
Uma maneira de fazer isso é bombeando ativamente moléculas por meio de proteínas de transporte na membrana celular. As células também podem usar o processo de exocitose , que exporta material para fora da célula, e endocitose , que importa o material para a célula. ‘Exo’ significa fora; ‘endo’ significa dentro.
Importância do Regulamento Interno
OK, então o que isso tem a ver com crescimento e reprodução? Bem, se o ambiente celular interno não for controlado, suas células não funcionarão adequadamente, o que é uma má notícia para você! Todos os processos celulares que ocorrem em um organismo requerem condições muito específicas, como o nível correto de açúcar, temperatura, oxigênio e equilíbrio hídrico. Se essas condições não forem atendidas, as células não podem fazer o trabalho de que precisam, o que, em última análise, mantém você vivo e bem.
Por exemplo, o metabolismo é uma atividade importante que depende de um ambiente celular interno específico. O metabolismo é o que o ajuda a manter a temperatura corporal. Muitos animais como mamíferos, pássaros e alguns peixes e insetos são endotérmicos , o que significa que eles geram calor por meio de seu próprio metabolismo. Você já sabe que ‘endo’ significa ‘dentro’, então esses animais geram calor de dentro de seus corpos. Isso é importante, porque se você não fizesse seu próprio calor, morreria de frio assim que chegasse o inverno!
Suas células também precisam remover ‘resíduos’ por meio do transporte molecular. Se não o fizessem, seria como se você nunca levasse o lixo para fora de casa. Ele iria se acumular em todos os lugares, o que você pode imaginar que ficaria bagunçado muito rapidamente.
A síntese de proteínas é outro processo celular importante que o ajuda a crescer e sobreviver. Suas células produzem proteínas que vêm em mais formas do que podemos nomear aqui. Eles fazem seu DNA, ajudam seu corpo a se recuperar de ferimentos, quebram os alimentos para que você possa usar seus alimentos nutritivos e muito, muito mais. Sem manter a homeostase dentro de suas células, seu corpo teria dificuldade em produzir proteínas e, portanto, teria dificuldade em executar quase todas as funções corporais que você possa imaginar (e muitas mais que você não consegue imaginar!).
Resumo da lição
As células que compõem os organismos têm um grande trabalho – manter esses organismos saudáveis para que possam crescer e se reproduzir. A manutenção de condições internas estáveis e constantes é chamada de homeostase . Suas células fazem isso regulando seus ambientes internos de modo que sejam diferentes dos ambientes externos.
Como as paredes de uma casa, as membranas celulares protegem o interior das células e mantêm a homeostase por meio do transporte molecular. O controle da quantidade de moléculas que entram ou saem de uma célula permite que as células funcionem adequadamente.
As moléculas podem se mover por meio de transporte passivo , que não requer energia da célula porque é quando as moléculas se movem passivamente através da membrana celular. Eles fazem isso por meio da difusão , que é a tendência de as partículas se espalharem uniformemente em um espaço disponível.
As moléculas também podem ser transportadas por difusão facilitada , que ocorre quando se difundem através da membrana plasmática por meio de proteínas de transporte. Esta é outra forma de transporte passivo porque a célula realmente não faz nenhum trabalho.
Quando uma célula participa ativamente do movimento molecular através da membrana, temos transporte ativo . As células têm muitas maneiras de mover moléculas ativamente para dentro ou para fora da célula, dependendo de como desejam alterar seu ambiente interno.
Todos esses regulamentos ajudam as células a funcionar corretamente. Metabolismo, excreção de resíduos e síntese de proteínas são apenas algumas maneiras pelas quais suas células o mantêm saudável e vivo. Sem ser capaz de controlar o ambiente interno, as células seriam tão inúteis quanto uma casa que não o mantém aquecido no inverno ou seco durante uma tempestade.
Resultados de Aprendizagem
Você deve ser capaz de fazer o seguinte depois de assistir a esta vídeo-aula:
- Defina a homeostase e explique como as células mantêm a homeostase
- Identifique a importância do regulamento interno
- Diferencie entre transporte passivo e ativo
- Explique como a capacidade de controlar o ambiente interno ajuda as células a funcionarem adequadamente