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Eucariópolis - A cidade das células animais

Hank nos fala sobre a cidade Eukariópolis - a célula animal que é responsável por todas as coisas legais que acontecem em nosso corpo. Versão original criada por EcoGeek.

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Transcrição de vídeo

RKA11C Isto é um animal. Isto também é um animal. Animal. Animal. Carcaça animal. Animal. Animal. Carcaça de novo. Animal. O que todas essas coisas têm em comum é que são construídas do mesmo material básico: a célula animal. Os animais são feitos de motores, as células eucarióticas. O nome eucariota tem origem no grego, é sobre possuir um núcleo verdadeiro. O núcleo contém o DNA e dá as ordens para o restante das células, que, por sua vez, contêm um punhado de organelas. Há muitos tipos diferentes de organelas, todas com funções bem específicas. Tudo isso é encapsulado pela membrana celular. Plantas também são eucariotas, mas sua organização é um pouco diferente: elas têm organelas que permitem fazer seu próprio alimento. Isso é bacana, nós não temos isso! Além disso, sua membrana celular é uma parede celular feita de celulose. Ela é rígida, e é por isso que as plantas não podem dançar. Se você quiser saber tudo sobre célula vegetal, fizemos um vídeo sobre isso, você pode vê-lo clicando aqui se estiver online ainda, pode ser que não... Muito desse vídeo se aplica a todas as células eucarióticas, o que inclui plantas, fungos e protistas. Paredes celulares rígidas são legais e tal, mas uma das razões pelas quais os animais tiveram sucesso, é que sua membrana é flexível: além de permitir que dancem, dá aos animais a flexibilidade de criar diferentes tipos de células, tipos de órgãos, tipos de tecidos... coisas que não seriam possíveis em uma planta. Paredes celulares que protegem e dão estrutura a uma planta impedem que elas evoluam estruturas nervosas complexas ou células musculares que permitem que os animais sejam tão hábeis em comer plantas. Os animais podem se mover e encontrar abrigo e comida, encontrar parceiros sexuais, todas essas coisas boas. De fato, a habilidade de se mover usando tecidos musculares especializados é algo 100% do reino animália. — Mas e os protozoários? Bom ponto! E os protozoários? Eles não têm tecidos musculares especializados, eles se movem com cílios, flagelos e esses tipos de coisas. Há muito tempo, em 1665, o cientista inglês Robert Hooke descobriu as células com um tipo muito rudimentar de microscópio. Ele chamou de "células", pois se pareciam com as células de dormitório de monges, sem nada interessante dentro. Hooke era um cara esperto, não há dúvidas, mas não teria como ter errado mais sobre o interior da célula. Acontece muita coisa no interior de uma célula eucariótica! É mais como uma cidade do que a cama de um monge, e vamos usar isso. Uma célula é como uma cidade: tem limites geográficos, um governo que dá as regras, usinas de energia, estradas, centro de tratamento de esgoto, polícia, indústria... tudo que uma grande metrópole precisa para funcionar. Mas essa cidade não tem um daqueles governos onde todos votam em tudo, debatem tudo na prefeitura e na câmara, toda essa burocracia. Não! Pense na Itália fascista em 1938... Pense em Kim Jong-il, quer dizer, Kim Jong-un da Coreia do Norte, e você estará perto da ideia de como funciona uma célula eucariótica. Vamos começar com o limite da cidade. Quando você se aproxima de Eucariópolis, é possível que você note algo que uma cidade normal nunca tem, que é o cílios ou os flagelos. Algumas cidades eucarióticas têm uma ou outra dessas estruturas. Os cílios são como um punhado de bracinhos que ficam balançando, e o flagelo é como um rabo que se parece com um chicote. Algumas células não têm nenhuma delas. Espermatozoides têm flagelos, e nossos pulmões e gargantas têm cílios que levam o muco para fora de nossos pulmões. Cílios e flagelos possuem longas fibras proteicas chamadas de microtúbulos, e ambos têm a mesma estrutura básica: 9 pares de microtúbulos formando um anel em torno de 2 microtúbulos. Chamamos essa estrutura de 9 + 2. De qualquer forma, você sabe que quando estiver se aproximando da cidade, deve tomar cuidado com os cílios e flagelos. Se você passar dos cílios, vai encontrar a membrana celular, que, de certa forma, é macia. Não é uma parede celular rígida que encapsula toda a cidade e o seu conteúdo. Ela também é responsável por monitorar o que entra e sai da célula, como a polícia de fronteira fascista. A membrana celular tem permeabilidade seletiva, o que significa que podem escolher quais moléculas entram e saem das células na maioria das vezes. Fiz um vídeo inteiro sobre isso, que você pode ver clicando aqui. O terreno de Eucariópolis, é importante ressaltar, é úmido e mole, parecido com um pântano. Cada célula eucariótica é cheia de uma solução de água e nutrientes chamada de citoplasma. Dentro do citoplasma, há uma estrutura chamada de citoesqueleto, que é como um monte de cordões de proteínas que reforçam a célula. "Centríolos" são uma parte especial desse reforço, eles constroem longos microtúbulos de proteínas que agem como vias de aço que seguram as construções das cidades juntas. O citoplasma fornece a infraestrutura necessária para as organelas realizarem suas atividades incríveis. Isso com a notável exceção do núcleo, que tem o seu próprio tipo de citoplasma, chamado de núcleoplasma, que é um ambiente mais privativo, luxuoso, à altura do honrado líder da célula. Veremos isso em breve. Primeiro, vamos falar das rodovias das células: o retículo endoplasmático, ou RE. São organelas responsáveis por criar uma rede de membranas que carregam as coisas pela célula. As membranas são formadas por bicamadas fosfolipídicas. Existem dois tipos de retículos endoplasmáticos: o liso e o rugoso. Eles são parecidos, mas com formas e funções um pouco diferentes. O RE rugoso é ondulado porque tem ribossomos ligados a ele, já o RE liso não tem. Portanto, é uma rede lisa de tubos. O RE liso age como um tipo de armazém de fábrica da cidade celular. Ele contém enzimas que ajudam na criação de lipídios importantes, que você vai lembrar da aula de biomoléculas que são os fosfolipídios e esteroides, os hormônios sexuais. Outras enzimas no RE liso são especialistas em desintoxicar substâncias, como coisas nocivas derivadas de droga e álcool, o que é feito pela adição de um grupo carboxila, tornando-os solúveis em água. Finalmente, o RE liso armazena íons em solução que a célula pode precisar mais tarde, em especial íons de sódio usados como energia nas células musculares. O RE liso ajuda a fazer lipídios, enquanto o RE rugoso ajuda na síntese e empacotamento de proteínas. Essas proteínas são criadas por outro tipo de organela: o ribossomo. Ribossomos podem flutuar livremente por meio do citoplasma ou ficar anexados ao envoltório nuclear, de onde eles vêm. Seu trabalho é unir os aminoácidos para formar polipeptídeos. Quando o ribossomo constrói uma cadeia de aminoácidos, a cadeia é empurrada para o RE. Quando a proteína está completa, o RE a libera e envia para o Complexo de Golgi. Na cidade, que é a célula, o Complexo de Golgi é o correio, processando e empacotando as proteínas antes de enviá-las para onde devem ir. Chamando de "complexo", parece que esse é um mecanismo complicado, algo que se deve ao fato de serem feitas de pilhas de cisternas de membrana, que são às vezes chamadas de Corpos de Golgi. Eles podem quebrar grandes proteínas em hormônios menores e combinar proteínas com carboidratos para fazer várias moléculas, como, por exemplo, o ranho. O complexo empacota essas guloseimas em sacos chamados de vesículas, que têm paredes fosfolipídicas como a membrana celular. Então, eles são enviados para outras partes da célula ou para fora dos limites celulares. Vamos aprender como as vesículas fazem isso na nossa próxima aula aqui do curso. O Complexo de Golgi também põe os toques finais nos lisossomos. "Lisossomos" são as redes de tratamento de esgoto e reciclagem da cidade. Essas organelas são, basicamente, sacos cheios de enzimas que quebram os resíduos da célula e detritos de fora das células, os transformam em compostos que vão para o citoplasma, e então são usados como materiais de construção pela célula. Finalmente, vamos falar sobre o núcleo, o adorado líder. O núcleo é uma organela altamente especializada que tem a sua própria membrana dupla, um conjunto de alta segurança formado com seu amigo nucléolo. Dentro da célula, o núcleo tem grande responsabilidade, pois carrega o DNA da célula. Lá está toda a informação necessária para a célula fazer seu trabalho. O núcleo faz todas as leis da cidade, dá ordens para todas as organelas dizendo a elas como e quando crescer, o que metabolizar, quais proteínas sintetizar, como e quando dividir. O núcleo faz tudo isso usando a informação contida em seu DNA para fazer proteínas que facilitam que um trabalho específico seja feito. Um exemplo: no dia 1.º de janeiro de todo ano, vamos dizer que uma célula do fígado precise de ajuda para quebrar uma garrafa inteira de champanhe. O núcleo da célula do fígado vai começar dizendo para a célula fazer álcool desidrogenase, que é a enzima que faz com que o álcool não seja mais álcool. A síntese dessa proteína é complicada... É uma sorte que já temos, ou pelo menos tínhamos, um vídeo completo sobre como isso é feito. O núcleo carrega seu precioso DNA com algumas proteínas em uma substância tipo teia de aranha chamada de cromatina. Quando é hora da célula se dividir, a cromatina reúne os cromossomos em forma de bastão, cada um carregando moléculas de DNA. Diferentes espécies de animais têm diferentes números de cromossomos. Nós, humanos, temos 46. Moscas da fruta têm 8. Ouriços, que são adoráveis, mas menos complexos que humanos, têm 90. O nucléolo, que está dentro do núcleo, é a única organela que não tem membrana própria, é apenas uma mancha inoportuna dentro do núcleo. Sua função principal é criar RNA ribossômico, ou rRNA, que combina com algumas proteínas para formar as unidades básicas dos ribossomos. Quando essas unidades são construídas, o nucléolo os joga para fora do envoltório nuclear, onde a formação dos ribossomos é completa. O núcleo envia ordens na forma de RNA mensageiro, ou mRNA, para aqueles ribossomos, que são os capangas que levam ordens para célula. A forma como os ribossomos fazem isso é muito complexa e incrível! Tão incrível que vamos fazer uma aula inteira sobre isso aqui no curso. Agora, falando de forma objetiva e clara, a parte mais legal da célula animal são suas usinas de energia: as mitocôndrias, organelas lisas e alongadas onde o incrível e superimportante processo de respiração ocorre. Aqui, a energia é retirada de carboidratos, gorduras e outros combustíveis, e eles são convertidos em trifosfato de adenosina, ATP, que é a moeda principal que move a vida da Eucariópolis. Você pode aprender mais sobre ATP e respiração em uma aula que já fizemos. Claro que algumas células, como as células musculares e os neurônios, precisam de muito mais energia que a maioria das células e têm, por isso, muito mais mitocôndrias por célula. Talvez a parte mais legal sobre as mitocôndrias é que, há muito tempo, as células animais não tinham mitocôndrias. As mitocôndrias existiam como uma forma de bactéria unicelular. Um dia, uma delas acabou dentro de uma célula animal, provavelmente porque a célula animal estava tentando comê-la, mas, em vez de comê-la, percebeu que ela era muito inteligente e muito boa em transformar comida em energia. Assim, ela se manteve. E ela ficou. Desde então, agem como se fossem organismos separados, fazendo suas próprias coisas dentro da célula: elas se replicam, elas até mesmo contêm uma pequena quantidade de DNA. O que é ainda mais incrível, se isso for possível, é que as mitocôndrias estão nos óvulos quando um óvulo é fertilizado. Essas mitocôndrias têm DNA e, como as mitocôndrias se replicam de forma separada, ele não se mistura com o DNA do pai, é apenas o DNA mitocondrial da mãe. Isso significa que o seu e o meu DNA mitocondrial são exatamente o mesmo DNA mitocondrial de nossas mães. Pelo fato do DNA especial estar isolado dessa forma, os cientistas podem traçar o passado do passado do passado, até o único ancestral mitocondrial Eva, que viveu há aproximadamente 200 mil anos na África. Toda essa complicação, mistério e beleza em uma única célula do seu corpo! É complicado, eu sei, mas vale a pena entender.