Em biologia celular, organelas, organelos, ou ainda organitos, ("pequenos órgãos") são compartimentos delimitados por membrana que têm papéis específicos a desempenhar na função global de uma célula. As organelas trabalham de maneira integrada, cada uma assumindo uma ou mais funções celulares.Elaine N. Marieb. Anatomia e Fisiologia. Artmed; ISBN 978-85-363-1809-7. p. 79.
O nome "organela" vem da ideia de que estas estruturas são os órgãos da célula, como os órgãos são para o corpo (daí o nome organela, o sufixo -ela sendo um diminutivo). As organelas são identificadas por microscopia e também pode ser purificadas por fracionamento celular. Existem muitos tipos de organelas, particularmente em células eucarióticas. Enquanto os procariontes não possuem organelas per se, alguns contêm microcompartimentos proteicos, que são supostamente para funcionar como organelas primitivas.
História e terminologia Em biologia, os órgãos são definidos como unidades funcionais confinadas dentro de um organismo.
Creditado como o primeiroAmer. Naturalist. 23, 1889, p. 183: "Pode ser eventualmente uma vantagem usar a palavra "organula" aqui em vez de órgão, seguindo uma sugestão de Möbius. Agregados multicelulares funcionalmente diferentes em formas ou metazoários multicelulares são neste sentido órgãos, enquanto que, para as partes funcionalmente diferenciadas do organismo unicelular ou para essas porções diferenciadas de elementos unicelulares de metazoários, o diminutivo "organula" é apropriado." Citado em: Oxford English Dictionary online, em "organelle". Ch Robin; Georges Pouchet; Mathias Marie Duval. Journal de l'anatomie et de la physiologie normales et pathologiques de l'homme et des animaux. F. Alcan; 1891 [cited 3]. a usar um diminutivo de órgão (isto é, "pequeno órgão") para estruturas celulares foi o zoólogo alemão Karl August Möbius, que usou o termo organula (plural de organulum, o diminutivo de organum em latim).
Levou alguns anos antes que organulum, ou organela, tornaram-se aceitos e expandindo seu significado para incluir estruturas subcelulares em organismos multicelulares. Os livros, por volta de 1900, a partir de Valentin Hacker, Edmund Wilson e Oscar Hertwig ainda referiam-se a "órgãos" celulares. Mais tarde, ambos os termos passaram a ser usados lado a lado: Bengt Lidforss escreveu 1915 (em alemão) sobre "órgãos ou organelas".
Por volta de 1920, o termo organelo foi usado para descrever as estruturas de propulsão dos protozoários ("complexo motor do organelo", isto é, os flagelos e a sua ancoragem).Cl. Hamburger, Handwörterbuch der Naturw. Bd. V,. p. 435. Infusorien. cited after Alfred Kühn escreveu sobre os centríolos como organelas de divisão, embora ele afirmou que a alternativa organela ou acúmulo de produto de estrutural ainda não tinha sido decidido, sem explicar a diferença entre as alternativas.
Em seu livro de 1953, Max Hartmann usou o termo para estruturas extracelulares (película, conchas, paredes celulares) e esqueletos intracelulares de protistas.
Mais tarde, a definição organela tornou-se mais amplamente utilizadaNultsch, Allgemeine Botanik, 11. Aufl. 2001, Thieme VerlagWehner/Gehring, Zoologies, 23. Aufl. 1995, Thieme VerlagAlberts, Bruce et al. (2002). The Molecular Biology of the Cell, 4th ed., Garland Science, 2002, ISBN 0-8153-3218-1. online via "NCBI-Bookshelf"Brock, Mikrobiologie, 2. korrigierter Nachdruck (2003), der 1. Aufl. von 2001, mesmo quando apenas as estruturas celulares com membrana eram consideradas organelas. No entanto, a definição mais original de "unidade funcional subcelular" em geral ainda coexiste.Strasburgers Lehrbuch der Botanik für Hochschulen, 35. Aufl. (2002), p. 42
Em 1978, Albert Frey-Wyssling sugeriu que o termo organela deveria referir-se apenas às estruturas que convertem energia, tais como os centrossomas, ribossomos e nucléolos.
Tipos de organelas direita|450px|thumb| Organelas de uma célula animal 1. Nucléolo 2. Núcleo celular 3. Ribossomas 4. Vesícula 5. Retículo endoplasmático rugoso 6. Complexo de Golgi 7. Citoesqueleto 8. Retículo endoplasmático liso 9. Mitocôndria 10. Vacúolo 11. Citoplasma (composto de Citosol) 12. Lisossomo 13. centrossoma 14. Membrana plasmática Enquanto a maioria dos biólogos consideram o termo "organela" como sinônimo de "compartimentos celulares", outros biólogos optam por limitar o termo "organela" para incluir apenas aquelas que contém DNA, tendo estas se originado a partir de organismos microscópicos autônomos por endossimbiose.
Sob esta definição, haveria apenas duas grandes classes de organelas (ou seja, aquelas que contêm seu próprio DNA e se originaram a partir de bactérias endossimbióticas):
mitocôndrias (em quase todos os eucariotas) plastídeosC.Michael Hogan. 2010. Deoxyribonucleic acid. Encyclopedia of Earth. National Council for Science and the Environment. S. Draggan and C. Cleveland (eds.). Washington DC (ex.: em plantas, algas e alguns protistas).
Outra definição restringe o termo organela apenas às estruturas delimitadas por membranas e, sendo assim, alguns componentes celulares não se qualificam como organelas. No entanto, o uso de organela para se referir a estruturas não-membranosas, tais como os ribossomos, é comum.Campbell and Reece, Biology 6th edition, Benjamin Cummings, 2002 Isto levou a alguns textos para delinear entre organelas ligada à membrana e organelas não ligadas.Cormack, David H. (1984) Introduction to Histology, Lippincott, ISBN 0397521146 Estas estruturas são grandes montagens de macromoléculas, que realizam funções específicas e especializadas, mas que não são delimitadas por membrana, tais como:
Ribossoma Citoesqueleto Flagelo Centríolo e Centro organizador de microtúbulos (MTOC) Proteassoma
Organelas eucarióticas As células eucarióticas são estruturalmente complexas e, por definição, são organizadas, em parte, por compartimentos interiores que são delimitadas por membranas lipídicas diferentes da membrana celular mais externa. As organelas maiores, como o núcleo e o vacúolo, são facilmente visíveis com o microscópio. Elas estão entre as primeiras descobertas biológicas feitas após a invenção do microscópio.
Nem todas as células eucarióticas têm cada uma das organelas abaixo. Excepcionalmente alguns organismos têm células que não incluem alguns organelos que poderiam ser considerados universais aos eucariotas (tais como as mitocôndrias). Há também exceções ocasionais quanto ao número de membranas que envolvem as organelas, listadas nas tabelas abaixo (por exemplo, alguns que são listadas como dupla membrana são encontrados às vezes com membranas simples ou tripla). Além disso, o número de organelas individuais de cada tipo varia dependendo da função de cada célula. +As principais organelas eucarióticasOrganelaFunção principalEstruturaOrganismoNotascloroplasto (plastídeo)fotossíntese, armazena a energia da luz solarcompartimento membrana dupla plantas, protistas (raro organismos cleptoplásticos)tem alguns genes, teorizada ser envolvida pela célula eucariótica ancestral (endossimbiose)retículo endoplasmáticotradução e dobramento de novas proteínas (retículo endoplasmático rugoso), expressão de lipídios (retículo endoplasmático liso)compartimento de única membranatodos os eucariotaso retículo endoplasmático rugoso é coberto de ribossomos, tem dobras que são sacos planos; o retículo endoplasmático liso tem dobras que são tubularesComplexo de Golgitriagem, acondicionamento, processamento e modificação de proteínascompartimento de membrana únicatodos os eucariotaso lado convexo é mais próximo do retículo endoplasmático rugoso; o lado côncavo é mais distante do retículo endoplasmático rugosomitocôndriaprodução de energia a partir da oxidação de glicose e liberação da adenosina trifosfatocompartimento membrana dupla maioria dos eucariotastem algum DNA; teorizada ser engolida por uma célula eucariótica ancestral (endossimbiose)vacúoloarmazenamento, transporte, ajuda a manter homeostasecompartimento de membrana únicaeucariotasNúcleo celularmanutenção do DNA, controla todas as atividades da célula, transcrição do RNA compartimento membrana duplatodos os eucariotas contém volume de genoma
Acredita-se que as mitocôndrias e os cloroplastos, que possuem membranas duplas e DNA próprio, teriam se originado pela incorporação de organismos procariontes por células pré-eucarióticas, que foram adotados como parte da célula. Esta ideia é apoiada pela teoria da endossimbiose.
+Organelas celulares e componentes menoresOrganela/MacromoléculaFunção principalEstruturaOrganismosacrossomoajuda o espermatozóide a se fundir com o óvulocompartimento de membrana únicamuitos animaisautofagossomovesículas que sequestram o material citoplasmático e organelas para a degradaçãocompartimento de membrana dupla todos os eucariotascentríoloâncora para o citoesqueleto, organiza a divisão celular através da formação de fibras do fuso microtúbulos de proteínas animaiscíliomovimento dentro ou fora do meio; "via crítica de sinalização desenvolvimentista". microtúbulos de proteínas animais, protistas, algumas plantasmancha oculardetecta a luz, permitindo a fototaxia algas verdes e outros organismos unicelulares fotossintéticos , tais como Euglenoideaglicossomoconduz a glicólisecompartimento de membrana únicaalguns protozoários, como Trypanosomatidae.glioxissomoconversão de gordura em açúcarescompartimento de membrana únicaplantashidrogenossomoprodução de hidrogênio e energiacompartimento de membrana duplaalguns eucariotas unicelulareslisossomoquebra de moléculas grandes (por exemplo, polissacarídeos + proteínas)compartimento de membrana únicamaioria dos eucariotasmelanossomoarmazena pigmentoscompartimento de membrana únicaanimaismitossomoprovavelmente desempenha um papel na montagem Fe-Scompartimento de membrana duplapouco eucariotas unicelulares que não possuem mitocôndriamiofibrilacontração do miócitofilamentos agrupadosanimaisnucléoloprodução pré-ribossomoproteína-DNA-RNAmaioria dos eucariotasparentessomonão caracterizadanão caracterizadafungosperoxissomoquebra do peróxido de hidrogênio metabólicocompartimento de membrana únicatodos os eucariotasproteassomodegradação de proteínas desnecessários ou danificadas por proteólisegrande complexo de proteínatodos os eucariontes, toda archaearibossomo (80S)tradução do RNA em proteínasproteína RNAtodos os eucariotasvesículatransporte de materiaiscompartimento de membrana únicatodos os eucariotas
Outras estruturas: citosol sistema endomembranoso nucleossomo microtúbulos membrana celular
Organelas procarióticas Os procariotas não são estruturalmente tão complexos como eucariontes, e acreditou-se durante muito tempo que não possuiriam quaisquer estruturas internas delimitadas por membranas lipídicas. No passado, foram muitas vezes vistos como tendo pouca organização interna, mas aos poucos, têm surgido evidências sobre as estruturas internas dos procariotas. Nos anos de 1970 acreditou-se que bactérias podiam conter pregas da membrana denominadas mesossomos, mas posteriormente descobriu-se que se tratavam de artefatos produzidos por produtos químicos utilizados no preparo de células para microscopia electrónica.
No entanto, a pesquisa mais recente revelou que pelo menos alguns procariontes têm micro-compartimentos, como os carboxissomos. Estes compartimentos subcelulares têm 100-200nm de diâmetro e são envoltos por uma casca de proteínas. Ainda mais impressionante é a descrição de magnetossomos ligada à membrana das bactérias, bem como as estruturas parecidas com núcleo Planctomycetos que estão rodeados por membranas lipídicas.