Slides de biologia da celula prova 1

Núcleo

Parede Celular

Dra. Maria Izabel Gallão

Parede Celular

Amido


Componentes químicos da
célula


• H, C, N e O → cerca de 90% do peso
seco.

• ÁGUA → substância mais abundante das
células vivas → 70% do peso da célula.


• As células contém 4 grandes famílias de
pequenas moléculas:
– Açúcar → polissacarídeos
– Ácidos graxos → lipídeos
– Aminoácidos → proteínas
– Nucleotídeos → ácidos nucléicos


Proteínas

• Aminoácidos
• Informação genética
• Estruturas versáteis em sua função:
• Enzimas
• Proteínas transportadoras
• Proteínas contráteis
• Proteínas de defesa


• As características das proteínas são
determinadas pelos aminoácidos →
grupamento R → interação com os
corantes.

– Ligações peptídicas → ligação que ocorre
entre o grupo AMINO de um aminoácido e o
grupamento CARBOXÍLICO de outro
aminoácido.

– Os aminoácidos estão agrupados de acordo
com a natureza dos seus grupamentos R.

• Duas classes de proteínas:
• Proteíns globulares → hemoglobina, tubulina,
actina;
• Proteínas fibrosas → colágeno, fibronectina;


Carboidratos

• Monossacarídeos → polissacarídeos

• Funções:
– Fonte de energia → glicogênio e amido →
depósito temporário de glicose;
– Sustentação → celulose → elementos
estruturais e de sustentação;


• Monossacarídeos → glicose, frutose e
galactose

• Oligossacarídeos
• Dissacarídeos
Sacarose (glicose + frutose)
Maltose (glicose + glicose)
Lactose (glicose + galactose)

• Polissacarídeos → glicogênio, celulose
amido, hemiceluloses.

• Polissacarídeos neutros → monômeros
com funções aldeídicas: glicogênio,
amido, etc...

• Polissacarídeos ácidos → apresentam
além dos radicais cetônicos e adeídos o
grupamento CARBOXILA e SULFATO.

• Apresentam carga negativa ligando-se
a corantes com carga positiva.

Lipídios

• Substâncias orgânicas oleosas e gordurosas,
insolúveis em água extraídas das células e
tecidos por solventes não polares como
clorofórmio ou o éter.

• Cortes à mão livre → Sudam


Ácidos Nucléicos
• DNA
• RNA
• Açúcar de 5 carbonos
• Bases nitrogenadas
• PÚRICAS → adenina e guanina
• PIRIMÍDICAS → citosina, timina e uracila

• Ácido fosfórico → carga negativa


• Os detalhes da ultraestruturais e citoquímicos
das organelas se tornaram particularmente
acessíveis com o advento da Microscopia
Eletrônica, a partir de 1950.

• Ao MICROSCÓPIO DE LUZ podem ser
evidenciadas, com metodologias apropriadas,
regiões ocupadas por mitocôndrias, lisossomos,
peroxissomos, cloroplastos, Complexo de Golgi,
vacúolos e grânulos de secreção.

• Núcleo → facilmente corável
• devido ao seu tamanho foi descoberto mais cedo
como parte integrante da células eucariotas –foi
descrito em 1833 por Brown.

• Forma Celular
– Esférica → óvulo ou linfócito humano
• Prismática → células vegetais
• Forma irregular típica → espermatozoídes,
neurônios, células caliciformes e células
descamadas da mucosa bucal e vaginal.

• A forma celular pode ajudar no diagnóstico:
• Os eritrócitos humanos → anemia falciforme.
• Diversidade na forma dos protozoários e de
bactérias → identificação e classificação de
diferentes gêneros.

Coleta do material biológico
• Montagem total
• Ex: túbulo de Malpighi, glândulas salivares

• Esfregaço
• Ex: sangue, linfa, sêmen, líquor

• Espalhamento
• Ex: Papanicolau, raspagem da mucosa bucal

• Esmagamento
• Ex: raiz de cebola

• Decalque ou Imprint
• Ex: fígado, baço, rim e timo

Cortes histológicos

• Fixação → processo que promove a
preservação das características
morfológicas e macromoléculas dos
tecidos ou células.

• Função → impedir a autólise ou degradação
bacteriana do material biológico a ser analisado
• Facilitar os processamentos posteriores de
coloração → muitos corantes apresentam maior
afinidade pelo substrato fixado → promover o
enrijecimento dos orgãos e tecidos.

• Fixadores → agentes químicos das mais
diversas funções orgânicas;

– Reagem quimicamente com os componentes
celulares, promovendo a sua estabilização.

– Principais componentes celulares que podem
ser preservados → proteínas, ácidos
nucléicos, polissacarídeos e lipídios → os
fixadores atuam sobre estas macromoléculas
tornando-as insolúveis.

• Misturas fixadoras → substâncias fixadoras
associadas uma às outras → potencializa a
capacidade de fixação;
Carnoy → etanol + ácido pícrico →estudos de
complexos de DNA + proteínas;

• Bouin → ácido acético + ácido pícrico +
formalina → estudos histológicos gerais;

• Helly e Zenker → bicromato de potássio +
bicloreto de mercúrio → proteínas (células
musculares)

• Descalcificação → ocorre junto com a fixação, retirada
de cálcio do material como osso e dentes (tecidos
calcificados);
• Formaldeído + ácido fórmico

• Desidratação → retirada lenta de água
• Bateria de álcool com concentrações crescentes: 70%,
80%, 90% e 100% → o tempo vai depender do material
e do material de inclusão.
• A água deve ser toda retirada por não ser missível em
XILOL ou em ÓLEO DE CEDRO → diafanização →
clareamento do material
• Xilol → máximo 10 minutos
• Óleo de cedro → mínimo 8 dias

• Inclusão em parafina → dar maior consistência
ao material.

• Microtomia → corte do material em micrótmo.

• Desparafinização → cortes recebem 2 banhos
de xilol → retirada de toda a parafina.

• Hidratação do material → bateria decrescente
de álcool: 100%, 90%, 80% e 70%.

• Inclusão em resina → o material não
passa pelo xilol.
• Depois da desidratação o material é
colocado na resina de pré infiltração
(resina + álcool etílico) → resina de
infiltração.
• Microtomia
• Coloração

Matriz Extracelular


• a matriz extracelular (MEC) corresponde aos
complexos macromoleculares relativamente
estáveis;
• formada por moléculas de diferentes naturezas
que são produzidas, exportadas e complexadas
pelas células, modulando a estrutura, fisiologia e
biomecânica dos tecidos.

• a MEC é especialmente abundante nos tecidos
conjuntivos, mas apresenta papel fundamental
também nos demais tecidos.


• MEC é dividida em 3 componentes
principais:

• - os componentes fibrilares 
colágenos fibrilares e fibras elásticas;
• - os componentes não fibrilares 
proteoglicanas e glicoproteínas não
colagênicas;
• - microfibrilas  colágeno tipo VI,
microfibrilas associadas à elastina.


• COLÁGENO
• as proteínas colagênicas são os constituintes
mais abundantes da MEC da maioria dos
tecidos.

• existem 24 tipos de colágenos, e cada um deles
apresenta características próprias, tanto em
natureza química como no padrão de
organização estrutural.

• alguns tipos de colágenos agregam-se
formando fibrilas, fibras e feixes.

• COLÁGENO
• o colágeno constitui cerca de 80 a 90% da
massa de tendões.

• como ex. os tendões possuem alto
conteúdo de colágeno, desta forma essas
moléculas possuem grande importância
em fornecer resistência mecânica aos
tecidos.


• Não só na força mecânica dos tecidos o
colágeno está envolvido;

• Estão envolvidos de forma direta ou indireta na
adesão e diferenciação celulares;

• Na quimiotaxia e outras funções importantes
para o desenvolvimento e funcionamento do
organismo.


• as extremidades geralmente não estão em conformação helicoidal,
favorecendo a ocorrência de ligações cruzadas.

• cada cadeia contém repetições de uma seqüência característica de
aminoácidos, formada por GLY-X-Y, onde X e Y podem ser
qualquer aminoácido, mas X é, freqüentemente, uma prolina e Y,
uma hidroxiprolina.


• Glicosaminoglicanas  são polímeros
lineares (não ramificados) de
dissacarídeo, um dos quais tem sempre
um radical amino, sendo o outro um ácido
urônico:
– ácido hialurônico, dermatansulfato,
condroitinsulfato, heparansulfato.

– apresentam radicais carboxila (do ácido
urânico) com exceção do ácido hialurônico,
também radicais sulfato.


• Molécula com carga (-), capacidade de atrair
nuvem de cátions (principalmente Na+) que é
osmoticamente ativa atraindo água, o que
explica a alta hidrofilia desses compostos e a
formação de um gel na matriz extracelular.

• Admite-se que esse gel seja importante nos
processos de desenvolvimento embrionário,
regeneração de tecido, cicatrização e interação
com o colágeno


• Fibronectina e laminina  servem de ponte entre a
célula e a matriz extracelular.

• Fibronectina  é importante no desenvolvimento
embrionário  ex. durante a gastrulação de anfíbios, a
fibronectina orienta a migração das células que vão
gerar o mesoderma.

• Integrinas  são proteínas transmembranas com uma
extremidade externa que se prende a componentes da
matriz e uma extremidade citoplasmática que se liga, por
intermédio da proteína Talina à porção do citoesqueleto
constituído de actina.

• Fibras elásticas  abundantes na pele, artéria e
pulmões, proporcionam elasticidade a esses orgãos.

Membrana Plasmática


Composição química

A composição química das membranas
oscila em torno dos valores médios de
60% de proteínas e 40% de lipídios.

• Associados às proteínas e os lipídios
encontram-se açúcares, constituindo as
glicoproteínas e os glicolipídios.


Lipídios


Colesterol


• A bicamada de lipídios
– unidade estrutural básica de todas as
membranas biológicas.
– barreira que previne os movimentos
aleatórios de entrada e saída de materiais
solúveis em água.


Proteínas

• Tipos de proteínas – são classificadas de
acordo com a dificuldade com que são
extraídas:


Proteínas periféricas ou extrínsecas → podem ser
isoladas com maior facilidade → ex: espectrina → liga-
se a proteínas do citoesqueleto.


Proteínas transmembranas, intrísecas ou integrais →
70 % são essas proteínas
Banda 3, Glicoforina e receptores


Proteínas ancoradas em lipídeos estão covalentemente ligadas a um
fosfolipídio ou a um ácido graxo, que está inserido em um folhetos da
bicamada lipídica.

Proteína
ancorada
em GPI

Citoplasma


Carboidratos

• Glicocálix (glicocálice) → é uma extensão da própria
membrana e não uma camada separada.
• Constituída por: glicolipídios e glicopts integrais
• fibronectina → é a glicopt mais abundante.

• Funções:
• Reconhecimento celular → cultivo de células hepáticas
e renais
• inibição por contato
• adesão celular → fibronectina → macrófago e
neutrófilos


Inibição por contato


• Funções:
• grupo sanguíneo → grupo ABO


Estrutura
• Modelos de membranas:
– Gorter e Grendel (1925) – bicamada de
lipídios;
– Danielli e Davson (1935) – “sanduíche” –
proteínas por fora e lipídio no meio;
– Robertson (1961) – unidade de membrana –
MET – membranas apresentavam estrutura
trilaminar – proteínas por fora e lipídios por
dentro;
– Singer e Nicolson (1972) – Mosaico fluido.

Mosaico Fluido


hemacea


Fatores que favorecem a fluidez da
membrana (bicamada de lipídios)

• cadeia de ácidos graxos insaturados
– dificulta o empacotamento das cadeias

• temperatura baixa os ácidos graxos congelam mais
rápido.

• tamanho das cadeias de ácidos graxos

• Presença de colesterol
– O colesterol diminui a FLUIDEZ no entanto aumenta a
estabilidade das membranas.


Ponto de fusão dos ácidos graxos comuns de
18 carbonos

Ácido graxo Ligações duplas cis Ponto de fusão (0C)

Ácido esteárico 0 70

Ácido oléico 1 13

Ácido α–linoléico 2 -9

Ácido linolênico 3 -17


Experimentos que comprovaram a fluidez da
membrana


Funções

• Seletividade – permeabilidade

• Reconhecimento celular – glicocálix,
receptores

• Comunicação com células vizinhas –
especializações


Seletividade permeabilidade


Transporte através da membrana
Transporte passivo
• Osmose


Difusão → passiva (simples) e facilitada


Transportadores de
glicose são
estocados nas
membranas de
vesículas
citoplasmáticas.


Transporte Ativo


Transporte ativo
Bomba Na+K+

• Na+K+ATPase → enzima necessita do Na+ e K+
para hidrolisar ATP → ADP + Pi.


Bomba Sódio Potássio


• Importância da Bomba Na+K+
• transporte de açúcar e aminoácidos para
dentro da célula.
• Célula nervosa → propagação do impulso
nervoso.
• Manutenção do equilíbrio osmótico.

• Bomba de Ca++
• presença de uma ATPase transportadora
de Ca++ na membrana do Retículo
Sarcoplasmático.


Transporte de moléculas grandes
Endocitose mediada por receptor

Hipercolesterolemia familiar
(FH)

Fagocitose → Células fagocitárias → macrófagos e
neutrófilos


Pinocitose → partículas líquidas


Exocitose


Receptores de membranas
• São proteínas integrais da membrana que
possuem como função principal selecionar as
substâncias que penetram na célula.

• Reconhecimento de um sinal químico e enviar
uma resposta além de possuir uma alta
especificidade ao material a ser internalizado.

• Os mensageiros químicos influenciam o
metabolismo, multiplicação, secreção,
fagocitose, produção de anticorpos, contração
e muitas outras atividades celulares.


• A sinalização celular é feita por grande
variedade de moléculas, que são
denominadas como ligantes.


- Interação célula matriz extracelular;
- Durante o desenvolvimento e na
resposta imune;

- HORMÔNIOS que são secretadas pelas glândulas
endócrinas.
- Os hormônios são lançados no espaço extracelular,
penetram nos capilares sanguíneos e se distribuem por todo o
corpo, indo atuar a distância nas chamadas células ALVO.

- Secreção de substâncias que vão atuar nas células
vizinhas, sendo logo inativados ou retidos no local da
produção.
- este modo de comunicação chama-se comunicação
parácrina os sinais químicos atuam apenas alguns
centímetros do local onde foram produzidos.

Durante o desenvolvimento, ex: quando uma célula
decide seguir determinada rota de diferenciação,
secreta substâncias que reforça a sua decisão.


Métodos de estudos
Inclusão em resina → LEICA HISTORESIN Embedding
Kit → (2-Hydroxyethyl)-methacrylate e dibenzolperoxido
Microtomia → Micrótomo automático Leica → cortes de
0,5 – 2µm.

COLORAÇÃO

Corantes → são moléculas orgânicas insaturadas, ou
seja, são compostos carbonados que apresentam em sua
estrutura ligações as quais interagem com a luz dotando
os corpos de capacidade absortivas.


Micrótomo

Manual

Automático


• Corantes básicos ou catiônicos (+)
• Liga-se a moléculas carregadas (-)
– Ex: núcleo → DNA e RNA
• Citoplasma → proteínas e carboidratos

• BASOFILIA → a estrutura corada é BASÓFILA
• Ex: Azul de Metileno, Azul de Toluidina

Corantes ácidos ou aniônicos (-)
Liga-se a moléculas carregadas (+)
- Ex: citoplasma e núcleo → proteínas com carga (+)

- ACIDOFILIA → a estrutura corada é ACIDÓFILA
Ex: Xylidine Ponceau


• Grupo cromofórico → região do corante a qual
contém as duplas e triplas ligações e que captam a
energia luminosa.

• Métodos de coloração
• Métodos gerais de coloração → permite a coloração
de um amplo conjunto de substratos não havendo uma
forma de quantificar os campos corados.

– Ex: hematoxilina/eosina e Giensa
– HE → Hematoxilina (+) → substratos (-) → fosfato do DNA e
RNA → cora em roxo o núcleo e certas regiões do citoplasma.
– Eosina (-) → cora citoplasma tonalidade rósea, atua sobre as
fibras do colágeno.


Giensa → empregado na coloração de cromossomos e
células do sangue.

• Azul II → age sobre o núcleo e grânulos citoplasmáticos.
• Eosina amarela (-) → citoplasma.


• Esfregaço sanguíneo

Linfócito

Hemácea

Monócito


• Cariótipo

cromossomos


Métodos citoquímicos de coloração

• São aqueles que se apresentam altamente
específicos para os seus substratos, havendo
técnica que permitem a quantificação destes
substratos após a coloração.

• Ex: Azul de Toluidina, Xilydine Ponceau e
Reativo de Schiff


• Azul de Toluidina
• Corante básico (+) cora substratos com
grupamentos ácidos (-).
• fosfatos do DNA e RNA.

• Carboxila e sulfato → presentes nos
polissacarídeos ácidos.
• Ácidos hialurônico e o condroitino sulfato.
• Significado químico do corante → altera-
se em função do pH.

• pH 4,0 → 3 radicais mostram-se corados.

• pH 3,5 → apenas os grupamentos sulfato
e fosfatos.

• pH 1,0 → somente os sulfatos.


Estrutura do Azul de Toluidina

Metacromasia → a estrutura apresenta uma
tonalidade rósea-avermelhada embora a cor
do corante seja azul.


Jucá
Caesalpinia ferrea

Núcleo e nucléolo


Parede Celular

Mucuna sloaney


Xilydine Ponceau
• Corante ácido (-) cora substratos com grupamentos ácidos (+).
• Proteínas citoplasmáticas e dependendo do pH proteínas
nucleares.


Parede Celular


Reativo de Schiff

• Reação de Feulgen → detecção de DNA

• Reação do PAS → polissacarídeos
neutros e ácidos e radicais glicídicos de
glicoproteínas → glicogênio e
glicoproteínas.


• Um pré tratamento determina a
especificidade da coloração quando se
utiliza o Reativo de Schiff.

• Reação de Feulgen → hidrólise ácida com
HCl.

• Reação do PAS → oxidação com o ácido
periódico.
• Reativo de Schiff é um leucoderivado
(leuco = branco) de um corante chamado
Fucsina Básica.

Fucsina

Schiff → leucoderivado em presença
de SO2 → metabissulfito de sódio


Açúcar oxidado → liberação de
grupamentos aldeídeos

Ligação com os radicais aldeídos
liberados na oxidação

Fucsina


Reação de Feulgen
• Ocorre em 2 etapas:
1. Hidrólise ácida → remoção das bases púricas
(A e G) → abertura da dupla hélice → hidrólise
da ligação das purinas com pentoses →
liberação do grupamento ALDEÍDO para reagir
com o Reativo de Schiff.
2. Os radicais aldeídos ligam-se ao reativo de
Schiff restaurando o grupamento cromofórico
da molécula, produzindo um composto corado.


Reação do PAS (ácido
periódico/Reativo de Schiff)

1. Oxidação do material com ácido
periódico produção de radicais aldeídos
nas moléculas de carboidrato.

2- Estes radicais aldeído vão se ligar ao
leucoerivado da Fucsina básica
restaurando o grupo cromofórico e
produzindo um composto corado.

A XP
T

Parede Celular

PAS LG


PAS

LG


LG


Núcleo Interfásico


• célula Procarionte e Eucarionte.

• o DNA possui grande parte da informação genética;
mitocôndria e cloroplasto.

• Núcleo como controlador do metabolismo celular.
• DNA → RNA → proteína

• o ciclo de vida das células é divido em duas fases:
• - Interfase
• - Mitose

• DNA → DNA (replicação)
• DNA → RNA (Transcrição) → PROTEÍNA (Tradução)


Forma

• células prismáticas – alongadas

• células poligonais – esféricas


Monócito
Linfócito

Neutrófilo


Tamanho

• varia com o metabolismo e conteúdo de
DNA.


Envoltório Nuclear (EN)

• separa núcleo do citoplasma.

• ME



• constituído por duas membranas → 5-6
nm de espessura.

• membrana lipoprotéica


Estrutura
• 2 unidades de membrana
• membrana interna → lâmina nuclear
• membrana externa → com ribossomos,
continuidade com o REG.

• cisterna perinuclear contém as mesmas
proteínas presentes nas cisternas do RE.

• EN é uma porção especializada do RE.


Envoltório Nuclear -
MET


Poros
• as membranas do EN são interrompidas por poros que
se formam com a fusão da membrana interna e com a
membrana externa.

• quantidade de poros varia com o tipo de célula e com o
seu estágio funcional, ex:
• - células embrionárias → alta atividade de síntese
protéica → maior quantidade de poros.

• - espermatozóide maduro → célula com baixa
atividade metabólica → menor quantidade de poros.


Complexo de poro


Face citoplasmática

Face nuclear


Complexos de poro → Núcleo → citoplasma

• Função
• moléculas pequena → transporte passivo
• moléculas grandes → transporte ativo →
através de receptores presentes nas
membranas do EN ocorre o
reconhecimento dos RNAs e proteínas.


Lâmina Nuclear
• 10-20 nm de espessura.
• Proteínas laminas A, B e C → filamentos intermediários
do citoesqueleto.

• Lamina B → possui uma porção lipídica que se insere
na bicamada, a essa proteína se associam as laminas A
e C.

• Função
• manter a forma e dar suporte estrutural ao EN → ligação
da fibras cromatínicas ao EN.

• Mitose → fosforilação e desfosforilação.


• Nucleoplasma → porção aquosa
constituída por proteínas, RNAs,
nucleosídeos e íons, onde estão
mergulhados nucléolo e cromatina.


CROMATINA

• porção do núcleo, com exceção do
nucléolo, se cora e é visível ao MO.

• cromatina e cromossomos representam
dois aspectos morfológicos da mesma
estrutura.


Testículo de rato – espermatócito I e II - HE


• DNA, RNA, proteínas histônicas e não
histônicas.
• DNA
• 2 cadeias de polinucleotídeos complementares
e antiparalelas.
• quantidade de DNA por núcleo varia de espécie
para espécie.

• RNA
• - cerca de 3%.

Histonas
• proteínas básicas devido a grande presença de
aminoácidos ARGININA e LISINA.
• proteínas de baixo peso molecular.
• não são renovadas constantemente como a maioria das
outras proteínas.

• H2A, H2B, H3 e H4  são menores com 102-135
aminoácidos  altamente conservados.

• H1  possui cerca de 220 aminoácidos  menor grau
de conservação durante a evolução.

• H5  eritrócitos nucleados de aves.


• Proteínas não histônicas
• ácidas, podem ser encontradas ligadas ao
DNA ou dispersas no nucleoplasma:

• a) 30 proteínas participam da estrutura
dos cromossomos;
• b) proteínas relacionadas com os
processos de replicação e reparo do DNA;
• c) proteínas que participam do
processo de ativação e repressão gênica.

Estrutura
• 1974  Olins e Olins  núcleos em diferentes
choque osmótico  ME  colar em contas.

• Kornberg  ao mesmo tempo comprovou que a
fibra cromatínica era constituída por unidades
repetitivas compostas de H2A, H2B, H3 e H4,
duas moléculas cada e cerca de 200 pb de
DNA.

• 1975 Oudet  nucleossomo  nucleoíde
(core nucleossômico).


Colar de contas


• Nucleosomo  unidade repetitiva da
cromatina  forma cilíndrica achatada 
com 10 nm de diâmetro e 6 nm de altura.

• Centro do nucleossomo
• - Fibra de 10nm de diâmetro ou
nucleofilamento.
• - Fibra de 30 nm ou solenóide.


Nucleossomo


Fibra de 10nm

Fibra de 30nm


Estados conformacionais da cromatina

• ao MO o núcleo interfásico apresenta dois
padrões distintos de coloração da
cromatina.

• porção de coloração intensa 
heterocromatina
• porção menos corada e mais homogênea
 eucromatina


Heterocromatina

Eucromatina

Nucléolo


- Heterocromatina facultativa

- Heterocromatina constitutiva  centrômeros, telômeros e ao redor das
constrições secundárias.

• Cromossomos
• - cromátide  cada uma das metades cromossômicas
observadas durante a divisão celular e que irão constituir
um novo cromossomo.

• - cromátide irmã e homóloga.

• - Centrômero ou constrição primária  é a região
onde se situa o cinetócoro  estrutura organizadora da
polimerização das fibras cromossômicas do fuso
mitótico.

- metacêntrico, submetacêntrico, acrocêntrico ou telocêntrico.

- Constrições secundárias  outras constrições presentes nos cromossomos
onde poderão conter a Região Organizadora do Nucléolo.

- Telômeros  são as extremidades cromossômicas.


• - cariótipo  conjunto de características
morfológicas que permite a caracterização dos
lotes cromossômicos de um indivíduo.


- Cromossomos plumosos  cromossomos grandes
podendo atingir 800 µm de comprimento  oócito e
espermatócitos  peixes, répteis e aves  meiose
- (diplóteno)  nas alça há uma intensa síntese de RNA.


Cromossomos Plumosos


• Cromossomos politênicos  150 a 250 µm de comprimento 
células somáticas  vários tecidos de dípteros, em insetos
colembolídeos e em protozoários ciliados  pareamento ponto a
ponto de cromossomos homólogos  síntese de RNA.


Nucléolo

• estruturas esféricas e não envolvidas por
membrana.

• MO


Esmagamento de raiz de cebola

MET


Tamanho

• Está relacionado com a intensidade de
síntese protéica da célula.

• Ex: células indiferenciadas de embriões;
certos tumores malignos.


Ovócito de Lagosta - HE

Núcleo

Citoplasma

Nucléolo

• Número
• geralmente único

• proteínas
• RNAr
• DNAr (DNA ribossômico)


Biogênese dos ribossomos
• Os genes que codificam o RNAr estão
localizados em porções de fibras cromatínicas
que após sua compactação irão constituir as
constrições secundárias de cromossomos
específicos – regiões organizadoras do
nucléolo – NOR.

• Humanos  5 pares de cromossomos
• Feijão  1 par de cromossomo.


NOR


• Em células eucariontes os genes que codificam
os RNAr estão presentes em múltiplas cópias
por genoma.

• Humano  contém cerca de 400 cópias,
dispersos em 5 cromossomos.
• Xenopus  contém cerca de 600 cópias em um
único cromossomo.

• As várias cópias do gene estão arranjadas in
tandem, ou seja, repetidos seqüencialmente
estando cada gene separado do próximo por um
segmento de DNA não transcrito.


Árvore de Natal


Árvore de Natal

Fibrilas de RNAr

DNA espaçador


Síntese e processamento do RNAr

• RNA polimerase I

• RNAr 45S  transcrito primário (pré-RNAr),
essa molécula é clivada dando origem as
moléculas finais de RNAr:

• RNAr 28S (5.000 nucleotídeos)
• RNAr 18S (2.000 nucleotídeos)
• RNAr 5,8 S (160 nucleotídeos)

ETS – sequência externa trasncrita

ITS – segmentos intercalares transcritos


• À medida que a RNA polimerase I transcreve o DNAr,
proteínas são adicionadas às moléculas dos pré-RNAr
nascentes.

• Os genes que codificam o RNAR 5S (120 nucleotídeos)
não estão presentes nos DNAr, ou seja, esses genes
estão localizados em outra região do DNA que não a
NOR  RNA polimerase III  depois de transcrito migra
para o nucléolo onde é complexado os RNAr 28S e 5,8S
para formar a subunidade maior do ribossomo.

• 49 tipos diferentes de proteínas serão adicionadas aos
RNAR 28S, 5,8S e 5S.
• 33 tipos se associarão ao RNAr 18S.


Estrutura


RNA ribossômico
Procarionte Eucarionte
70S 80S
Subunidade Subunidade Subunidade Subunidade
menor maior menor maior
30S 50S 40S 60S
RNAr 16S RNAr 23s RNAr 18S RNAr 28S
21 proteínas RNAr 5S 33 proteínas RNAr 5,8S
34 proteínas RNAr 5S

49 proteínas


Ciclo Celular
• Para que ocorra a divisão celular, quatro eventos são necessários:

• Deve haver um sinal reprodutivo  esse sinal pode vir tanto de
dentro como de fora da célula, e inicia os eventos de reprodução
celular.

• Replicação do DNA  o material genético, e outros componentes
vitais para a célula precisam estar presentes para que cada uma
das duas novas células tenham suas funções celulares completas.

• A célula precisa distribuir  segregar o DNA replicado para cada
uma das duas novas células.

• Membrana celular (e a parede celular, em organismos que a
possuem) precisa crescer para separar as duas novas células em
um processo chamado fissão.


• Procariotos  divisão celular freqüentemente significa
reprodução de todo o organismo unicelular.

• A célula cresce em tamanho.
• Replica o seu DNA.

• Divide-se em duas novas células  fissão
• a privação de alimento pode ser um dos fatores que
interrompe a divisão celular  ex: bactéria Bacillus
subtillus.

• o aumento na quantidade de alimento pode levar a um
aumento na velocidade de divisão celular  Escherichia
coli  quando colocada em um meio com abundância
de carboidrato.

Ciclo celular em Eucariotos
• No indivíduo adulto as divisões celulares continuam
frequentemente, seja para a reposição de células mortas
como para a regeneração de partes danificadas de
tecidos e orgãos.

• Células embrionárias, células do epitélio que reveste o
intestino (a cada 3 dias), as do folículos capilares, as do
sistema linfático e as da medula óssea  são células
que se dividem rapidamente  são alvos nos
tratamentos pela quimioterapia.

• Hepatócito, fibroblasto da pele, células renais, células do
músculo liso, de pâncreas, do ovário, de pulmão 
células que podem permanecer sadias por longos
períodos em um estado não-proliferativo.

Substâncias utilizadas na
quimioterapia
• 6-mercaptopurina (uma análoga das
purinas)  Inibe a síntese dos compostos
que irão fomar o DNA.

• Mitomicina  Inibe a síntese de DNA, liga-
se fortemente a dupla hélice do DNA.

• Actinomicina D  Impede a síntese de
RNA, se combina com a guanina do DNA.

• Interfase  três subclasses identificadas como
S, G1 e G2.

• Fase S  significa síntese, período onde ocorre
a duplicação do DNA.

• Fase G1  período entre o fim da mitose e o
começo da fase S – intervalo 1 – nesta fase a
célula se prepara para entrar na fase S.

• Fase G2  separa o fim a fase S e o início da
Mitose – intervalo 2 – nesta fase a célula se
prepara para entrar em Mitose.

• Apoptose  processo fisiológico normal de morte
celular  caspases  cascatas de eventos  levando a
uma desorganização da célula.

• - mudanças que ocorrem na célula durante a
APOPTOSE.
• - fragmentação do DNA, resultante de clivagens
entre os nucleossomos;
• - condensação da cromatina;
• - fragmentação nuclear em pequenos núcleos, o
que dá à célula um aspecto granulado;
• - a própria célula se contrai e se fragmenta em
vesículas revestidas por membrana denominadas
corpos apoptóticos.


Célula morta em um tecido em desenvolvimento – foi
fagocitada por uma célula vizinha

Necrose Célula em cultura – apoptose –
grandes vacúolos característico

• Período G0  em estado de dormência ou queiscência
com relação ao crescimento.

• podem sair desta fase mediante um estímulo
apropriado:
• - nutrientes;
• - hormônios de crescimento;
• - estímulo mecânico, lesão provocada por uma
intervenção cirúrgica.

• - neurônios, células da musculatura esquelética e
cardíaca  permanecem indefinidamente em G0, são
consideradas como sendo terminalmente diferenciadas.
• Ex: ataque cardíaco


• Ponto de
RESTRIÇÃO 
momento pouco
anterior ao de
transição da fase
G1/S  seria um
ponto crítico a ser
vencido pela célula
para que a fase S
possa ser iniciada.


• Calonas  são substâncias presentes em
alguns tecidos que inibe a atividade
mitótica  impedindo a proliferação
excessiva das células  regulando o ritmo
de crescimento dentro dos limites
normais.

• Ex: FÍGADO  diminuição das calonas
específicas  aumento das mitoses nas
células  à medida que a regeneração se
processa  aumenta a produção de
calonas  reduz a proliferação celular.

Check point


Sistema de controle do
ciclo celular


Pontos de verificação →
asseguram que o genoma
completo seja transmitido para as
células filhas.


• quinase  enzima que catalisa a transferência
grupamentos fosfato do ATP para outra molécula 
fosforilação  muda a estrutura tridimensional da
proteína-alvo, algumas vezes trocando simultaneamente
a função da proteína.

• ciclinas  seria uma proteína regulatória que controla a
capacidade das quinases para fosforilar proteínas-alvo
adequadas.

• CDK (cyclin-dependent kinases)  é uma quinase que
pode catalisar a fosforilação de certos aminoácidos em
proteínas  quinase dependente de ciclina.


• Existe uma ciclina para cada estágio do ciclo
celular:

G1/S-ciclinas → ativam Cdks no final de G1 e, com isso, ajudam a
desencadear a progressão ao Início, resultando no comprometimento à
entrada no ciclo celular. Seus níveis caem na fase S.

S-ciclinas → se ligam a Cdks logo após a progressão ao Início e ajudam a
estimular a duplicação dos cromossomos. Os níveis das S-ciclinas
permanecem elevados até a mitose, e essas ciclinas também contribuem
ao controle de alguns eventos mitóticos iniciais.

M-ciclinas → ativam Cdks que estimulam a entrada em mitose no ponto de
verificação G2/M.


MPF ativo induz a condensação cromossômica, o
rompimento do envoltóro nuclear e a reorganização do
citoesqueleto, para a montagem do fuso.


• Todos esses eventos se realizam mediante a
fosforilação de proteínas essenciais nesses
processos, como:
– condensação cromossômica ocorre a fosforilação da
H1 e de outras proteínas nucleares.

• a desorganização do EN resulta principalmente
da fosforilação de resíduos específicos de
serinas presentes nas laminas da lâmina
nuclear, o que provoca a separação dos
filamentos de lamina em dímeros individuais.


• Além de ser o responsável pela fosforilação de várias proteínas
celulares que iniciam os eventos mitóticos, durante a passagem entre
metáfase e anáfase, o MPF ativa um sistema enzimático de
degradação da própria ciclina.

• Essa degradação
da ciclina inativa
Cdc2, ou seja, o
próprio MPF,
levando a célula a
sair da mitose e a
progredir para a
interfase do
próximo ciclo, onde
novamente a
ciclina será
sintetizada e
acumulada até
disparar nova
mitose.

- O gene supressor de tumor p53 freqüentemente é alvo
para mutações recessivas em um grande número de
patologias.

- A perda da expressão de p53 em células tumorais
promove um super crescimento destas células in vivo.

- p53 participa na resposta intracelular ao dano no DNA
atrasando a progressão do ciclo celular no checkpoint
da fase G1.

- Este atraso pode prover tempo para o reparo no dano
ao DNA, e para reparo de lesões que seriam
perpetuadas como mutações em células entrando na
fase S.

- A proteína p53 parece iniciar o processo apoptótico
celular em resposta a agentes que danificam o DNA.

- A proteína p53 é fosforilada in vivo em
múltiplos resíduos de serina e treonina.

- Um grande número de quinases estão
envolvidas na fosforilação de p53.

-Algumas observações sugerem que o
checkpoint em G1 mediado por p53 deve
envolver a inativação de genes efetores.

- Um segundo gene cuja expressão é
regulada por p53 é o gene p21  o
produto deste gene, p21, inibe a
atividade de quinases dependentes de
ciclinas necessária para a transição entre
G1 e S.


Dano no DNA – ambas as cópias do gene
de p53 inativadas

Dano no DNA – níveis
Divisão celular de p53 aumenta
normal


• Proto-oncogenes → são genes celulares reguladores importantes, em
muitos casos codificando pts que funcionam nas vias de transdução de
sinal que controlam a proliferação celular normal (ex: src, ras e raf).


- Proteína ras (rat sarcoma virus) →
identificado os genes primeira vez em ratos →
induz indiretamente a proliferação celular de
células normais → uma vez mutada esta
proteína permanece continuamente na forma
ativa ligada à GTP → induz a proliferação
desordenada das células cancerosas mesmo
na ausência de estimulação de fator de
crescimento.

- A maioria das proteínas oncogene
funcionam como elementos da via de
sinalização que regulam a proliferação e a
sobrevivência celular em resposta à
estimulação de fator de crescimento.


Essas proteínas incluem fatores de crescimento polipetídeos,
receptores de fator de crescimento, elementos das vias de
sinalização intracelular e fatores de transcrição.


MITOSE
• Prófase  condensação da cromatina  os cromossomos
consistem de pares de cromátides idênticas.

• Prometáfase  desorganização do Envoltório Nuclear, os
microtúbulos dos cinetócoros surgem e conectam os cinetócoros
com o centrômero.

• Metáfase  cromátides pareadas começam a se alinhar em um
plano equatorial da célula.

• Anáfase  os centrômeros se separam, e os novos cromossomos
começam a se mover em direção aos pólos.

• Telófase  os cromossomos separados alcançam os pólos
opostos.
• - a telófase passa para a próxima interfase com os envelopes
nucleares e os nucléolos se reestruturando e a cromatina tornando-
se difusa.
• Citocinese  divisão do citoplasma.

Esmagamento de raiz de
cebola


Ciclo do Centrossomo

Centrossomo duplicado mostrando
os dois pares de centríolos - ME


Mitose


As coesinas ajudam a manter as cromátides-irmãs
unidas


Modelos hipotéticos para os complexos protéicos
denominados coesina e condensina


Meiose na gametogênese humana.

a) Ovogênese b) Espermatogênese


Esquema detalhado das fases do
ciclo celular.


• Confere proteção às células

• Constituição varia com o determinado tipo
celular

• Algumas bactérias possuem parede celular com
a seguinte constituição:
• Proteínas, lipídeos e polissacarídeos
• Fungos  quitina
• Célula vegetal  parede celular envolve
protoplasto (todo o conteúdo celular) 
celulose, hemicelulose e pectina.


Constituição química

• celulose  polissacarídeo contendo unidades
de glicose  40 moléculas de celulose 
microfibrila
• hemicelulose  xiloglicano, galactomanano,
xilanos
• pectinas  galacturonanos
• proteínas  extensina  torna a parede
menos extensível
• XET  afrouxamento dos polímeros da parede


• Lignina  confere rigidez à parede
celular  função mecânica ou de
sustentação  proteção

• Cutina, suberina e as ceras 
substâncias de natureza protéica e
lipídica, encontradas nas superfícies
externas das paredes  confere proteção
à planta.


Estrutura

• Celulose  principal composto da parede
celular  polissacarídeo cujas moléculas são
cadeias lineares de glicose  40 moléculas de
celulose  microfibrila  se reúnem em feixes
maiores constituindo a armação fundamental da
parede celular.

• Síntese da celulose  complexo celulose
sintetase  membrana plasmática  forma de
rosetas.


• Hemiceluloses  estão ligados
fortemente as microfibrilas de celulose
através de pontes de hidrogênio.

• Pectinas  são características das
primeiras camadas formadas na parede
celular e também da substância
intercelular que une as paredes de células
contíguas nas dicotiledôneas e em menor
proporção nas monocotiledôneas


Parede primária

• depositada antes e durante o crescimento
da célula vegetal.

• Lamela média (lamela intercelular ou substância
intercelular)  pectina

• São mais finas


• A parede celular primária consiste de
microfibrilas de celulose embebida em uma
matriz amorfa e hidratada (65% de água) de
hemiceluloses, pectinas e glicoproteínas.

• glicose, galactose, fucose e manose (6
carbonos).

• xilose e arabinose (5 carbonos).

• Pectinas  Ramnogalacturonanos I (RGI),
arabinanos, galactanos, arabinogalactanos I,
ramnogalactoronanos II (RGII).


Hemiceluloses
• As hemiceluloses são denominadas:
xiloglucanas, arabinanas, galactomananos
e assim por diante.

• As monocotiledôneas possuem os xilanos
como a maior hemicelulose enquanto que
as dicotiledôneas os xiloglucanos são em
maior quantidade.


Citrus

Cana

Parede celular


Xiloglucano
• presente em parede primária cerca de 20-25%
do peso seco em dicotiledôneas e 2-5% em
gramíneas.

• muito xiloglucano se encontra firmemente ligada
à celulose nas paredes primárias

• paredes secundárias apresentam pouco.
• paredes secundárias do xilema parecem não
conter.
• paredes de células do mesófilo de certas
sementes.


Copaíba

Parede celular


Galactomanano

• são polissacarídeos compostos por uma cadeia linear de
resíduos de manose unidas por ligações glicosídicas β-
(14), ao qual os resíduos de galactose estão unidos
por ligações α-(16).

• ocorrem tipicamente em endospermas de sementes de
leguminosas.

• o galactomanano é observado como um espessamento
da parede celular das células do endosperma.


Pectina

• os polissacarídeos pécticos são
classificados em três grandes classes:
• homogalacturonanos (HGA),
ramnogalacturonanos I (RG I) e
ramnogalacturonanos II (RG II).
• possivelmente estejam envolvidos no
crescimento das plantas.


Funções da Parede Celular Primária

Suporte estrutural e mecânico;
• Manter e determinar a forma da célula;
• Resistir a pressão interna de turgor;
• Controle e proporção do crescimento;
• Responsável pela forma e arquitetura final
da célula;
• Regular a difusão do material através do
apoplasto;


• Estocar carboidrato – parede celular de
sementes podem ser metabolizadas;
• Proteção contra patógenos, desidratação
e outros fatores ambientais;
• Origem de moléculas biologicamente
ativas;
• Interações célula-célula.


• A parede celular é o maior componente textural
de alimentos de origem vegetal.

• O amadurecimento de frutos e vegetais está
associado a mudanças na estrutura da parede
celular e na sua composição.

• Polissacarídeos de parede são usados
comercialmente como gomas, geis e
estabilizadores.

• O estudo da estrutura e organização da parede
celular é de interesse para cientistas que
trabalham com plantas, indústria de
processamento de alimento e nutricionistas.


Formação da parede celular

• Final da telófase  placa celular que separa as duas células filhas
 dará origem à lamela média e parte da membrana plasmática
das duas células filhas.

• Fragmoplasto  região equatorial  placa celular  formada por
terminações de microtúbulos e vesículas do Complexo de Golgi 
onde contém polissacarídeos não celulósicos (pectinas) coalecem.

• Deposição de polissacarídeos de parede sobre a antiga parede da
célula-mãe  alongamento das células-filhas na região da lamela
média recém-formada.

• Durante a formação da lamela média e da parede primária, porção
do retículo endoplasmático fica retida entre as vesículas que estão
se fundindo, originando-se os futuros plasmodesmas.

Plasmodesmas

• são pequenos orifícios (50-60 nm de diâmetro) da
parede celular, revestidos por membrana plasmática,
conectando o lume do retículo endoplasmático de uma
célula com o de outra, sua vizinha, e também o
citoplasma.

 Possibilitam a continuidade protoplasmática entre uma
célula e outra  localizam-se em pequenas depressões
da parede primária, originadas por uma menor
deposição de microfibrilas de celulose e estas são
denominadas campos de pontoação primário
originando as pontoações.


Pontoações


Parede Celulara secundária

• formação ocorre principalmente após a
célula ter cessado o seu crescimento e a
parede primária não aumentar mais em
superfície.


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