CHG - Modulo I

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BIOLOGIA CELULAR
NUCLEO INTERFASICO
Componentes: 
 - envoltorio = RER
 Complexo do poro e lamina nuclear (‘e um filamento de queratina)
- Cromatina: DNA + proteinas
- Nucleolo: DNA, rRNA + proteinas
- Nucleoplama
 O que se obeserva no microscopio e a heterocromatina
A membrana nuclear nao ‘e continua: tem o complexo do poro ( regiao de transito de moleculas citoplasma - nucleo e ‘e formado por 8 proteinas fibrilares e filamentos citoplasmaticos )que fecham as duas membranas fazendo um envoltorio)	Comment by Sarah Nagata: 	Comment by Sarah Nagata: 	Comment by Sarah Nagata: 
O complexo do poro realiza transporte, em que o citoplasma envia para o nucleo DNA e RNA polimerase e o nucleo manda rRNA, mRNA e tRNA e outros.
Transporte atraves do poro nuclear:
 Sequencia localizadora nuclear (aa) carregada atraves da proteina carregadora junto ao receptor cisolico (importina alfa e beta). A importina beta se liga ao complexo do poro para ser reconhecida pelas proteinas do complexo e possibilitar a entrada da importina alfa e esta se encontrar com a proteina que quer entrar. A proteina alfa ‘e transportada para o interior do poro junto com a proteina carregadora . Depois a importina beta se dissocia na translocacao e volta para o citoplasma. No interior do nucleo ocorre a separacao da importina alfa. Este processo ‘e induzido por uma GTPase que tambem media a acao de uma exportina no sentido oposto (saida da importina alfa) . Depois a proteina carregadora se desintegra e seus fragmentos sao exportados para fora do complexo do poro.	Comment by Sarah Nagata: 	Comment by Sarah Nagata: 	Comment by Sarah Nagata: 
 Cada proteina tem seu carregador especifico.
Poros nuclares: locais de fusao da MNI (face nucleoplasmatica) com a MNE (continuidade do RER) - nucleoporinas
1) Organizacao do envelope nuclear
Tem a membrana nuclear voltada para o nucleo e para o citoplasma. A lamina nuclear esta associada a heterocromatina e a membrana nuclear interna voltada para o nucleo.
- Duas unidades de membrana limitando uma cavidade = cisterna perinuclear 	
- Funcao da lamina nuclear: manutencao e montagem e desmontagem do envelope nuclear (isso ocorre na divisao celular). ‘E um esqueleto para a cromatina, organizacao celular e diferenciacao e experssao dos genes.
- Grupos de proteinas chamadas LAMINS A, B, C : formam e estrturam o envelope nuclear. Isso ocorre por fosforilacao das lamins por CdKs que desmontam EN e liberam DNA. Essas proteinas sao associadas a proteinas integrais.
1) INTERFASE: lamina nuclear (lamins A,Be C) + cromatina + membrana interna do envelope nuclear
2) MITOSE: a Cdc2 ativa + ciclina: promovema fosforilacao das lamins - dissociacao dos filamentos - dimeros de lamins livres
3) DISSOCIACAO: Vesiculas do EN peramnecem ligadas a lamin B. Lamins A e C permancem livres como dimeros. 
4) REORGANIZACAO DO EN: desfosforilacao das lamins , as lamins se ligam de novo e recompoe o EN
2) NUCLEOPLASMA:
- Solucao aquosa: residem todas as proteinas ligadas ao DNA e ao RNA. 
- Matriz nuclear: estrutura fibrilar equivalente ao citoesqueleto, ancora a cromatina, enzimas e proteinas. 
- Cromatina = DNA + Histona : apresenta diferentes graus de condensacao - estado funcional e de diferenciacao. 
Compactacao do DNA:
Na interfase o nucleo esta compacto. Na divisao o nucleo comeca a ficar “mais clarinho” ao microscopio.
DNA tem 2nm, para ele entrar no nucleo ‘e necessario compacta-lo. Isso ocorre com as histonas 2 H2A, 2 H2B, 2 H3, 2H4. Elas enrolam atravez do octamero, passando o DNA para o diametro de 10nm —> agrupamento de nucleossomas (200 pares de nucleotideos mais histonas).
Varios nucleossamas para envolver o DNA, passando para um diametro de 30nm. Nesse estagio temos o segundo nivel de compactacao que formam o nucleo interfasico —> nucelo metabolico ativo.	Comment by Sarah Nagata: 	Comment by Sarah Nagata: Solenoide= uniao de 7 a 8 nucleossomas, tem 30nm
Proteina H1= esta fora do complexo . Ela serve como um clip que ajuda na compactacao.
Proteinas nao histonas:
1) proteinas que participam da estrutura dos cromossomos
2) proteinas do processo de replicacao e reparo do DNA
3) proteinas que ativam ou reprimem genes- necessarias para auxiliar na compactacao do DNA
Cromossomo metafasico:
- estado mais condensado da cromatina
- ocorre na mitose e na meiose
- duas moleculas filhas de DNA, cada qual presente em uma das cromatides irmas
 Presentes na placa metafasico 
Estados funcionais do nucleo interfasico:
Eucromatina: nucleo vesiculoso - descondensa, alto estado metabolico, cromatina ativa 
Heterocromatina: nucleo denso, baixo estado metabolico, estado inativo da cromatina 
Ao ME sao vistos 3 componentes:
1) centro fibrilar
2) componente fibrilar denso e componente granular 
3) nucleostemia
Ciclo celular:
Mediado por proteinas 
- ciclinas: alternancia entre periodos de sintese e de rapida degradacao
- Cdk- quinases dependentes de ciclinas, se integram com as ciclinas, fosforilam e ativam as moleculas para a divisao
Levam em conta: 
- Celula preparada para a divisao
- Etapas preparadas para a evolucao seguinte
- Celula preparada para interromper a divisao
Fase S: a ciclina ativa a CdK que motiva a fosforilacao, culmina a replicacao
Fase G1: sintese proteica (ciclina) para o DNA, crescimento celular , duplicacao do centriolo
Ponto de controle: sensivel ao tamanho da celula, monitora a integridade do DNA, impossibilita a fase S, controla o DNA
G0: ponto de avaliacao da celula
G2: sintese proteica, crscimento celular, fosforilacaom prepara para divisao 
MPF: fator promoptor da fase M
1) a rede desintegra de actina - celulas perdem o contato com vizinhas
2) microtubulos se desfazem formacao do fuso
3) lamina nuclear desmontam o EN
4) histona acelera o empacotamento do DNA
Fase M: mitose e citocinese geram as duas celulas filhas 
2) Sintese de Macromoleculas
Macromoleculas = importantes para a renovação constante de aa, ácidos graxos (lipídeos), monossacarideos (carboidratos)
Necessário mRNA, tRNA, rRNA. Ribossomos, lisossomos, endossomos, complexo de Golgi...
SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS:
Vesiculas transportadas de cisternas/túbulos para saculos. Vesiculas sao usadas para exportar componentes para fora da celula —> citoesqueleto conduzindo o transporte.
Polirribossomos dispersos no citoplasma: sintese das proteinas que residem no citoplasma. Não entram em contato com o RER. Ex.: actina, queratina, proteinas nucleares (histonas), tubulina...
Polirribossomos aderidos ao RER: apresentam destino especifico. Proteinas produzidas no RE, levadas ao Complexo de Golgi com o transporte feito por Vesiculas.
Proteinas sintetizadas: Há um peptídeo sinal no RNAm que é lido pelo RNAr. No final da sequencia ha um peptídeo terminal. 
RER:
Apresenta ribossomos aderidos as cisternas do retículo. 
Organizacao do polirribossomo em loop.
Teoria do sinal: sintese e interiorização de cadeias polipeptídicas. Existe na membrana o reticula uma partícula reconhecedora do sinal (qual proteina esta sendo produzida), reconhecedora da partícula reconhecedora e do ribossomo. O RNAr e o RNAm sao clivados e as proteinas caem no lumen do ER.
REL:
Composto por lipídeos e proteinas
Funções:
Celula absortiva intestinal: absorção de gordura, metabolismo da sintese de triglicerídeos. Quebra em ácidos graxos e glicerol.
Metabolismo de glicogênio - hepatocito
Glicose 6 fosfatase —> cliva glicogênio —>Glicose 1 fosfato —> glicose 
Sintese de hormônios esteroides - celula de Leydig, do corpo lúteo do ovário, celulas de adrenal. Mitocôndrias com cristas tubulares.
Reservatório de cálcio - contração muscular
Sintese e renovação de lipídeos das diferentes membranas
Sintese da maioria dos lipídeos de membranas celulares - alguns iniciam-se no REL e sao completa dos no CG
Solubilização da bile pela ação da enzima glicuronilttranferase- deficiência leva a icterícia
Desintoxicacao do organismo - fígado, pele, rim, pulmões. Drogas aumentam a quantidade de REL nos hepatocitos. 
Complexo de Golgi:
Constituído por saculos empilhados,dinâmicos.Face cis voltada para o RER, face medial,face trans (TGN) 
ML: tetroxido de ósmio e nitrato de prata. 
Composição na maior parte por proteinas 
Face trans/distal de maturação : TGN rede trans de Golgi
Lisossomos
Grânulos de secreção
Proteinas da membrana plasmática
Funções:
Metabolismo de lipídeos
Sintese da porção glicêmica das proteoglicana
Adição de grupos prosteticos a proteinas e lipídeos
Exportação e direcionamento de macromoleculas: sinal especifico
Alterações pos traducionais
Tráfego das proteinas no Golgi:
Renovação das proteinas MP (apicais, laterais, basais)
Armazenamento em vesículas
Sinetese do endossoma jovem 
Formação do lisossomo
Lisossomo:
Vesiculas do RE para o Golgi forma o pre-lisossomo. CG recebe manose e e adiciona um fosfato marcado pelo carbono 6
Manose 6 fosfato é a enzima lisossomal
Quando o pre-lisossomo se associa endossoma justanuclear o pH é muito ácido. Primeira cisterna do Golgi a enzima lisossomal é fosforilada. O endossoma justanuclear libera a enzima lisossomal pois seu pH é ácido brotando a vesícula que é só lisossomal. A proteina clatrina que move as Vesiculas. 
1) Células que sintetizam ativamente proteinas por políssemos e permanecem no citoplasma. Ex.: eritoblasto (Hb) 
Quem muda a forma do eritoblasto para a hemácia é o citoesqueleto.
2) Células que as proteinas se acumulam na cisterna do RÉR e sao exportadas sem serem acumuladas em grânulos.
 - CG e RER desenvolvidos
 - sem grânulos de secreção 
 - fibroblasto e plasmocitos
3) Células com proteinas agregadas nas cisternas do RER Golgi grânulos que permanecem na celula para uso posterior
4) Células que acumulam proteinas nos grânulos de secreção que sao exportados por exocitose 
 -presenca de grânulos de exportação 
 -celulas secretores exócrinas. Ex.: glândulas do pâncreas exócrino.
 - RER desenvolvido
5) Celula mucosa do intestino - celula caliciforme 
MITOCÔNDRIAS E PEROXISSOMOS
Respiração celular,produção energética.
Teoria da endossimbiose: Teoria da origem da mitocôndria por um ancestral procarioto. Evidências:
 - DNA mitocondrial
 - Divisao
-Componentes semelhantes as bactérias 
A mitocôndria é grande, complexa e especializada. Possui duas membranas especializadas.
Forma e localização dinâmicas dependentes da exigência energética local. 
Oxidação aeróbica - ATP 
Membrana mitocondrial externa:
- Delimita a organela
- Maior fluidez e permeabilidade - maior troca entre a membrana e o meio extracelular
- Porinas = canal (proteina comum em bactérias)
- Possui mais de 15 tipos de transportadores de Ca2+, translocases (TOM) e diversas enzimas (coA)
Espaço Intermembranas:
- Permite a mitocôndria perceber as alterações iônicas com maior precisão
- Meio de passagem de moleculas
- Espaço utilizado para gerar o potencial proton-motriz 
Membrana Interna:
- Delimita a matriz
- 1 proteina a cada 15 fosfolipideos
- Menor permeabilidade e fluidez - mais seletiva (onde ocorrem as funções importantes para a geração de energia)
- Cardiolipina: fosfolipase que dificulta a passagem de moleculas (comum em bactérias)
- Sitio de transporte de elétrons e bombeamento de protons 
- Contém proteinas que realizam a fosforilação oxidativa
- Cristãs mitocondriais 
Matriz Mitocondrial:
- Composição amorfa, gelatinosa, rica em proteinas.
- DNA, ribossomos, RNA, RNAt, RNAr
- Grânulos esféricos, elétrons-denso, ricos em Ca2+ (regulação de enzimas da matriz)	Comment by Sarah Nagata: A mitocôndria funciona como deposito para atender necessidades da celula
- Contém as enzimas solúveis do ciclo do ácido cítrico (Ciclo de Krebs) e as enzimas envolvidas
Cristãs Mitocondriais:
- Ivaginacoes da membrana interna que se projetam para dentro da matriz, aumentando a superfície de contato (maior produção de energia - maior superfície para colocar as ATPases)
- Contém translocases (TIM) e um complexo de proteinas responsáveis pelas reações de oxidação da cadeia transportadora de elétrons, sintese de energia e regulação de metabólicos da matriz.
Geração de energia:
- Corpúsculos elementares: enzimas que participam da cadeia transportadora de elétrons - ATPases 
- Glicose - 1 molécula produz +/- 36 ATPs. Glicólise anaeróbica (citoplasma) produz 2 ATPs e fosforilacao oxidativa (cristas mitocondriais) produz ~ 32 - 34 ATPs
- Fosforilacao oxidativa é composta por 3 processos relacionados a acetil Côa , ciclo cítrico ou ciclo de Krebs 
- Energia proton- matriz = energia eletroquímica: H+ bombeados para o espaço intermembranas, gerando um gradiente de concentração, em que o espaço inter se trona + e o espaço interno se torna - 
- 50% ATP e 50% calor
- Mitocôndria da gordura parda produzem calor pela termogenina (proteina desacopladora) ao realizar a passagem do H+	Comment by Sarah Nagata: 
Fosforilação oxidativa: 
A cada proton que o NADH doa para o canal (desidrogenase), sobem 2H+ e ele volta como NAD. Os elétrons migram para os citocromas. O que estimula a saída de H+ são os elétrons no citocromo b. E há geração de água no processo.
Na ATPSintase há o refluxo de 4H+ para formar o ATP, junto com os ADPs e fosfatos ja existentes na matriz. A ATPSintase funciona girando, por meio de uma parte móvel aclopada a parte fixa. 
Diferentes configurações que variam de acordo com seu nivel de atividade
Cristas diminuídas com predominância de matriz (representa maior parte do volume total) baixo nivel de fosforilacao oxidativa
Cristas proeminentes,matriz reduzida e predominância do espaço intermembranas significavam alto nivel de fosforilacao oxidativa
Tipos de mitocôndria:
Celula produtora de hormônio: apresentam cristas tubulares pois alem de terem proteinas que fazem energia, apresentam proteinas que produzem hormônios. Perto de uma gotícula de ácido graxo. 
DNA mitocondrial e Sintese de proteinas:
- Possui maquinaria necessária para sintetizar proteinas
- Codifica apenas 13 polipeptídeo s que participam da fosforilacao oxidativa 
- Maior parte das proteinas sao codificadas no nucleo e sintetizadas no citoplasma.
Essas proteinas tem uma pequena sequencia de aa que é um sinal indicando seu destino e são transferidos para a mitocôndria.
- Replicam seu DNA e se dividem para formar mitocôndrias filhas
- Ocorre durante a interfase, antes da replicação do DNA nuclear
- celula filha recebe metade da carga genética
Morte celular:
Mitocôndria sente o estresse sofrido pela celula e começa a liberar citocromos e proteinas no citosol, que começam a digerir proteinas da celula gerando apoptose - morte celular programada
Heranca mitocondrial:
- Heranca materna
- Dfeitos no DNA mitocondrial atingem homens e mulheres
- Patologias relacionadas com a heranca materna 
- Imediantamente após a fecundação, a membrana das mitocôndrias contidas no gameta masculino perdem sua integridade e liberam enzimas CPS6
- CPS6 passam para matriz mitocondrial e desencadeiam processos que de resultam na degradação da organela. 
PEROXISSOMOS:
 - Estrtura: organelas pequenas, com diversas enzimas. Suas proteinas sao sintetizadas por ribossomos citoplasmaticos.
- Funções:
Proteinas peroxisossomais - enzimas oxidativas
Produção de H2O2 como reacao de oxidase
Catalases: regulam sistematicamente a desintoxicação celular
Nos hepatocitos: desintoxicacao do álcool - conversão em acetaldeído.
Oxidação de ácidos graxos - acetil CoA
- Concentração depende do tipo de celula
- Depende da dieta,drogas e hormônios
- Se divide por fissão independente da mitose 
Peroxisossomos e mitocôndrias: 
- compartilham produtos diferentes nas vias metabólicas
- sinalização anti viral
- atuam no metabolismo de espécies relativas de oxigênio