CITO - ED - NUCLEO CELULAR

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Bases Biológicas e Histológicas
Estudo Dirigido – CITOLOGIA
 
Estudo Dirigido – NÚCLEO CELULAR
1. Qual a função exercida pelo Núcleo celular?
O núcleo é o centro de controle de todas as atividades celulares porque contém, nos cromossomos, todo o genoma (DNA) da célula, exceto apenas o pequeno genoma das mitocôndrias. Chama-se genoma o conjunto da informação genética codificada no DNA. Além de conter a maquinaria molecular para duplicar seu DNA, o núcleo é responsável pela síntese e pelo processamento de todos os tipos de RNA (rRNA, mRNA e tRNA), que são exportados para o citoplasma. Todavia, o núcleo não sintetiza proteínas, dependendo das que são produzidas no citoplasma e transferidas para o núcleo.
2. Quantos núcleos podem ter as células e qual a localização do núcleo na célula? 
A forma do núcleo é variável e característica de cada tipo celular, mas, geralmente, apresenta-se como uma estrutura arredondada ou alongada, com 5 a 10 mm, que se cora pelos corantes básicos e pela hematoxilina. Em geral, cada célula tem apenas um núcleo, localizado no seu centro, mas há células multinucleadas.
3. Descreva a organização do envoltório nuclear
O conteúdo intranuclear é separado do citoplasma pelo envoltório nuclear, porém o que se vê ao microscópio óptico como envoltório nuclear é principalmente a camada de cromatina que o reveste internamente. O microscópio eletrônico mostrou que o envoltório nuclear é constituído por duas membranas separadas por um espaço de 40 a 70 nm, a cisterna perinuclear. A membrana nuclear externa contém polirribossomos presos à sua superfície citoplasmática e é contínua com o retículo endoplasmático granuloso.
4. O que é o Complexo do poro?
O envoltório nuclear apresenta poros, e tem uma estrutura denominada complexo do poro, cuja função é o transporte seletivo de moléculas para fora e para dentro do núcleo. No poro, as duas membranas que constituem o envoltório nuclear são contínuas. O envoltório nuclear é impermeável a íons e moléculas, de modo que o trânsito entre o núcleo e o citoplasma é feito pelo complexo do poro.
O complexo do poro é uma estrutura cilíndrica, constituída por mais de 100 proteínas, de contorno octogonal, que provoca saliência no interior e na face citoplasmática do núcleo. Apresenta diâmetro externo de aproximadamente 120 nm e um canal central com 9 nm. Íons e moléculas medindo até 9 nm passam livremente pelo complexo do poro nuclear, por difusão passiva. 
5. O que é a cromatina?
A cromatina é um dos principais componentes do núcleo, é o complexo de DNA e proteínas que se encontram dentro do núcleo celular nas células eucarióticas. A cromatina é constituída por duplos filamentos helicoidais de DNA associados a proteínas, principalmente histonas, mas contém também proteínas não histônicas.
6. Diferencie a eucromatina da heterocromatina
A heterocromatina é elétron-densa, aparece como grânulos grosseiros e é bem visível no microscópio óptico. A heterocromatina é inativa porque nela a hélice dupla de DNA está muito compactada, o que impede a transcrição dos genes. A eucromatina aparece granulosa e clara, entre os grumos de heterocromatina. Na eucromatina, o filamento de DNA não está condensado e tem condições de transcrever os genes. Portanto, eucromatina significa cromatina ativa, sendo mais abundante nas células que estão produzindo muita proteína. As variações nas proporções de heterocromatina e eucromatina são responsáveis pelo aspecto mais claro ou mais escuro dos núcleos nos microscópios óptico e eletrônico.
7. O que são os nucleossomos?
O DNA e as histonas formam os nucleossomos. Cada nucleossomo é constituído por oito moléculas de histonas, sendo um par de cada tipo (H2A, H2B, H3 e H4), que formam um octâmero envolvido por 166 pares de bases de DNA. Um segmento com 48 pares de bases de DNA prende-se à histona H1 (ou H5), que se localiza na periferia enquanto as do octâmero localizam-se no centro do nucleossomo. As proteínas não histônicas exercem diversas funções. Algumas são estruturais e participam da condensação dos cromossomos, outras são reguladoras da atividade dos genes ou são enzimas, como as DNA e RNA polimerases. Os filamentos de nucleossomos se organizam em estruturas cada vez mais complexas até constituírem os cromossomos.
8. O que é a cromatina sexual?
A cromatina sexual é um dos dois cromossomos X que se mantém condensado no núcleo interfásico. No homem, cujos cromossomos sexuais são um X e um Y, o cromossomo X único não está condensado, expressa seus genes e não é visível como cromatina sexual. Nas células do epitélio bucal a cromatina sexual aparece sob a forma de um pequeno grânulo, geralmente ligado à membrana nuclear, e esfregaços desse epitélio podem ser usados para verificar o sexo genético. Outro material muito empregado é o esfregaço sanguíneo, no qual a cromatina sexual aparece como um apêndice em forma de raquete nos núcleos dos leucócitos neutrófilos.
9. O que é o nucléolo?
Os nucléolos são as fábricas para produção de ribossomos. Nas lâminas coradas, aparecem como formações intranucleares arredondadas, geralmente basófilas, constituídas principalmente por RNA ribossomal (rRNA) e proteínas. Em humanos, os genes que codificam os rRNA localizam-se em cinco cromossomos, e, por isso, as células podem apresentar vários nucléolos, mas geralmente há uma fusão, e a maioria das células têm apenas um ou dois nucléolos. Existe uma porção de heterocromatina presa ao nucléolo, que é chamada cromatina associada ao nucléolo.
10. O que é a matriz nuclear e o nucleoplasma?
A extração bioquímica dos componentes solúveis de núcleos isolados deixa uma estrutura fibrilar chamada matriz nuclear, que forneceria um esqueleto para apoiar os cromossomos interfásicos, determinando sua localização dentro do núcleo celular. Segundo os pesquisadores que admitem a existência dessa matriz, a lâmina nuclear seria uma parte dela. Todavia, não tendo sido possível isolar as moléculas que constituiriam a matriz, exceto as da lâmina nuclear, muitos pesquisadores negam sua existência na célula viva, admitindo que a matriz nuclear vista ao microscópio eletrônico nos núcleos isolados é uma estrutura artificial, criada pelas técnicas de preparação.
O nucleoplasma é um soluto com muita água, íons, aminoácidos, metabólitos e precursores diversos, enzimas para a síntese de RNA e DNA, receptores para hormônios, moléculas de RNA de diversos tipos e outros componentes. Sua caracterização ao microscópio eletrônico é impossível, sendo o nucleoplasma definido como o componente granuloso que preenche o espaço entre os elementos morfologicamente bem caracterizados no núcleo, como a cromatina e o nucléolo.
11. Diferencie as células somáticas dos gametas
Células somáticas são as células diploides (2n), ou seja, carrega todo o material genético do indivíduo. Se dividem apenas por mitose. Gametas são as células reprodutoras, haploides (n) que carregam metade do número de cromossomos do indivíduo. Se formadas por meiose.
12. Quais eventos mais relevantes ocorrem durante a prófase?
A prófase caracteriza-se pela condensação gradual da cromatina (o DNA foi duplicado na intérfase), que irá constituir os cromossomos mitóticos. O envoltório nuclear se fragmenta no final da prófase em virtude da fosforilação (adição de PO4 3-) da lâmina celular, originando vesículas que permanecem no citoplasma e reconstituem o envelope nuclear no final da mitose. Os centrossomos e seus centríolos, que se duplicaram na intérfase, separam-se, migrando um par para cada polo da célula. Começam a aparecer microtúbulos entre os dois pares de centríolos, iniciando-se a formação do fuso mitótico. Durante a prófase o nucléolo se desintegra.
13. Quais eventos mais relevantes ocorrem durante a metáfase?
Na metáfase os cromossomos migram graças à participação dos microtúbulos e se dispõem no plano equatorial da célula. Cada cromossomo, cujo DNA já está duplicado, divide-se longitudinalmente em duas cromátides, que se prendem aos microtúbulos do fuso mitótico pormeio de uma região especial, o cinetocoro localizado próximo ao centrômero.
14. Quais eventos mais relevantes ocorrem durante a anáfase?
Na anáfase, por um processo complexo, os cromossomos-filhos separam-se e migram para os polos da célula, seguindo a direção dos microtúbulos do fuso. Nesse deslocamento os centrômeros seguem na frente e são acompanhados pelo restante do cromossomo. O centrômero é uma região mais estreita (constrição) do cromossomo, que mantém as cromátides juntas até o início da anáfase.
15. Quais eventos mais relevantes ocorrem durante a telófase?
A telófase caracteriza-se pela reconstrução dos envoltórios nucleares das células-filhas, em consequência da desfosforilação (remoção dos radicais PO4 3-) dos filamentos da lâmina nuclear e da fusão das vesículas originadas do envoltório nuclear no final da prófase. Os cromossomos se tornam gradualmente menos condensados, o que leva ao reaparecimento da cromatina. À medida que o núcleo interfásico se refaz, os nucléolos se reconstituem.
16. O que é a citocinese?
A divisão do material nuclear é acompanhada pela divisão do citoplasma por um processo denominado citocinese, que se inicia na anáfase e termina após a telófase. A citocinese consiste no aparecimento de um anel que contém actina e miosina, abaixo da membrana celular, na zona equatorial da célula. A diminuição gradual do diâmetro desse anel acaba dividindo o citoplasma em duas partes iguais, cada uma com um núcleo novo, originando as duas células-filhas. A maioria dos tecidos está em constante renovação celular, por divisão mitótica para substituição das células que morrem. Essa renovação é muito variável de um tecido para outro. Todavia, há exceções, como o tecido nervoso e o músculo do coração, cujas células perderam a capacidade de realizar a mitose. Uma vez destruídos, esses tecidos não se regeneram.
17. O que são células lábeis? 
São células com a capacidade de renovar os tecidos constantemente. Elas compõe os tecidos que se renovam com frequência e elas estão constantemente em ciclagem, rodando nesse ciclo, passando pela fase de repouso que é a interfase e depois entrando na fase de divisão que é a mitose.
18. O que são células estáveis?
São aquelas que compõem tecidos que normalmente não se renovam mas que tem a capacidade de reparar danos que são imprimidos sobres esses tecidos. Essas células estão ocupando o compartimento da intérfase, entretanto quando ocorre o estimulo produzido pelo dano essas células se multiplicam, após a duplicação do material genético, e então elas entram no compartimento divisional e sofrem mitose. 
19. O que são células permanentes?
As células terminais diferenciadas (permanentes), após se dividirem vão abandonar definitivamente o ciclo celular e não voltam mais ao compartimento divisional. Essas células compõem tecidos que não são capazes de repor aquelas células perdidas e em uma situação de dano a função que essas células exerciam acabam ficando perdidas.
20. Quais eventos mais relevantes ocorrem durante a fase G1 da intérfase?
A fase G1 é a que vem logo depois da mitose. Nela ocorre a síntese de RNA e de proteínas, com recuperação do volume da célula, que foi reduzido à metade na mitose. Nos tecidos de renovação rápida, a fase G1 é curta. As células dos tecidos que não se renovam saem do ciclo celular na fase G1 e entram na chamada fase G-zero. Na fase G1 localiza-se o ponto de restrição, que impede a passagem de células com DNA danificado ou então que ainda não acumularam uma quantidade crítica de proteínas importantes para a continuação do ciclo.
21. Quais eventos mais relevantes ocorrem durante a fase S da intérfase?
Durante a fase S ocorre a síntese do DNA e a duplicação dos centrossomos e centríolos.
22. Quais eventos mais relevantes ocorrem durante a fase G2 da intéfase? 
Na fase G2 as células acumulam energia para ser usada durante a mitose e sintetizam tubulina para formar os microtúbulos do fuso mitótico.
23. Diferencie a Apoptose da necrose
A apoptose foi descoberta durante estudos sobre o desenvolvimento embrionário, onde se verificou claramente que existe uma contribuição efetiva desse evento de morte celular para a formação de vários órgãos e o próprio crescimento do organismo em se que se estabelece do balanço entre células novas que surgem por mitose e células velhas que deixam de existir por apoptose. E posteriormente também sendo observado no adulto saudável que a apoptose se estabelece de fato como um fenômeno natural para a eliminação de células que possuem um tempo de vida curto e que são constantemente substituídas pela divisão de células lábeis. Na apoptose, a célula e seu núcleo se tornam compactos, diminuindo de tamanho. Nesta fase, a célula apoptótica é facilmente identificada ao microscópio óptico, porque apresenta o núcleo com a cromatina muito condensada e corando- se fortemente (núcleo picnótico). 
A morte acidental de células, um processo patológico, chama-se necrose. Pode ser causado por microrganismos, vírus, agentes químicos e outros. As células necróticas incham, suas organelas também aumentam de volume e, finalmente, a célula se rompe, lançando seu conteúdo no espaço extracelular. Na apoptose, ao contrário, os fragmentos celulares estão sempre envoltos por membrana plasmática. O conteúdo das células que morrem por necrose também é fagocitado pelos macrófagos, mas nesse caso os macrófagos secretam moléculas que vão ativar outras células de defesa, que promovem a inflamação. Por isso, a necrose, processo patológico, é seguida de inflamação, o que não ocorre na apoptose.