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1 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Introdução a Biologia Celular | Aula 01 Onde Chegar • Conhecer a célula e dar inicio ao conhecimento da organização celular. • Entender as diferenças entre os tipos celulares e o método de estudo de uma célula • Conhecer as moléculas que compõem a célula O que Aprender • Como é a célula e a sua composição • Nível de organização e tipos celulares • Composição química e moléculas que compõe a bióloga celular Desenvolvimento AULA 01 Introdução a Biologia Celular e a Organização da Célula Biologia Celular 2 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Introdução a Biologia Celular | Aula 01 Nesta unidade da disciplina de Biologia Celular o objetivo é promover o conhecimento inicial de como é uma célula, bem como suas principais características e os tipos celulares existentes, de acordo com suas especializações e funções. Nesta aula damos início ao conhecimento de onde surgem as células e seus níveis organizacionais em diferentes modelos celulares. Conhecer a ferramenta de estudo, que possibilitou visualizar as células. Entender a constituição celular, diante da sua composição química. A biologia celular estuda a porção mais básica de um ser vivo, a célula. Sendo esta a unidade básica, estrutural e funcional do organismo. A célula é formada estruturalmente por membrana e outras componentes, possuem funções especificas e interação com outras células, o que permite maior compreensão do funcionamento dos organismos. Os níveis de organização celular são importantes, pois é um dos fatores que difere organismos que são formados por uma única célula e organismos com corpo formado por mais de uma célula. As células podem ser do tipo eucarioto e procarioto, conforme sua organização. Apresentam diferenças na organização interna, como exemplo pode-se observar o material genético disperso na célula, quando estas são células procariontes. E o material genético dentro do núcleo, em células eucariotas. Podemos citar outras diferenças nas células eucariotas, como presença de citoesqueleto, várias organelas e DNA linear. As células são hospedeiras de vírus, sendo que estes se multiplicam dentro delas utilizando a maquinaria de síntese das mesmas. As células são estruturas muito pequenas e, por isso, não podem ser observadas sem o auxilio de um microscópio. Foi em 1580 que Zacharias Janssem colocou lentes convexas em cada extremidade de um tubo que ampliou sua visão, e assim, deu iniciou a invenção do microscópio. Cada dia mais esta tecnologia avança e possibilita visualizar estruturas intracelulares ainda menores. Os microscópios estão cada vez mais específicos e com maior poder de resolução, o que permite observar também macromoléculas. Podemos encontrar diferentes tipos de moléculas compondo a célula e o organismo animal. No entanto, todas as moléculas são necessárias para o perfeito desempenho das funções celulares, sendo que a mais abundante é a água. A célula é composta por cerca de 70% é de água 3 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Introdução a Biologia Celular | Aula 01 Todos os seres vivos possuem moléculas e elementos que são essenciais para a sua composição e para o seu metabolismo. Sustâncias inorgânicas (ex. água), e também existem macromoléculas orgânicas como os lipídios, carboidratos, proteínas e ácidos nucleicos. Podemos encontrar diferentes tipos de lipídeos compondo a célula e o organismo animal. No entanto, todos os lipídeos têm uma característica em comum: são insolúveis ou pouco solúveis em água, por isso são chamados de hidrofóbicos. Os triglicerídeos, um tipo de lipídio é uma forma de armazenamento de energia nos organismos muito mais eficiente, por serem menos oxidados que os carboidratos e por exigirem pouca água para dissolução. Na alimentação humana, os lipídeos são ingeridos na forma de triglicérides sendo importantes por incluírem ácidos graxos essenciais e as vitaminas lipossolúveis na dieta. Os Ácidos Graxos, outro tipo de lipídeo, são moléculas relativamente pequenas, importantes por servir de fonte de energia para a célula e por formar os lipídeos que compõem a membrana celular. Os fosfolipídios são os lipídeos de membrana mais importantes, pois formam a estrutura básica da membrana celular, são moléculas que possuem uma cabeça constituída pelo grupo fosfato que é polar ou hidrofílica (tem afinidade por água) e uma cauda constituída pelas cadeias de ácidos graxas apolares ou hidrofóbicas, isto é, que repele a água. Outro lipídio encontrado na membrana é o colesterol, em menor quantidade do que os fosfolipídios e sua presença interferem na fluidez da membrana, quanto mais colesterol, menos fluida a membrana é. Cada molécula desempenha papel fundamental no funcionamento do metabolismo celular, o que permite realizar todas as atividades necessárias ao organismo como um todo. Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes na Terra, sendo a glicose o carboidrato mais importante. A glicose é o carboidrato que as células preferencialmente utilizam para produção de energia, por meio do processo de respiração celular. Os carboidratos podem ser classificados em três tipos, sendo os monossacarídeos os mais importantes como exemplos têm a glicose, frutose e galactose que são 4 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Introdução a Biologia Celular | Aula 01 essencialmente energéticas. Existem monossacarídeos estruturais, como a ribose e a desoxirribose, que compõem a estrutura do DNA e do RNA. Os oligossacarídeos são fontes de glicose encontrada nos alimentos, as frutas (glicose e frutose), leite e derivados (glicose e galactose). É encontrada também na superfície externa das membranas celulares, constituindo o glicocálice, estrutura importante para a sinalização celular e adesão entre as células. Os polissacarídeos têm importância de reserva energética e estrutural. Os mais comuns são: glicogênio, amido, celulose, três macromoléculas importantes. Como exemplos têm o amido encontrado nos vegetais e nos fungos. O glicogênio é a reserva energética encontrada no animais e fica acumulado no fígado e músculos. E a celulose, o carboidrato mais abundante na natureza, um importante componente da parede celular (células vegetais). As proteínas são compostos orgânicos abundantes encontrados em todos os organismos. Desempenham diferentes funções no organismo e algumas são hormônios, enzimas, participam dos mecanismos de cicatrização e coagulação sanguínea, além de ser um importante nutriente. Estão presentes em praticamente todas as estruturas celulares. Todas as proteínas são formadas por moléculas de aminoácidos e cada aminoácido é formado por um grupo carboxila (- COOH) e um grupo amina (-NH2), que estão ligados a um átomo de carbono. Nesse átomo de carbono estão ligados ainda um átomo de hidrogênio e um radical (R), que varia de um aminoácido para outro. Os aminoácidos são pequenas moléculas com características próprias que desempenham diferentes funções. Existem vinte diferentes aminoácidos na natureza que formam as proteínas. Cada aminoácido liga-se a outro por meio de ligações peptídicas, seguindo uma sequência específica, que é determinada pelo código genético presente no DNA. São moléculas encontradas principalmente no núcleo da célula. E é formado por muitas unidades de nucleotídeos ligados por ligações fosfodiéster https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/parede-celular.htm 5 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Introdução a Biologia Celular | Aula 01 Os ácidos nucleicos são constituídos pela polimerização de unidades chamadas nucleotídeos. Cada nucleotídeocontem resíduos de uma molécula de acido fosfórico, uma de pentose e uma base púrica ou pirimídica. As bases púricas mais encontradas nos ácidos nucleicos são a Adenina (A) e a Guanina (G). As principais bases pirimídicas são: Timina (T), Citosina (C) e Uracila (U). Cada molécula de acido nucleico contém pelo menos uma cadeia de nucleotídeo (polinucleotídeos) formada por ligações fosfodiéster. Existem dois tipos de ácidos nucleicos, o desoxirribonucleico (DNA) e o ribonucleico (RNA). No DNA a pentose encontrada é desoxirribose e as bases são a adenina, guanina, citosina e timina. No RNA a pentose é a ribose e existe uridina em substituição a timina, as demais bases são comuns aos dois tipos de ácidos nucleicos. O DNA é a molécula responsável por guardar a informação genética da célula, que é passada para as células-filhas a cada divisão celular. O DNA é formado por duas cadeias de nucleotídeos unidas entre si por meio de ligações de hidrogênio, em forma de espiral. A forma destas hélices é dirigida no sentido da esquerda para direita. A direção das ligações são 3’ 5’ fosfodiéster de uma cadeia inversa de uma para outra. Observa-se que estas cadeias são antiparalelas, em função disso, em cada extremidade da molécula uma das cadeias de polinucleotídeos termina em 3’ e a outra em 5’. Ao contrário do DNA, a molécula de RNA é um filamento único, formado por uma única cadeia de nucleotídeos. O RNA é importante para que a informação genética presente no DNA possa ser utilizada. Os ácidos nucleicos são moléculas informacionais que controlam os processos básicos do metabolismo celular, a síntese de macromoléculas a diferenciação celular e a transmissão da herança genética de uma célula para suas descendentes. Vá mais Longe 6 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Introdução a Biologia Celular | Aula 01 Capítulo Norteador: Capítulo 3- Bases Macromoleculares da Constituição Celular. Biologia Ceular e Molecular. 9 edição, 2012. Junqueira e Carneiro. Você pode complementar sua leitura utilizando outro capítulo de livro: Capítulo 1- Organização Molecular das células. Fundamentos da Biologia Molecular e Celular. Clarice Foster Cordeiro. Curitiba: InterSaberes, 2020. Disponível em https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/185146 Agora é sua Vez! Interação A partir da leitura dos capítulos sugeridos, realize um texto descritivo sobre a célula eucariota e procariota contendo no texto os seguintes tópicos: tipo celular, nível de organização e constituição química da célula. Questão para Simulado O exercício abaixo se refere quanto à estrutura, composição e função dos ácidos nucleicos: Estrutura: I) dupla hélice; II) cadeia simples Composição: 1) presença de uracila; 2) presença de timina. Função: a) síntese de proteínas; b) duplicação do material genético. São características do ácido ribonucleico: a) II, 2, b b) I, 1, a c) I, 2, b d) II, 1, b e) II, 1, a Resposta: Letra E Comentário: A composição química da célula é de grande importância, pois todo ser vivo é um sistema químico que obedece às leis da física e da química. Diferentes elementos https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/185146 7 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Introdução a Biologia Celular | Aula 01 químicos se combinam e formam a matéria. Determinando o funcionamento correto de cada célula e os seres vivos. Organize-se: 6 horas semanais – mínimos sugeridos para autoestudo REFERÊNCIAS Capítulo 3- Bases Macromoleculares da Constituição Celular. Biologia Ceular e Molecular. 9 edição, 2012. Junqueira e Carneiro. Capítulo 1- Organização Molecular das células. Fundamentos da Biologia Molecular e Celular. Clarice Foster Cordeiro. Curitiba: InterSaberes, 2020. Disponível em https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/185146 https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/185146 Biologia Celular Introdução à Biologia Celular e a Organização da Célula Me. Fabiana Matioli Introdução à Biologia Celular As células são as unidades básicas estruturais e funcionais dos organismos A biologia celular estuda a parte estrutural delas, bem como suas funções; a interação entre elas é o que permite maior compreensão do funcionamento dos organismos. Tecido nervoso Forma a substância cinzenta do cérebro. Tecido muscular Músculos dos braços são formados por tecido muscular estriado. Tecido epitelial A camada superficial da pele é o tecido mais extenso do Corpo humano e uma das variedades de tecido epitelial. Tecido conjuntivo O tecido sanguíneo é um dos tipos de tecido conjuntivo. A biologia celular atua de forma integrada a outros ramos do conhecimento, como bioquímica, biologia molecular, genética e imunologia. Introdução à Biologia Celular Nós nos originamos a partir da fusão de duas células: Existe uma grande variedade de formatos de células. FibroblastoEspermatozoide Célula hepática Neurônio Célula do rim Hemácia Célula muscular lisa Espermatozóide óvulo Introdução à Biologia Celular Níveis de organização celular Seres unicelulares: Organismos com corpo formado por uma única célula Seres pluricelulares ou multicelulares: Organismos com corpo formado por mais de uma célula Bactérias Ameba Leveduras (fungos) Euglena Animais Algas Plantas Tipos de Células Células Procariontes: • Células muito simples e pequenas; • Pobres em membranas; • Não possuem cariomembrana e, por isso, o material genético fica disperso. Células Eucariontes: • Apresentam material genético; • Apresentam um citoesqueleto; • Dividem-se por mitose e meiose; • Possuem diversas organelas citoplasmáticas. Núcleo Citoplasma Organelas citoplasmáticas delimitadas por membranas Membrana plasmática Célula Eucariótica Nucleoide Mesossomo Citoplasma Parede celular Membrana plasmática Célula Procariótica (bactéria) Ribossomos Células Procariontes x Eucariontes Lisossoma Mitocôndria Membrana plasmática Complexo de Golgi Microfilamentos Filamentos intermédios Microtúbulos Microvilosidade Centrossoma Flagelo RE Rugoso RE Liso Retículo Endoplasmático (RE) Citosqueleto Cromatina Nucléolo Membrana nuclear Núcleo Procariontes Eucariontes Cariomembrana Ausente Presente Organelas Ausentes Presente Citoesqueleto Ausente Presente Mitose/meiose Ausente Presente Genoma DNA circular DNA linear VÍRUS Possuem um único tipo de ácido nucleico, DNA ou RNA Existem vírus com DNA de fita dupla, simples RNA de fita dupla ou simples Vírus Célula Animal Célula Vegetal Bactéria Fungo Protozoário VÍRUS Parasitas intracelulares obrigatórios; Multiplicam-se dentro de células vivas usando a maquinaria de síntese das células VÍRUS Possuem um envoltório proteico denominado capsídeo; O capsídeo pode ou não ser revestido por um envelope lipídico Método de Estudo das Células As células são estruturas muito pequenas e, por isso, não podem ser vistas sem o uso de um microscópio; o qual permite a observação de subestruturas celulares e até de macromoléculas; As estruturas intracelulares são ainda menores, e são necessários microscópios específicos, com maior poder de resolução. Células vermelhas do sangue (10,000 nm) 0 75 150 225 300 nm 2500 nm 0 750 nm 0 375 E. coli (1000 nm x 3000 nm) Poliovírus (30 nm) Pox Vírus (200 nm x 300 nm) Bacteriófago T4 (50 nm x 225 nm) Vírus mosaico do tabaco (15 nm x 300 nm) BACTERIÓFAGO MS2 (24 nm) Microscopia Óptica Microscopia Eletrônica Transmissão ou Varredura Tecido sanguíneo Mostrando dois monócitos no centro (em azul), hemácias (em vermelho) e fragmentos de plaquetas (pequenas pedaços azuis). Macrófago de peritônio de camundongo Cílios do epitélio do pulmão Transmissão Varredura Bases Químicas da Constituição Celular • Todo ser vivo é um sistemaquímico que obedece às leis da Física e da Química. • Diferentes elementos químicos se combinam e formam a matéria. • A matéria compõe todo o universo, incluindo a célula e os seres vivos. Moléculas da célula • Inorgânicas, como a água • Orgânicas, como várias que possuem o elemento químico carbono (C) em sua composição 1. Átomo 2. Molécula 5. Tecido6. Órgão 7. Sistema 8. Organismo 4. Célula 3. Organelas Hidrogênio Oxigênio Hidrogênio Molécula de água Bases Químicas da Constituição Celular A célula é composta, aproximadamente, por 70% de água As moléculas mais abundantes são de água, mas também existem macromoléculas orgânicas Rins Sangue Músculos 83% 81% 75% Cérebro Coração Pulmões 75% 75% 86% • Carboidratos • Lipídeos • Ácidos nucleicos • Proteínas Fo n te : F re ep ik Bases Químicas da Constituição Celular Podemos encontrar diferentes tipos de lipídeos compondo a célula e o organismo animal. No entanto, todos os lipídeos têm uma característica em comum: são insolúveis ou pouco solúveis em água, por isso chamados de hidrofóbicos. Ácidos Graxos: São moléculas relativamente pequenas, importantes por servir de fonte de energia para a célula e por formar os lipídeos que compõem a membrana celular. Triglicerídeos: É um importante lipídeo de armazenamento de energia. Fosfolipídeos: Os fosfolipídios são os lipídeos de membrana mais importantes, pois formam a estrutura básica da membrana celular. Colesterol: O colesterol está presente na membrana em menor quantidade do que os fosfolipídios e sua presença interfere na fluidez da membrana. • Triglicerídeos; • Ácidos graxos; • Colesterol. • Fosfolipídeos; Lipídeos Carboidratos São as biomoléculas mais abundantes na Terra, sendo a glicose o carboidrato mais importante. A glicose é o carboidrato que as células, preferencialmente, utilizam para produção de energia, por meio do processo de respiração celular. Dissacarídeos Unidades formadoras Fontes Sacarose Glicose e frutose Frutas, açúcar Lactose Glicose e galactose Leite e derivados Maltose Glicose e glicose Cereais Os oligossacarídeos são fontes de glicose encontrada nos alimentos. São encontrados também na superfície externa das membranas celulares, constituindo o glicocálice, importante para a sinalização celular e adesão entre as células. Os monossacarídeos mais importantes são a glicose, frutose e galactose são essencialmente energéticos. Existem monossacarídeos estruturais, como a ribose e a desoxirribose, que compõem a estrutura do DNA e do RNA. Os polissacarídeos têm importância de reserva energética e estrutural. Os polissacarídeos mais comuns são: glicogênio, amido, celulose e quitina. Polissacarídeo Origem Importância Glicogênio Animais e fungos Reserva energética Amido Plantas Reserva energética Celulose Plantas Estrutural Quitina Animais e fungos Estrutural Proteínas São polímeros e são formadas pela ligação peptídica entre vários aminoácidos. Desempenham diferentes funções no organismo e algumas são hormônios, enzimas, participam dos mecanismos de cicatrização e coagulação sanguínea, além de ser um importante nutriente. Extremidade aminoterminal Extremidade carboxiterminal Ligação peptídica entre cinco aminoácidos Os aminoácidos são pequenas moléculas com características próprias que desempenham diferentes funções, além de formar as proteínas. Existem vinte diferentes aminoácidos compondo as proteínas, que são ligados seguindo uma sequência específica, que é determinada pelo código genético presente no DNA. Aminoácidos Tabela do código genético Ácidos Nucleicos São moléculas que se encontram principalmente no núcleo da célula. E são formados por muitas unidades de nucleotídeos ligados por ligações fosfodiéster. Existem dois tipos: • DNA -- ácido desoxirribonucleico • RNA -- ácido ribonucleico Bases de Nitrogênio Citosina Guanina Adenina Timina Timina Adenina Esqueleto de fosfato - - desoxiribose Guanina Citosina O DNA é formado por duas cadeias de nucleotídeos unidas entre si por meio de ligações de hidrogênio, em forma de espiral As ligações de hidrogênio ocorrem entre as bases nitrogenadas, um dos componentes de um nucleotídeo. Ácido Desoxirribonucleico (DNA) O DNA é a molécula responsável por guardar a informação genética da célula, que é passada para as células- filhas a cada divisão celular. Ácidos Nucleicos Bases de Nitrogênio Ácido Ribonucléico Citosina Guanina Adenina Uracila O RNA é importante para que a informação genética presente no DNA possa ser utilizada. A molécula de RNA é formada por uma única cadeia de nucleotídeos. Ácidos Nucleicos Ácido Ribonucleico (RNA) Bons Estudos ! 1 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Membrana Celular: composição, função, transporte. | Aula 02 Onde Chegar • Conhecer a membrana celular • Aprender sobre a membrana plasmática, quanto à composição e função. • Entender o mecanismo de transporte por meio das membranas O que Aprender • Como é a composição da membrana plasmática • Descobrir os tipos de funções das membranas celulares • Como é realizado o transporte de substâncias por meio das membranas Desenvolvimento AULA 02 Membrana Celular: composição, função, transporte. Biologia Celular 2 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Membrana Celular: composição, função, transporte. | Aula 02 Vamos relembrar sobre células procariotas e eucariotas e aprofundar nesta última, sabendo a principal diferença entre elas, ou seja, que possui membrana plasmática e membranas que separam o meio intracelular do extracelular, as organelas. Em células eucariontes, essa mesma membrana delimita o núcleo e também as organelas citoplasmáticas. Já nos procariontes não existe esta delimitação, como visto anteriormente. Iniciaremos esta descoberta pela membrana que delimita a célula, chamada de membrana plasmática, principal responsável pelo controle de entrada em saída de substância da célula. No entanto, também veremos mais a frente que existem organelas membranosas que são delimitadas por algum tipo de membrana biológica, como núcleo, retículos endoplasmáticos, complexo de Golgi, lisossomos, peroxissomos, mitocôndrias. Sendo assim, a célula está dividia em compartimentos. Existem também organelas não membranosas, são todas aquelas que não possuem envoltório algum circundando sua estrutura como: ribossomos, centrossomo e citoesqueleto. A membrana plasmática é composta por três tipos de biomoléculas: lipídeos, proteínas e carboidratos, essas biomoléculas se arranjam para formar a estrutura da membrana plasmática. O principal componente da membrana plasmática é o fosfolipídio, estes formam a estrutura básica da membrana com glicerofosfolipídeos, esfingofosfolipídeos, glicolipídeos. Os fosfolipídios se organizam se maneira assimétrica ao longo da bicamada lipídica da membrana, sendo que alguns deles possuem carga negativa como é o caso da fosfatidilserina, fosfatidilinositol, fosfatidiletonolamina e estão presentes na face citoplasmática, ou seja, na parte interna da membrana plasmática. Outros fosfolipídios se organizam mais comumente na bicamada da membrana plasmática voltados para face extracelular, exterior da célula. As porções polares ficam voltadas para fora e as porções apolares voltadas para dentro. 3 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Membrana Celular: composição, função, transporte. | Aula 02 Estes lipídeos possuem duas características em comum: uma cabeça hidrofílica (polar) e caudas hidrofóbicas (apolares), sendo anfipáticos, ou seja, moléculas que apresentam características hidrofílicas, e hidrofóbicas. Os fosfolipídios podem se organizar na forma de micela, lipossomos e formar uma bicamada lipídica quando entram em contato com a água, porque possuem porçõespolares e apolares. As porções polares ficam voltadas para fora e as porções apolares voltadas para dentro, formando o interior hidrofóbico da membrana. Os lipídeos esteroides estão em menor proporção na membrana e em células animais é representado pelo colesterol. Em células vegetais o colesterol não está presente. O colesterol é um lipídio que interferem na fluidez da membrana plasmática, conferindo maior ou menor fluidez, o que resulta em maior estabilidade da membrana quanto maior a presença da molécula colesterol. A composição da membrana plasmática é extensa e as proteínas fazem parte da mesma. As proteínas são classificadas de acordo com a posição que se apresentam na membrana. Podem ser do tipo periférico, as que se prendem à superfície externa ou interna da membrana ou podem ser do tipo integral, estão inseridas na bicamada lipídica. As proteínas integrais transmembrana são aquelas que atravessam totalmente a bicamada lipídica e podem ser Unipasso ou Multipasso, ou seja, podem atravessar somente uma ou mais vezes, deixando alças expostas em faces da membrana. As proteínas da membrana são específicas e podem desempenhar diferentes funções tais como: transporte de moléculas e íons, adesão celular, comunicação entre células, devido à presença de receptores com atividade catalítica (enzimas). Os carboidratos estão localizados na sua superfície externa da membrana plasmática, associados as proteínas e aos lipídios, originando as glicoproteinas e glicolipidios Esta extensão externa que se forma em conjunto com a membrana plasmática são denominadas de glicocálice (ou glicocálix), que tem como funções: reconhecimento celular, adesão celular, proteção contra danos físicos e químicos. As glicoproteicas e glicolipídios são marcadores responsáveis pelos grupos sanguíneos, um bom exemplo disso isso são os grupos A, B, O que devido a pequenas variações na estrutura dos hidratos de carbono presentes nas glicoproteicas e nos glicolipídios da membrana dos eritrócitos. 4 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Membrana Celular: composição, função, transporte. | Aula 02 Como já dito, a membrana apresenta maior ou menor fluidez e está relacionada com o movimento que as moléculas que a constituem realizam. Os lipídeos são os que mais se movimentam, realizando movimentos tipo: difusão lateral, rotação; flexão e flip-flop e estes tipos de movimentos podem ser influenciados pela temperatura, porcentagem de colesterol, saturação dos ácidos graxos. A saturação dos ácidos graxos que compõem os fosfolipídios diminui a fluidez. Os ácidos graxos saturados fazem com que os lipídeos fiquem mais compactados, dificultando sua movimentação, tornando-a assim a membrana mais rígida. Já os ácidos graxos insaturados fazem com que os lipídeos fiquem mais afastados, facilitando seu movimento, proporcionando uma maior fluidez a membrana. Animais, plantas e bactérias, apresentam diferente fluidez nas suas membranas devido à conformação destes lipídios, seja saturados ou insaturados. Devido à constituição da membrana plasmática é possível o controle da entrada e saída de substâncias nas células, apresentando permeabilidade seletiva, controlando a entrada de moléculas e íons, impedindo assim, o intercâmbio indiscriminado de substâncias. Uma das funções muito importante da membrana plasmática é a participação no transporte intracelular e formação de vesículas que são utilizadas para deslocar substâncias dentro da célula. A membrana plasmática é responsável pelos processos de endocitose e exocitose. A endocitose e a exocitose são processos relacionados à captura e eliminação de substâncias. Essas partículas são ingeridas pela célula através de um processo chamado de endocitose. A endocitose pode ocorrer de três formas: fagocitose que é o englobamento de partículas maiores e sólidas, como exemplo as bactérias ou protozoários. A endocitose mediada que funciona como uma fagocitose, porém, as partículas ligam-se a proteínas receptoras específicas presentes na membrana plasmática. E a pinocitose é o englobamento de partículas líquidas. A membrana plasmática participa dos mecanismos de interação química celular. Essa interação ocorre por meio de receptores proteicos específicos, que interagem com 5 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Membrana Celular: composição, função, transporte. | Aula 02 outras moléculas, tais como, os neurotransmissores, hormônios e fatores de crescimento. Como explicado nas células existe um fluxo contínuo e controlado de substâncias que entram e saem da célula. Chamamos de soluto os íons ou moléculas pequenas que devem atravessar a membrana plasmática e de solvente o veículo aquoso no qual o soluto é dissolvido. O fluxo de substâncias se dá de diferentes maneiras, de acordo com as características do meio intra e extracelular, podendo ser da seguinte forma: Quando o meio é isotônico sua concentração de soluto é fisiológico, isto é, proporcional às condições celulares. Quando é hipertônica a concentração de soluto é superior ao ideal, em relação ao solvente, deste modo, o meio está mais concentrado. E o meio hipotônico é quando a concentração de soluto é menor que a ideal, em relação ao solvente, ficando assim, um meio menos concentrado. Este fluxo de solutos através das membranas celulares pode ser do tipo passivo ou ativo. Passivo quando ocorre por meio dos componentes da dupla camada lipídica e sem que haja gasto de energia pela célula. E é a favor do gradiente de concentração (de onde tem mais para onde tem menos). Já o transporte ativo ocorre com gasto de energia pela célula, sendo, contra o gradiente de concentração, há gasto de ATP (energia). O transporte passivo ocorre por meio de difusão facilitada, passagem de íons e macromoléculas através de proteínas carreadoras, as permeases, presentes na membrana. Estes canais iônicos podem ter a abertura e o fechamento controlados de diferentes formas, de acordo com modificação no potencial de membrana, ligação de moléculas (neurotransmissores, hormônios) ou ainda, contato mecânico. Como transporte ativo, existe transporte ativo primário e transporte ativo secundário. Um bom exemplo de transporte ativo primário é a bomba de sódio e potássio, fundamental para manutenção da polarização da membrana plasmática. 6 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Membrana Celular: composição, função, transporte. | Aula 02 A bomba de sódio e potássio estabelece as diferenças nas concentrações de Na+ (sódio) e K+ (potássio) entre o interior da célula e o líquido extracelular. Para o transporte ativo secundário temos como exemplo o cotransporte de glicose e sódio nas células do intestino delgado. A proteína permease específica transporta para dentro da célula a glicose e o sódio, a favor do gradiente e sem gasto de energia. O transporte através da membrana também pode ocorrer por meio da formação de vesículas pela membrana e pode se realizar por meio da endocitose e exocitose, tendo a participação de organelas do meio intracelular. Vá mais Longe Capítulo Norteador: Capítulo 5- Membrana Plasmática. Biologia Celular e Molecular. 9 edição, 2012. Junqueira e Carneiro. https://pt.slideshare.net/driz/biologia-celular-e-molecular-9-ed-junqueira-amp- carneiro Você pode complementar sua leitura utilizando outro capítulo de livro: Capítulo 2-Estrutura da Membrana Celular. Fundamentos da Biologia Molecular e Celular. Clarice Foster Cordeiro. Curitiba: InterSaberes, 2020. Disponível em https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/185146 Agora é sua Vez! Interação Com base no que você aprendeu sobre membrana e somado aos estudos dos capítulos sugeridos, desenvolva um texto com no mínimo três característicassobre a membrana plasmática, quanto a sua função e composição. Questão para Simulado https://pt.slideshare.net/driz/biologia-celular-e-molecular-9-ed-junqueira-amp-carneiro https://pt.slideshare.net/driz/biologia-celular-e-molecular-9-ed-junqueira-amp-carneiro https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/185146 7 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Membrana Celular: composição, função, transporte. | Aula 02 Abaixo, pode-se observar a representação esquemática de uma membrana plasmática celular e de um gradiente de concentração de uma pequena molécula “X” ao longo dessa membrana. Com base nesse esquema, considere as seguintes afirmativas: I. A molécula “X” pode se movimentar por difusão simples, através dos lipídios, caso seja uma molécula apolar. II. A difusão facilitada da molécula “X” acontece quando ela atravessa a membrana com o auxílio de proteínas carreadoras, que a levam contra seu gradiente de concentração. III. Se a molécula “X” for um íon, ela poderá atravessar a membrana com o auxílio de uma proteína carreadora. IV. O transporte ativo da molécula “X” ocorre do meio extracelular para o citoplasma. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. b) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. c) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras. e) Somente a afirmativa III é verdadeira. Resposta: Letra D Comentário: 8 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Membrana Celular: composição, função, transporte. | Aula 02 As porções polares ficam voltadas para fora e as porções apolares voltadas para dentro. Estes lipídeos possuem duas características em comum: uma cabeça hidrofílica e caudas hidrofóbicas. O fluxo de substâncias se dá de diferentes maneiras, de acordo com as características do meio intra e extracelular. A bomba de sódio e potássio estabelece as diferenças nas concentrações de Na+ (sódio) e K+ (potássio) entre o interior da célula e o líquido extracelular. Organize-se: 6 horas semanais – mínimos sugeridos para autoestudo REFERÊNCIA Capítulo 5- Membrana Plasmática. Biologia Celular e Molecular. 9 edição, 2012. Junqueira e Carneiro. https://pt.slideshare.net/driz/biologia-celular-e-molecular-9-ed-junqueira-amp- carneiro Capítulo 2-Estrutura da Membrana Celular. Fundamentos da Biologia Molecular e Celular. Clarice Foster Cordeiro. Curitiba: InterSaberes, 2020. Disponível em https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/185146 Biologia Molecular da Célula. Alberts, B.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K. & Watson, J. D. Ed. ARTMED, 5a ed., 2010. https://pt.slideshare.net/driz/biologia-celular-e-molecular-9-ed-junqueira-amp-carneiro https://pt.slideshare.net/driz/biologia-celular-e-molecular-9-ed-junqueira-amp-carneiro https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/185146 Biologia Celular Membrana Celular: composição, função, transporte Me. Fabiana Matioli Nas células existe uma membrana que delimita a célula e separa o meio intracelular do extracelular. A membrana que delimita a célula é chamada de membrana plasmática. As organelas não membranosas são todas aquelas que não possuem envoltório algum circundando sua estrutura: ribossomos, centrossomo e citoesqueleto. Já as organelas membranosas são todas aquelas que são delimitadas por algum tipo de membrana biológica, como: • núcleo, • retículos endoplasmáticos, • complexo de Golgi, • lisossomos, • peroxissomos, • mitocôndrias. Membrana Celular – Introdução fluído extracelular citoplasma Em células eucariontes, essa mesma membrana delimita o núcleo e também as organelas citoplasmáticas. Nas procariontes não existe esta delimitação. Membrana Celular – Introdução A membrana plasmática é composta por três tipos de biomoléculas: Lipídeos Proteínas Carboidratos Um grupo de lipídeos forma a estrutura básica da membrana: Glicerofosfolipídeos Esfingofosfolipídeos Glicolipídeos. Composição da Membrana Plasmática Lipídeos da Membrana Plasmática Esses lipídeos têm duas características em comum: ✓ uma cabeça hidrofílica (polar), ✓ caudas hidrofóbicas (apolares). Fosfolipídios da membrana plasmática Cabeça hidrofílica – fosfato Cauda hidrofóbica – lipídio Ligação dupla meio intracelular meio extracelular Os fosfolipídios podem se organizar na forma de micela, lipossomos e formar uma bicamada lipídica quando entram em contato com a água, porque possuem porções polares e apolares. As porções polares ficam voltadas para fora e as porções apolares voltadas para dentro. ➢ Estão em menor proporção na membrana, ➢ Em células animais é representado pelo colesterol, ➢ Eles interferem na fluidez da membrana plasmática, a deixando menos fluida. Lipídeos Esteroides Fosfolipídios da Membrana Plasmática Proteínas da Membrana Plasmática As proteínas podem ser Integrais ou Periféricas • Integrais estão inseridas na bicamada lipídica • Periféricas se prendem à superfície externa ou interna da membrana. As proteínas integrais podem ser transmembranas, quando atravessam completamente a bicamada lipídica. 1 – Unipasso 2 – Multipasso em alfa-hélice 3 – Multipasso em folha-beta Proteínas da Membrana Plasmática As proteínas da membrana são específicas e podem desempenhar diferentes funções: Carboidratos da Membrana Plasmática Estão localizados na sua superfície externa. Eles se associam às proteínas e aos lipídeos, formando glicoproteínas e glicolipídeos. Os carboidratos da membrana variam: • Conforme o tipo celular; • De acordo com a atividade funcional da célula; • Segundo a localização da membrana na célula. Eles formam o glicocálice ou glicocálix, que tem como funções: Reconhecimento celular Adesão celular Proteção contra danos físicos e químicos Gel Fluído Fluidez da Membrana Plasmática A membrana apresenta fluidez e está relacionada com o movimento que as moléculas que a constituem fazem. Os lipídeos são os que mais se movimentam, realizando movimentos tipo: • Difusão lateral; • Rotação; • Flexão; • Flip-Flop. Os movimentos dos lipídeos podem ser influenciados por: • Temperatura; • Porcentagem de colesterol; • Saturação dos ácidos graxos. A saturação dos ácidos graxos que compõem os fosfolipídios diminui a fluidez. Os ácidos graxos saturados fazem com que os lipídeos fiquem mais compactados, dificultando sua movimentação. Os ácidos graxos insaturados fazem com que os lipídeos fiquem mais afastados, facilitando seu movimento.. Bactérias e leveduras: possuem lipídeos com caudas mais longas e saturadas; Plantas: produzem lipídeos insaturados (lipídios “fluidos”); Animais: produzem gorduras saturadas (lipídios “sólidos”). Fluidez da Membrana Plasmática Funções da Membrana Plasmática A membrana plasmática controla a entrada e saída de substâncias nas células. Apresenta permeabilidade seletiva, controlando a entrada de moléculas e íons. Impede o intercâmbio indiscriminado de substâncias. A membrana plasmática atua como suporte físico. Muitas enzimas ficam fixas na membrana e atuam como receptor para outras substâncias. substância Funções da Membrana Plasmática A membrana plasmática participa do transporte intracelular, forma vesículas, que são utilizadas para deslocar substâncias dentro da célula. A membrana plasmática é responsável pelos processos de endocitose e exocitose. Endocitose e Exocitose são processos relacionados com a captura e eliminação de substâncias. Essas partículas são ingeridas pela célula através de um processo chamado de endocitose. A endocitose pode ocorrer de três formas: Fagocitose: Englobamento de partículas maiores e sólidas, como bactérias ou protozoários. Endocitose mediada: Funciona como a fagocitose, porém, as partículas ligam-se a proteínas receptoras específicas presentes na membrana plasmática. Pinocitose: Englobamentode partículas líquidas. Funções da Membrana Plasmática A membrana plasmática participa dos mecanismos de interação química celular. Essa interação ocorre por meio de receptores proteicos específicos, que interagem com moléculas como: • Neurotransmissores; • Hormônios; • Fatores de crescimento. Membrana Celular e Transporte Nas células existe um fluxo contínuo e controlado de substâncias que entram e saem da célula. Chamamos de soluto os íons ou moléculas pequenas que devem atravessar a membrana plasmática. Chamamos de solvente o veículo aquoso no qual o soluto é dissolvido. O fluxo de substâncias se dá de diferentes maneiras, de acordo com as características do meio intra e extracelular. O meio é isotônico quando sua concentração de soluto é fisiológico, isto é, proporcional às condições celulares. O meio é hipertônico quando a concentração de soluto é superior ao ideal, em relação ao solvente. O meio está mais concentrado. O meio é hipotônico quando a concentração de soluto é menor que a ideal, em relação ao solvente. O meio está menos concentrado. Isotônico HipertônicoHipotônico Transporte Através da Membrana A passagem de solutos através das membranas celulares pode ser do tipo passivo ou ativo. O transporte passivo ocorre por meio dos componentes da dupla camada lipídica e sem que haja gasto de energia pela célula. É a favor do gradiente de concentração (de onde tem mais para onde tem menos). O transporte ativo ocorre com gasto de energia pela célula. Contra o gradiente de concentração. Transporte passivo Transporte ativo ATP Difusão facilitada Os canais iônicos podem ter a abertura e o fechamento controlados de diferentes formas, como: • Modificação no potencial de membrana; • Ligação de moléculas (neurotransmissores, hormônios); • Contato mecânico. Transporte Passivo Ocorre passagem de íons e macromoléculas através de proteínas carreadoras, chamadas de permeases. Íon potássio Fluido extracelular Citoplasma Bomba de sódio potássio Íon sódio Na+ Bomba de sódio-potássio ATPAse Cotransporte Glicose-Na+: permease específica transporta para dentro da célula glicose e sódio, à favor do gradiente e sem gasto de energia. Pode ser: - Transporte Ativo Primário tem como exemplo a bomba de sódio e potássio, fundamental para manutenção da polarização da membrana plasmática. - Transporte Ativo Secundário tem como exemplo o cotransporte de glicose e sódio nas células do intestino delgado. Transporte Ativo Bomba de Sódio e Potássio: Estabelece as diferenças nas concentrações de Na+ (sódio) e K+ (potássio) entre o interior da célula e o líquido extracelular. Transporte Através de Vesículas O transporte através da membrana também pode ocorrer por meio da formação de vesículas pela membrana. E pode se realizar por meio da: Bons Estudos ! 1 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Membrana Celular: especialização e comunicação celular | Aula 03 Onde Chegar • Aprofundar o conhecimento em membrana celular • Conhecer sobre as especializações da membrana • Compreender a comunicação celular O que Aprender • Saber as regiões e as especializações da membrana • Entender as especializações e a relação com a sua função • Compreender o processo de comunicação celular Desenvolvimento AULA 03 Membrana Celular: especialização e comunicação celular Biologia Celular 2 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Membrana Celular: especialização e comunicação celular | Aula 03 Seguimos nesta aula aprofundando o assunto membrana celular, agora vista de acordo com suas especializações e desempenho das suas funções relacionadas. E de como acontece a comunicação celular, por meio da sinalização. A membrana plasmática, em muitas células, apresenta especializações que permitem o desempenho de atividades específicas. Algumas especializações, como as microvilosidades e estereocílios, estão relacionadas com o aumento da superfície da membrana, outras especializações, como os flagelos e cílios, estão relacionadas com o movimento celular. Em determinadas células, é possível que a membrana plasmática apresente modificações que estão ligadas a uma especialização da função. As microvilosidades são prolongamentos do citoplasma recobertos por membrana, contendo numerosos microfilamentos de actina, responsáveis pela manutenção da forma. Os estereocílios são semelhantes aos microvilos, porem, possui maior comprimento e se ramificam com frequência. Aumentam a superfície de absorção facilitando o transporte de água e outras moléculas. Presentes nas células do intestino e tubos contorcidos proximais dos rins aumentam a superfície de absorção, e também são encontrados nos epidídimos e no pavilhão auditivo. Os cílios são projeções móveis semelhantes a pelos, finos, curtos e móveis, presentes em grande quantidade em células do revestimento do sistema respiratório e de tubas uterinas. Os cílios também contribuem para locomoção de protozoários, movimentam substâncias e partículas que estão sobre as células. Os flagelos são projeções móveis longas, presentes em menor quantidade e utilizados para movimentação das células, como nos espermatozoides; protozoários; algas unicelular e bactérias. As células também podem apresentar outras especializações da membrana, frequentemente encontradas na superfície lateral delas, estas especializações são relacionadas à adesão entre as células, adesão entre a célula e a matriz extracelular, oclusão entre as células e comunicação entre elas. 3 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Membrana Celular: especialização e comunicação celular | Aula 03 Como dito, a membrana plasmática possui estruturas especializadas, que ligam célula- célula, célula-matriz e fazem comunicação entre células realizando a troca de eletrólitos. Estas estruturas são denominadas junções, podem ser junções comunicantes ou junções aderentes. As junções comunicantes são especializações de comunicação célula-célula, constituídas de proteínas chamadas conexinas. Elas são responsáveis pelas trocas de metabólitos de baixo peso molecular e íons. Existem três principais tipos de junções intercelulares: junções de ancoragem, junções aderentes, desmossomos e hemidesmossomos. As junções aderentes apresentam função, de ancoragem, são semelhantes aos desmossomos, por apresentarem proteínas de adesão transmembrana da família das caderinas, entretanto, nesse caso, o citoesqueleto não está ancorado a filamentos intermediários, mas sim, a microfilamentos de actina. Essas junções formam uma espécie de cinturão em torno da célula, que faz com que ela se una a outras à sua volta, formando verdadeiras barreiras contínuas. Essas barreiras são importantes, pois evitam a perda de líquido extracelular através da camada de células. A membrana plasmática também participa de alguns processos de comunicação intercelular, por meio da sinalização celular. Um dos principais mecanismos que garantem o funcionamento integrado nos organismos pluricelulares é o da sinalização celular. As células se comunicam por meio de sinais elétricos ou químicos, que regulam as atividades celulares, em resposta aos estímulos do meio ambiente. A sinalização celular pode ocorrer de diferentes formas: sinalização dependente de contato, sinalização parácrina, sinalização autócrina e sinalização endócrina A sinalização dependente de contato pode ocorrer por intermédio de substancia indutora que não é secretada pela célula indutora, ficando na superfície celular, interagindo por meio de receptores de uma célula adjacente ou por meio de Gap Junctions presentes na membrana das células adjacentes que permitem a transmissão de sinais para células ao redor. 4 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DEAPRENDIZAGEM Biologia Celular | Membrana Celular: especialização e comunicação celular | Aula 03 A sinalização parácrina é medida por moléculas sinalizadoras (mediadores locais) agem em múltiplas células-alvo, próximas do local de sua síntese, como por exemplo, os neurotransmissores. A sinalização autócrina ocorre quando a célula responde a substâncias liberadas por ela mesma. As moléculas sinalizadoras são os mediadores locais, exemplo, alguns fatores de crescimento. E por fim, a sinalização endócrina ocorre quando células secretam hormônio para corrente sanguínea, a fim de alcançar a célula alvo. As moléculas sinalizadoras são classificadas em hidrossolúveis e lipossolúveis. As moléculas sinalizadoras hidrossolúveis, são polares, podem ser pequenas e derivadas de aminoácidos ou grandes como os peptídeos. As moléculas sinalizadoras lipossolúveis são apolares, de pequeno tamanho, derivadas do colesterol, de aminoácidos ou são compostos gasosos. Os hormônios sexuais e da tireoide são exemplos. Os receptores proteicos interagem com as moléculas sinalizadoras, estes receptores podem estar na membrana plasmática, no citoplasma ou no núcleo celular. Os receptores citoplasmáticos e nucleares se ligam às moléculas sinalizadoras lipossolúveis e essas moléculas conseguem atravessar a membrana e se ligam aos receptores que estão no interior da célula. Quando acontece a ligação da molécula sinalizadora ao receptor, ocorre uma mudança metabólica na célula por meio da alteração da expressão dos seus genes. Neste caso, não é necessária a formação de segundos mensageiros intracelulares. Vá mais Longe Capítulo Norteador: Capítulo 6- Comunicações Celulares por meio de Sinais Químicos. Biologia Celular e Molecular. 9 edição, 2012. Junqueira e Carneiro. https://pt.slideshare.net/driz/biologia-celular-e-molecular-9-ed-junqueira-amp- carneiro https://pt.slideshare.net/driz/biologia-celular-e-molecular-9-ed-junqueira-amp-carneiro https://pt.slideshare.net/driz/biologia-celular-e-molecular-9-ed-junqueira-amp-carneiro 5 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Membrana Celular: especialização e comunicação celular | Aula 03 Você pode complementar sua leitura utilizando outro capítulo de livro: Capítulo 2-Estrutura da Membrana Celular. Fundamentos da Biologia Molecular e Celular. Clarice Foster Cordeiro. Curitiba: InterSaberes, 2020. Disponível em https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/185146 Agora é sua Vez! Interação Conforme aprofundamos o estudo, maior complexidade se observa nas células. Neste conteúdo sobre especialização e comunicação celular, podemos explorar e aprofundar ainda mais, em descrever as especializações das células e as suas funções, de acordo com suas atividades desempenhadas. Questão para Simulado Algumas sinalizações celulares ocorrem a curtas distâncias e as moléculas sinalizadoras atuam em células vizinhas. Já em outras, a formas de sinalização celular ocorre quando a molécula sinalizadora atua na própria célula sinalizadora, então pode dizer que estas sinalizações são do tipo, respectivamente. a) endócrina e parácrina. b) autocrina e parácrina. c) parácrina e autócrina. d) sináptica e endocrina e) endócrina e autocrina Resposta: Letra C Comentário: https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/185146 6 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Membrana Celular: especialização e comunicação celular | Aula 03 Os modelos de sinalizações são diversos, de acordo com as comunicações do tipo endócrina, parácrina e autócrina, as células desempenham atividades como regeneração dos tecidos, cicatrização de feridas e outros fatores relacionados e regulação do organismo. Organize-se: 6 horas semanais – mínimos sugeridos para autoestudo REFERÊNCIA Capítulo 5- Membrana Plasmática. Biologia Celular e Molecular. 9 edição, 2012. Junqueira e Carneiro. https://pt.slideshare.net/driz/biologia-celular-e-molecular-9-ed-junqueira-amp- carneiro Capítulo 2-Estrutura da Membrana Celular. Fundamentos da Biologia Molecular e Celular. Clarice Foster Cordeiro. Curitiba: InterSaberes, 2020. Disponível em https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/185146 Biologia Molecular da Célula. Alberts, B.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K. & Watson, J. D. Ed. ARTMED, 5a ed., 2010. https://pt.slideshare.net/driz/biologia-celular-e-molecular-9-ed-junqueira-amp-carneiro https://pt.slideshare.net/driz/biologia-celular-e-molecular-9-ed-junqueira-amp-carneiro https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/185146 Biologia Celular Membrana Celular: especialização e comunicação celular Me. Fabiana Matioli Regiões e Especializações da Membrana A membrana plasmática, em muitas células, apresenta especializações que permitem o desempenho de atividades específicas. Algumas especializações, como as microvilosidades e estereocílios, estão relacionadas com o aumento da superfície da membrana. Outras especializações, como os flagelos e cílios, estão relacionadas com o movimento celular. Região Lateral Cada região possui especializações diferentes. Região Apical Região Basal A célula possui 3 regiões principais: Região Lateral Especializações da Membrana Em determinadas células, é possível que a membrana plasmática apresente modificações que estão ligadas a uma especialização da função. Essas diferenciações são bastante conhecidas. 1. Microvilosidades 2. Especializações de junção 3. Especializações comunicantes Pontos de adesão que ancoram a célula à matriz extracelular possibilita a movimentação celular Corte histológico de intestino delgado, aumento de 10x. Epitélio cilíndrico simples com células caliciforme e microvilos. Fotomicrografia de microvilosidades de uma célula do intestino humano. Microvilosidades Microvilosidades São prolongamentos do citoplasma recobertos por membrana, contendo numerosos microfilamentos de actina, responsáveis pela manutenção da forma. Aumentam superfície de absorção (intestino e tubos contorcidos proximais dos rins). Especializações da Membrana 1. Microvilosidades Estereocílios em células do ouvido interno de um sapo. Os estereocílios são semelhantes aos microvilos, porém possuem maior comprimento e se ramificam frequentemente. Os cílios são projeções móveis semelhantes a pelos. Microscopia eletrônica de varredura de um cílios do epitélio respiratório Paramécio Especializações da Membrana 1. Microvilosidades Os flagelos são projeções móveis longas, presentes em menor quantidade. São utilizados para movimentação das células, como em: • Espermatozoides; • Protozoários; • Algas unicelulares; • Bactérias. Euglena SPEspermatozoides Micrografia de espermatozoides e ilustração de Euglena s.p, destacando a presença de flagelos. Especializações da Membrana 1. Microvilosidades As células também podem apresentar outras especializações da membrana, frequentemente encontradas na superfície lateral delas. Essas especializações estão relacionadas com: • Adesão entre as células; • Adesão entre as células e a matriz extracelular; • Oclusão entre as células; • Comunicação entre as células. Especializações da Membrana 2. Especializações de junção Junção oclusiva Desmossomos Junção comunicante Existem 3 tipos principais de junções celulares Especializações da Membrana 2. Especializações de junção A membrana plasmática possui estruturas especializadas, que ligam célula-célula, célula-matriz e fazem comunicação entre células trocando eletrólitos. Estas estruturas são denominadas junções: junções comunicantes e junções aderentes A imagem mostra uma junção desmossoma entre células da camada epidérmica da pele. São especializações de comunicação célula-célula, constituídas de proteínas chamadas conexinas. Junção Comunicante ou Gap Junctions Canalhidrofílico 2-4 nm Espaço intercelular Conexona Conexina Membranas plasmáticas M ic ro sc o p ia e le tr o n o n ic a d e G ap Ju n ct io n As junções aderentes apresentam função, de ancoragem, são semelhantes aos desmossomos, por apresentarem proteínas de adesão transmembrana da família das caderinas, entretanto, nesse caso, o citoesqueleto não está ancorado a filamentos intermediários, mas, sim, a microfilamentos de actina. Junção Aderente Adesão entre células e ancoragem com lâmina basal Junção aderente (cinturão de adesão) – une as células firmemente; Desmossomas – une as células firmemente; Hemidesmossomas – une as células com a matriz; Contato focal – une as células com a matriz. Vedação (oclusão entre as células) Junção ou zônula de oclusão (compacta) – une células, impermeabilizando o tecido. Comunicação entre as células Junção GAP ou Comunicante (“nexus”): permite a comunicação entre as células. Membrana: Quadro Resumo I Especializações da Membrana Adesão, Vedação e Comunicação JUNÇÃO DE OCLUSÃO (ZONULA OCCLUDENS OU TIGHT JUNCTION) Forma compartimentos com as membranas epiteliais que revestem as diferentes regiões do corpo. JUNÇÃO ADERENTE (ZONULA ADHERENS) Neste local observa-se uma forte adesão entre células e seu substrato. DESMOSSOMOS (MACULAE ADHERENS) Tipo de junção de adesão. JUNÇÃO COMUNICANTE (NEXUS OU GAP JUNCTION) Facilita a comunicação intercelular direta. Classificação Junções Intercelulares Membrana: Quadro Resumo I I Comunicação Intercelular - Sinalização A membrana plasmática também participa de alguns processos de comunicação intercelular, por meio da sinalização celular. Um dos principais mecanismos que garantem o funcionamento integrado nos organismos pluricelulares é o da sinalização celular. As células se comunicam mandando sinais elétricos ou químicos, que regulam as atividades celulares, respostas a estímulos do meio ambiente, e outras. A sinalização celular pode ocorrer de diferentes formas: Sinalização dependente de contato: Proteínas ligadas à membrana plasmática de uma célula podem interagir com receptores de uma célula adjacente. A substância indutora não é secretada, ficando na superfície da célula sinalizadora. Gap Junctions: Os sinais são transmitidos para células imediatamente adjacentes através das membranas (por componentes lipídicos ou proteicos). Comunicação Intercelular - Sinalização Tipos de Sinalização Celular Sítios-alvo na mesma célula Célula Secretória Célula Alvo Adjacente Vaso Sanguíneo Secreção hormonal Células Alvo Distantes Comunicação autócrina (Fígado regenerando) Comunicação parácrina (feridas em cicatrização) Comunicação endócrina Células alvo distantes Comunicação autócrina Comunicação parácrina Comunicação endócrina As moléculas sinalizadoras são classificadas em: Hidrossolúveis e Lipossolúveis Alguns exemplos de moléculas sinalizadoras MOLÉCULA SINALIZADORA NATUREZA QUÍMICA ALGUMAS AÇÕES HORMÔNIOS Adrenalina Derivado do aminoácido tiroxina Aumenta a pressão arterial, ritmo cardíaco e metabolismo. Insulina Proteína Estimula a captação de glicose, síntese de proteínas e de lipídios nas células hepáticas. MEDIADORES LOCAIS Fator de crescimento da epiderme (EGF) Proteína Estimula a proliferação de células epidérmicas e de muitos outros tipos celulares. NEUROTRASMISSORES Acetilcolina Derivado da colina Neurotransmissor excitatório em muitas sinapses nervo-músculo e no sistema nervoso central. MOLÉCULAS DE SINALIZAÇÃO DEPENDENTES DE CONTATO Delta Proteína transmembranar Inibe células vizinhas de se tornarem especializadas como a célula sinalizadora. Comunicação Intercelular - Sinalização Comunicação Intercelular - Sinalização Receptores Proteicos interagem com as moléculas sinalizadoras. Os receptores podem estar na membrana plasmática, no citoplasma ou no núcleo celular. Essas moléculas não conseguem atravessar a membrana e por isso, seus receptores precisam estar localizados nela. Nesse caso há necessidade da formação de um segundo mensageiro, como o AMP cíclico, dentro da célula. GPCR GDP GS GTP GDP GTPY AC cAMP ATPA figura mostra a ação da adenil ciclase na ativação da proteína quinase A. Comunicação Intercelular - Sinalização As moléculas sinalizadoras hidrossolúveis se ligam nos receptores de membrana. Os receptores citoplasmáticos e nucleares se ligam às moléculas sinalizadoras lipossolúveis. Essas moléculas conseguem atravessar a membrana e se ligam aos receptores que estão no seu interior. Ao se ligar ao receptor, ocorre uma mudança metabólica na célula por meio da alteração da expressão dos seus genes. Neste caso, NÃO é necessária a formação de segundos mensageiros intracelulares. A figura mostra a ação de um receptor citoplasmático ativado por uma proteína lipossolúvel. A ligação do complexo receptor-hormônio se liga ao sítio regulador do DNA ativando a transcrição no núcleo e depois a posterior tradução no citoplasma. Comunicação Intercelular Sinalização Bons Estudos ! 1 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Compartimentalização Celular | Aula 04 Onde Chegar • Entender a compartimentalização celular. • Iniciar o conhecimento de organelas. • Conhecer o núcleo celular. O que Aprender • Saber o que é compartimentalização celular e para que utilização • Aprender sobre a composição do núcleo celular • Compreender os processos de divisão celular. Desenvolvimento AULA 04 Compartimentalização Celular Biologia Celular 2 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Compartimentalização Celular | Aula 04 Nesta aula damos início ao processo de conhecimento de compartimentalização celular e sua importância. Iniciaremos pelo núcleo da célula. Uma das mais importantes características da célula eucariótica, obtida durante o processo evolutivo é a compartimentalização, ou seja, compartimentos limitados por membranas localizados no espaço situado entre o núcleo e a membrana plasmática, denominado de citoplasma. Estes compartimentos, que mais a diante serão designados como organelas, situam-se entre o núcleo celular que é um compartimento e a membrana plasmática que constitui o limite mais externo da célula. Existem, na célula animal, basicamente seis diferentes organelas, assim, além do próprio núcleo celular como já citado, temos o retículo endoplasmático, o complexo de Golgi, a mitocôndria, o peroxissomo e o lisossomo. Todas estas organelas são organelas membranosas, ou seja, são compostas por membrana e o temos ainda o citosol. O citosol pode ser chamado também de hialoplasma, citoplasma fundamental ou ainda matriz citoplasmática. Este fluido (citosol) abriga outros diversos tipos de estruturas, como o citoesqueleto e outras substâncias, que possuem funções específicas, alem das organelas. Na célula eucariótica vegetal, não temos lisossomos, mas a presença de dois compartimentos não existentes na célula animal: o vacúolo e os vários tipos de plastos, dos quais, o mais importante é o cloroplasto. Outro aspecto que caracteriza a célula vegetal é a presença de uma parede celular rígida, situada externamente à membrana. O núcleo é um compartimento exclusivamente presente nas células eucariontes, portanto, seres eucariontes. Ele somente pode ser visualizado por meio de microscopia eletrônica. O núcleo é visualizado íntegro na fase da interfase do ciclo celular, ou seja, na fase a qual a célula não esta se dividindo. O núcleo celular é uma estrutura normalmente redonda, com cerca de 5µm de diâmetro e a maioria das células possuem apenas um. Contudo, algumas células como de tecido muscular, por exemplo, podem apresentar mais de um núcleo. https://www.infoescola.com/citologia/hialoplasma/ 3 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | CompartimentalizaçãoCelular | Aula 04 O núcleo abriga componente como: carioteca, nucléolo e cromatina. A carioteca também conhecida como envoltório nuclear ou ainda, envelope nuclear é, uma membrana dupla descontinua devido à presença de poros (que controlam a entrada e saída de substâncias), possui natureza semelhante ao restante das membranas celulares, composta por lipídios e proteínas. Essa dupla membrana está separada por um espaço denominado cisterna perinuclear e possui cerca de 20 a 40 nn de distância entre elas. No lado interno da membrana há uma rede de proteínas (lâmina nuclear) que ajudam na sustentação da carioteca e participam do processo de divisão celular, contribuindo para a fragmentação e reconstituição do núcleo. A membrana externa da carioteca é formada pelo Retículo Endoplasmático Rugoso que possui ribossomos ligados a sua membrana. A carioteca é preenchida por uma matriz intracelular chamada nucleoplasma. O nucleoplasma é uma solução aquosa composta por proteínas (maioria delas são enzimas), de RNAs, nucleosideos, nucleotídeos e íons. Onde estão mergulhados os nucléolos e a cromatina. Nucléolos são corpos densos e arredondados compostos de proteínas, com RNA e DNA associados. É uma estrutura fortemente corada, encontrada nas células de eucariotos, envolvida na síntese de RNA. É nessa região do núcleo onde são fabricadas as moléculas de RNA ribossômico que se associam a certas proteínas para formar as subunidades que compõem os ribossomos. O nucléolo desempenha um papel indireto na síntese de proteínas. A cromatina é um conjunto de fios, cada um deles formado por uma longa molécula de DNA associada a proteínas especializadas. Estas proteínas podem ser moléculas de histonas, um tipo especial de proteína. E não histonas, esta ultima participa do empacotamento do DNA. Chamamos de nucleossoma a estrutura formada pelo DNA rodeando as histonas. A cromatina se apresenta em dois estados funcionais em uma célula em interfase (célula que não está se dividindo), podendo estar no estado de eucromatina: nesta fase os genes estão ativos e a cromatina está descondensada, sendo que só ira se condensar por ocasião da divisão celular. Já no estado de heterocromatina os genes não são ativos e a cromatina se condensa em grau máximo, originando a estrutura conhecida como cromossomo. https://www.todamateria.com.br/rna/ 4 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Compartimentalização Celular | Aula 04 Deste modo, os cromossomos, são engrossamentos bastante irregulares com aspecto de granulações, presentes em toda a extensão da cromatina e contêm parte ou toda a informação genética de um organismo. Os cromossomos duplicado apresentam duas cromátides irmãs divididos em braços curto e longo, presas pelo centrômero. O centrômero é uma constrição primária que divide o cromossomo em 2 braços e influencia o movimento durante a divisão celular. Existem ainda como parte dos cromossomos os cromômeros, cromatídeos, satélite, zona SAT e telômeros, este ultimo, com extremidades finais dos cromossomos que o protegem da degradação. Os cromossomos humanos morfologicamente de acordo com a posição do centrômero podem ser: metacêntrico, submetacêntrico e acrocêntrico. Os cromossomos são também classificados em autossômicos, 22 pares de cromossomos não sexuais e alossômicos, os 2 cromossomos sexuais X e Y. Determinando que o par sexual XX caracteriza o sexo feminino e o par sexual XY o sexo masculino. As células são classificadas quanto à quantidade de cromossomos, em diploides (2n) e haploides. As células diploides apresentam cromossomos aos pares, como nas células somáticas humanas, com 46 cromossomos. As células haploides (n) apresentam apenas um cromossomo de cada par, como nos gametas sexuais, (espermatozoide e ovócito). Existe uma quantidade padrão de cromossomos em cada espécie de ser vivo, tais como, na espécie humana 46 cromossomos, no milho 23 cromossomos, na Drosóphila 8 cromossomos, concluindo que, espécies diferentes possuem número diferentes de cromossomos. O cariótipo é uma técnica utilizada para visualização e verificação dos cromossomos, por meio dela é possível analisar o número e a estrutura dos cromossomos. Com o cariótipo representamos o numero diploide (2n) de cromossomos de células somáticas do organismo. O cariótipo pode ser representado por um cariograma, mostrando que os cromossomos são ordenados em pares de acordo com o tamanho, sendo assim, chamados de cromossomos homólogos. Através da montagem de um cariótipo é possível determinar síndromes cromossômicas, principalmente às numéricas, como a Síndrome de Down, que é caracterizada por uma trissomia do par autossômico 21. 5 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Compartimentalização Celular | Aula 04 O processo de divisão celular é um processo de grande importância, é responsável pela reprodução das células e faz parte do ciclo celular, ou seja, do ciclo de vida de uma célula, pois é por meio dele que as células multiplicam-se, dando origem a novas células e, até mesmo, a novos indivíduos. A divisão celular apresenta diversas funções importantes nos organismos, como renovar as células mortas. Esse processo ocorre de forma diferente nas células dos organismos procariontes e nos organismos eucariontes. As células precisam se dividir constantemente para crescimento do organismo, reposição de células mortas e permitir a reprodução. O núcleo participa ativamente da divisão celular, devido ao fato de que os cromossomos são divididos entre as células filhas. A divisão celular é um processo em que uma célula-mãe, divide-se e origina outra, chamada de célula-filha. O ciclo celular é formado por duas fases: interfase e mitose A interfase corresponde à maior parte do ciclo, sendo um momento de grande atividade metabólica. Na mitose, uma célula divide-se originando duas células-filhas diploides (2n) (células diploides apresentam cromossomos aos pares, como nas células somáticas humanas, com 46 cromossomos). Já na meiose, o final do processo gera quatro células haploides (n) (apresentam apenas um cromossomo de cada par, gametas sexuais). A meiose é um tipo de divisão celular reducional, pois gera células-filhas com metade do número de cromossomos, ou seja, é um processo de divisão celular caracterizado pela formação de quatro células-filhas com a metade do número de cromossomos da célula-mãe. A meiose inicia-se após a duplicação dos cromossomos, que ocorre na chamada interfase. Depois dessa duplicação, inicia-se a primeira das duas divisões que ocorrerão nesse processo de divisão celular, as chamadas: primeira divisão meiótica e segunda divisão meiótica, sendo que cada uma delas apresentam as fases que levam o mesmo nome (I) e (II), respectivamente. Na prófase I inicialmente, observa-se o pareamento dos cromossomos homólogos. Esse emparelhamento é chamado de sinapse, e os cromossomos homólogos são aqui chamados de bivalentes. Nesse momento, pode ocorrer o chamado crossing-over, que acontece quando porções das cromátides são quebradas e unidas a seguimentos correspondentes em suas homólogas. Os pontos em que acontece o crossing-over apresentam a conformação em forma de X e são chamados de quiasmas. Ao final da prófase I, o envoltório do núcleo fragmenta-se e os pares homólogos movem-se em direção à placa metafásica. https://www.biologianet.com/biologia-celular/celulas-procarioticas-eucarioticas.htm https://www.biologianet.com/biologia-celular/celulas-procarioticas-eucarioticas.htm https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/biologia/o-que-e-mitose.htm 6 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Compartimentalização Celular | Aula 04 Por ser uma fase muito longa, costuma-se dividi-la em cinco subfases: leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese. Em metáfaseI os pares de cromossomos homólogos estão organizados na placa metafásica, na região mediana da célula. As cromátides de um homólogo estão ligadas ao microtúbulo do cinetocoro de um polo, e as outras cromátides estão ligadas ao microtúbulo do polo oposto. A fase de anáfase I, os cromossomos homólogos separam-se e movem-se em direção aos polos opostos guiados pelas fibras do fuso. Importante observar que nesse ponto os centrômeros não se separam e as cromátides permanecem juntas. A separação ocorre apenas entre os homólogos. E na telófase I cada metade da célula forma um conjunto haploide completo de cromossomos duplicados, constituídos de duas cromátides-irmãs. Simultaneamente com essa fase, acontece a citocinese, que separa a célula em duas células-filhas. A meiose II é a segunda divisão da meiose, sendo essa etapa considerada equacional. Ela é chamada de equacional porque ocorre apenas a separação das cromátides. É importante deixar claro que, entre a primeira divisão meiótica e segunda divisão meiótica, não há nenhuma duplicação do material genético. Vá mais Longe Capítulo Norteador: Capítulo 8- Núcleo da Célula. Biologia Celular e Molecular. 9 edição, 2012. Junqueira e Carneiro. https://pt.slideshare.net/driz/biologia-celular-e-molecular-9-ed-junqueira-amp- carneiro Você pode complementar sua leitura utilizando outro capítulo de livro: Capítulo 5- Núcleo Celular e Capítulo 6-Ciclo Celular. Fundamentos da Biologia Molecular e Celular. Clarice Foster Cordeiro. Curitiba: InterSaberes, 2020. Disponível em https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/185146 Agora é sua Vez! https://pt.slideshare.net/driz/biologia-celular-e-molecular-9-ed-junqueira-amp-carneiro https://pt.slideshare.net/driz/biologia-celular-e-molecular-9-ed-junqueira-amp-carneiro https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/185146 7 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Compartimentalização Celular | Aula 04 Interação O assunto desta aula é interessante e extenso, com muitos detalhes que não devem ser decorados, mas efetivamente compreendidos. Sugiro que encontre a melhor maneira deste aprendizado utilizando fluxograma e mapa mental com foco no assunto divisão celular e suas fases, entre elas mitose e meiose. Não deixe de envolver o núcleo de forma alguma nesta tarefa. Questão para Simulado Sobre o núcleo, uma estrutura que coordena e comanda todas as funções celulares. Assinale as alternativas abaixo que apresente relação de Verdadeiro (V) e Falso (F) corretas entre as estruturas nucleares, sua ocorrência e características. I – Ao observarmos o núcleo interfásico em microscópio óptico, verificamos a total compactação da cromatina, que passa a se chamar cromossomo. II – O nucléolo é uma região de intensa síntese de RNA ribossômico (RNAr). III – A cromatina é formada por uma única e longa molécula de RNA, associada a várias moléculas de glicoproteínas. IV – A carioteca corresponde ao fluido onde estão mergulhados os cromossomos e as estruturas que formam o nucléolo. V – O nucléolo, mergulhado, no nucleoplasma, está sempre presente nas células eucarióticas, podendo haver mais de um por núcleo. a) F, V, F, F, V. b) F, F, V, F, V. c) V, V, F, F, V. d) F, V, V, F, F. e) V, F, V, V, F. Resposta: Letra A Comentário: 8 NEAD – Núcleo de Educação a Distância ROTAS DE APRENDIZAGEM Biologia Celular | Compartimentalização Celular | Aula 04 Em relação ao assunto divisão celular, se torna impossível estuda-lo sem o vinculo direto com o compartimento núcleo e todas as questões que ele representa e estão interligadas. O tema divisão celular e núcleo, são completares um ao outro. Organize-se: 6 horas semanais – mínimos sugeridos para autoestudo REFERÊNCIA Capítulo 8 - Núcleo da Célula e Capítulo 9 - Ciclo Celular e Meiose. Biologia Celular e Molecular. 9 edição, 2012. Junqueira e Carneiro. https://pt.slideshare.net/driz/biologia-celular-e-molecular-9-ed-junqueira-amp- carneiro Capítulo 5- Núcleo Celular e Capítulo 6-Ciclo Celular. Fundamentos da Biologia Molecular e Celular. Clarice Foster Cordeiro. Curitiba: InterSaberes, 2020. Disponível em https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/185146 Biologia Molecular da Célula. Alberts, B.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K. & Watson, J. D. Ed. ARTMED, 5a ed., 2010. IRES, Carlos Eduardo de Barros Moreira; ALMEIDA, Lara Mendes de. Biologia celular: estrutura e organização molecular. São Paulo: Érica, 2014. Livro digital. (1 recurso online). ISBN 9788536520803. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9788536520803. CARVALHO, Hernandes F.; RECCO-PIMENTEL, Shirlei Maria. A célula. 4. ed. São Paulo: Manole, 2019. Livro digital. (1 recurso online). ISBN 9786555762396. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9786555762396. Biologia Molecular da Célula. Alberts, B.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K. & Watson, J. D. Ed. ARTMED, 5a ed., 2010. https://pt.slideshare.net/driz/biologia-celular-e-molecular-9-ed-junqueira-amp-carneiro https://pt.slideshare.net/driz/biologia-celular-e-molecular-9-ed-junqueira-amp-carneiro https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/185146 Biologia Celular Compartimentalização Celular Me. Fabiana Matioli Compartimentalização Celular • Separação dos conteúdos Organização das funções • Comunicação entre compartimentos Procariotos e Eucariotos Lodish, et al.,2000 Célula Eucariotos Cromossomo Mesossomo Flagelo Ribosomos Membrana Plasmática Parede Celular ±1 m Célula Procariotos parede celular externa, de cloroplastos, responsáveis pela realização da fotossíntese e de um vacúolo, que exerce diversas funções Fonte:http://www.ibb.cl/?attachment_id=56 Célula Eucariótica Vegetal http://www.ibb.cl/?attachment_id=56 Lodish, et al.,2000 Compartimentalização - Célula Eucariota Essas organelas são pequenos espaços delimitados por membranas que permitem que tenham funções específicas dentro das células. • o material genético se encontra circundado por um envoltório que o armazena – Núcleo • existem diversos outros compartimentos no interior celular - Organelas Uma das mais importantes características da célula eucariótica, obtida durante o processo evolutivo é a compartimentalização • O núcleo celular é uma estrutura, normalmente redonda, com cerca de 5µm de diâmetro; • É uma organela exclusiva dos seres eucariontes. • O núcleo é uma organela envolvida por uma membrana denominada carioteca. Armazena o material genético e circundado por um envoltório. Compartimentalização - Núcleo Núcleo http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6c/HeLa_cells_stained_with_Hoechst_33258.jpg Geralmente a célula apresenta um único núcleo, que fica em posição central na célula Existem diferentes formas de núcleo, mas a grande maioria apresenta forma arredondada. O Núcleo das Células O Núcleo - Carioteca • A carioteca também conhecida como envoltório nuclear ou ainda envelope nuclear, é uma membrana dupla. • Essa dupla membrana está separada por um espaço denominado cisterna perinuclear e possui cerca de 20 a 40 nn de distância entre elas. • A membrana externa da carioteca é formada pelo Retículo Endoplasmático Rugoso. • Já a interna, está intimamente ligada à lâmina nuclear, por meio de proteínas, o que auxilia manter a forma do núcleo N - Núcleo V - Vesícula de secreção Setas maiores - Carioteca Setas menores - Cisternas do Retículo Endoplasmático Rugoso cisterna perinuclear diferentes visões A carioteca apresenta poros em sua constituição e ribossomos na parte voltada para o citoplasma, os quais estão aderidos ao Retículo Endoplasmático Rugoso. Poros nucleares Espaço perinuclear Membrana externa Roseta de proteínas Membrana interna Nucleoplasma Membrana dupla Poros Cromatina Nucléolo Ribossomos Microscopia eletrônica O
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