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Isadora Infante Ferreira 24/03/2021 1 BASES MOLECULARES E CELULARES – RESUMO A2 06/04 - Morfofuncional; - Mantém a sua homeostase (equilíbrio/estabilidade) – auto reguladora; - 60% líquido – solução aquosa – 2/3 liquido intracelular; - Mathias Schleiden e Theodor Schawann; - Todos os seres vivos são formados por célula e por estruturas que produzem; - Novas células surgem das pré-existentes – MITOSE (Claude Bernard e Rudolf Virchow) - Move-se facilmente por membranas, e tem livre acesso para entrar e sair das células (intra e extracelular); - Equilíbrio Osmótico: estado de equilíbrio entre o meio intra e extracelular. Ela dilui onde o soluto está mais concentrado para que fique em equilíbrio; - Osmose: a água atravessa a membrana por osmose, e passa por canais de proteínas, que atravessa toda a membrana. É um transporte passivo (sem gasto de energia); Por que o Leucócito explode? - Água dentro do leucócito; - Nível osmótico igualado - a água entrou, e a membrana abriu; - LOCALIZAÇÃO: entre a membrana plasmática, e a membrana que envolve o núcleo; - Textura gelatinosa; - Proteínas; 1. É subdividido em: CITOSOL - hialoplasma - Parte fluída do citoplasma – intracelular; - Materiais insolúveis; - Preenche o citoplasma; - Ajuda na organização; - Faz parte do citoplasma; - COMPOSIÇÃO: água + proteínas + carboidratos + moléculas orgânicas e inorgânicas; ORGANELAS - “Pequenos órgãos”; - Intracelular; Subdividas em: Organelas Membranosas - Separadas do citosol por membranas de fosfolipídios; - Peroxissomos; - Lisossomos; - Golgi; - Núcleo; - REL/RER; CÉLULA TEORIA CELULAR IMPORTÂNCIA DA ÁGUA CITOPLASMA Isadora Infante Ferreira 24/03/2021 2 BASES MOLECULARES E CELULARES – RESUMO A2 06/04 - Mitocôndria; Organelas não membranosas - Englobadas pelas membranas; - Estão em contato com o citosol (muitas delas); - Citoesqueleto; - Microvilosidades; - Centríolos; - Cílios; - Ribossomos; Estrutura - As proteínas são organizadas em filamentos finos ou tubos delgados; - Contém um par de centríolos (centro organizador); - Fios de proteína Função - Estruturar e sustentar a célula; - Mover substâncias e estruturas da célula; - Manter a organização interna; FORMADA POR: 1. Microtúbulos - Monômeros de tubulina (proteína globosa); - Revestimento de vias respiratórias; - Constituem os centríolos, fuso de divisão, cílios e flagelos; Os microtúbulos são formados por: Centríolos - Forma o fuso de divisão; - Origina cílios e flagelos; - Estágio inicial da prófase; 2. Filamentos de actina (microfilamentos) - Actina (células musculares); - Forma celular/suporte; - Córtex: área mais rica em filamentos de actina; 3. Filamentos intermediários - Força mecânica; - Proteínas fibrosas trançadas; - Células epiteliais: filamentos intermediários de queratina (proteína resistente); - Se estende por toda a célula com a ajuda dos desmossomos como sítios de ancoragem; Estrutura - Membrana dupla; - Dobras da membrana interna envolvendo enzimas metabólicas; - Face interna: cristas mitocondriais – preenchida pela matriz mitocondrial; - DNA/ Ribossomos/ Proteínas; - Enzimas respiratórias; CITOESQUELETO MITOCÔNDRIA Isadora Infante Ferreira 24/03/2021 3 BASES MOLECULARES E CELULARES – RESUMO A2 06/04 Função - Produzir 95% do ATP da célula; - Produção de energia; - Processo de respiração celular – ATP para o metabolismo celular Estrutura - RNAr (receptor) e proteínas; - São fixos ligados ao RER; - São livres quando espalhados pelo citoplasma; Função - Síntese proteica; - Montar a proteína para encaminhar para dentro das cisternas do RER; São encontrados - Citoplasma; - Interior das mitocôndrias; - Cloroplastos; - RER; Polissomos: 8 a 20 ribossomos + RNAm; São simples (procariontes, interior das mitocôndrias e cloroplasto) ou complexos (eucariontes); ETAPAS 1. DNA – genes: instrução para a montagem de proteínas; 2. RNA polimerase -> DNA (abre o cromossomo que possui) – fita de RNAm (transcrição); 3. RNAm sai do núcleo (possui a receita) e encontra o ribossomo no citoplasma; 4. Ribossomo lê o código do RNAm – moléculas do RNAt levam os aa até o ribossomo; 5. Corrente de aa é formada – forma tridimensional 6. DNA – desespirala e abre para o RNAm -> citoplasma -> ribossomo – SÍNTESE PROTEÍCA FEITA PELO RIBOSSOMO Estrutura - Pilhas de membranas achatadas (cisternas) com membrana lisa; - Contém câmaras e vesículas de secreção; Função - Modificar e embalar proteínas; - Reservatório; - Liberação de vesículas de secreção para fora da célula; - Participa do processo de triagem (tradução de proteínas – destino); - Síntese de glicídios, glicoproteínas e glicolipídios; - Produz os lisossomos; RIBOSSOMOS COMPLEXO DE GOLGI Isadora Infante Ferreira 24/03/2021 4 BASES MOLECULARES E CELULARES – RESUMO A2 06/04 Estrutura - Rede de lâminas membranosas e canais que vão até o citoplasma; Função - Sintetizar a secreção; - Armazenar e transportar substâncias dentro da célula; Liso - S/ ribossomos; - Sintetiza lipídios/ carboidratos/ esteroides/ modificação de toxinas/ degradação de glicogênio/ estoque de íons de cálcio; - Conjunto de túbulos ligados entre si; Rugoso - C/ ribossomos ligados à membrana; - Cisternas membranosas achatadas; - Está presente em células especializadas em síntese e exportação de protéinas/glicoproteínas; - Modifica e embala proteínas récem- sintetizadas; - Membranas + Organelas – células eucariontes; Função - Modificar, empacotar e transportar (lipídios e proteínas); Fazem parte - RER; - Golgi: modifica quimicamente as proteínas – envia para o destino correto; - Vacúolos; - Vesículas: proteínas do RER -> cis Golgi; Estrutura - Possui nucleoplasma (líquido do núcleo), que contém enzimas, proteínas, DNA e nucleotídeos; - Membrana dupla que o envolve (envelope nuclear); Função - Controla o metabolismo; Armazena e processa informações genéticas; - Controla a síntese proteica; Estrutura - É uma extensão da membrana que contém microfilamentos (filamentos finos); Função - Aumentar a área da superfície - Ajuda a absorção de materiais extracelulares; RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO NÚCLEO MICROVILOSIDADES SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS Isadora Infante Ferreira 24/03/2021 5 BASES MOLECULARES E CELULARES – RESUMO A2 06/04 Lise= quebra; Estrutura - Vesículas tendo enzimas digestórias; - Envolvidas por membrana única; - Cheia de enzimas líticas; Função - Quebrar compostos orgânicos (grandes); - Organelas danificadas e patógenos (agentes causadores de doenças); - Digestão celular; - Se originam no Golgi; Função dos lisossomos quando um antígeno o atinge 1. Fagocitose do antígeno; 2. Fusão do lisossomo com o fagossomo; 3. Degradação do antígeno pelas enzimas; 4. Fragmento dos antígenos; 5. Liberação por exocitose; Estrutura - Sacos membranosos (vesículas) contendo enzimas de degradação (atinge substancias tóxicas, neutralizando-as – H2O2 – decomposta pela enzima catalase; - Semelhante ao lisossomo; - Não fazem parte do sistema de endomembranas; Função - Quebrar ácidos graxos e compostos orgânicos; - Neutralizar compostos tóxicos gerados nos processos metabólicos; - Define o tamanho da célula; - Filtro seletivo; - Receptora de estímulos; Função - Transferência de nutrientes e metabólitos; - Aderência: célula se ligar a outra. Entender a mensagem que foi passada; - Comunicação = mensagem, ela passa por meio químico/sinalizadores; - Isolamento; - Trocas com o seu meio externo; - Suporte estrutural; - Associa-se às proteínas do citoesqueleto; - Isolamento físico; - Separa o meio intra do extracelular; - Controla a entrada de íons e nutrientes. E a saída de excretas e secreção; COMPARTIEMNTOS E COMUNICAÇÃO CELULAR Transporte passivo – Sem gasto de energia LISOSSOMOS PEROXISSOMOS MEMBRANA PLASMÁTICA Isadora Infante Ferreira 24/03/2021 6 BASES MOLECULARES E CELULARES – RESUMO A2 06/04 DIFUSÃO - A molécula sai de uma área de alta concentração, para uma baixa concentração; - Movimento aleatório e individual; - Sem proteínas carreadoras; DIFUSÃO FACILITADA - Com proteínas transportadora (carreadora). Ele faz o movimento de materiais; - Gradiente de concentração -> alta para baixa; OSMOSE - Molécula de água atravessa a membrana; - Água vai para a região de maior concentração; Transporte ativo – requer ATP TRANSPORTE ATIVO - Proteínas transportadoras faz a movimentação de substâncias específicas; - Não respeita o gradiente; - Dois solutos em direções opostas – BOMBA DE TROCA; PINOCITOSE - Introdução de fluídos/moléculas pequenas por vesículas de membranas; ENDOCITOSE MEDIADA POR RECEPTOR - Moléculas que se ligam nas proteínas na superfície da membrana – formando a vesícula; FAGOCITOSE - Partículas sólidas – dentro da célula pelos pseudópodes; EXOCITOSE - Vesículas – caminho inverso – fundindo-se com a membrana e liberando seu conteúdo; Como o material entra na célula? - Pinocitose: liquídos; - Endocitose: moléculas (lipoproteínas – LDL); - Fagocitose: partículas (bactérias); Como o material sai da célula? - Exocitose; - Eliminação de materiais das vesículas; FISIOLOGIA DAS MEMBRANAS COMPARTIMENTOS BIOLÓGICOS - Estrutura fechada; - Funcionais; EVOLUÇÃO - Intracelulares; - Multicelulares; - Corpos divididos em compartimentos funcionais; VANTAGENS - Separam processos químicos; - Compartimentos diferentes uns dos outros; DESVANTAGEM - Dificulta o transporte de materiais por conta da barreira; - Semipermeáveis; - Seletivas; - Suporte estrutural; Isadora Infante Ferreira 24/03/2021 7 BASES MOLECULARES E CELULARES – RESUMO A2 06/04 CONSTITUIÇÃO - Fosfolipídios; - Proteínas; 3 TIPOS DE LIPÍDIOS - Fosfolipídios; - Esfingolipídios; - Colesterol; OS LIPÍDIOS: - Cabeça polar (hidrofílica – se liga à água); - Cauda apolar de ácidos graxos (hidrofóbica – não se ligam a água); - Cabeça de glicerol-fosfato; - Quando colocados em solução aquosa os fosfolipídios se auto-orietam e formam agregados; - Agrupam porções hidrofóbicas entre si e os grupos hidrofílicos interagem com a H2O circundante; Três tipos de proteínas de membrana: - Integral, periférica e ancoradas a lipídios. Proteínas periféricas podem ser removidas sem romper a integridade da membrana; - Barreira semipermeável – regula o movimento de íons, água e de moléculas; MOSAICO FLUÍDO - Moléculas se movimentam; - Bicamada de fosfolipídios + proteínas; LIPÍDIOS - Malha de moléculas – movimenta-se com a água; - Insolúveis; FOSFOLIPÍDIOS - Cabeça polar; - Duas caudas hidrofóbas; MEMBRANA PLASMÁTICA - Caudas hidrófobas - ocultas no interior/ Cabeças hidrófilas/ expostas à água – FLUIDEZ - rápida difusão de moléculas; GLICOCÁLICE - Camada de carboidratos na face externa; - Localizado do lado de fora da membrana; Funções - Funciona como identificador de células; - Protege contra danos mecânicos e químicos; - Reconhecimento; - Adesão celular; - Inibisão por contato; - Forma glicoproteínas - dá origem ao GLICOCÁLICE; - Proteínas funcionais; - Enzimas; - Receptores; - Transportadores; Isadora Infante Ferreira 24/03/2021 8 BASES MOLECULARES E CELULARES – RESUMO A2 06/04 PROTEÍNAS DA MEMBRANA PROTEÍNAS ESTRUTURAIS - Membrana/Citoesqueleto – estrutura para a célula – canal de passagem para proteínas; - Enzimas – catalisar reações químicas; - Junções celulares – fazem um túnel de uma célula para outra; - Junções de adesão – células unidas umas nas outras; Epidermólise Bolhosa - Células da pele; - Defeito genético; - Membrana Celular – colesterol, fosfolipídios, esfingolipídios, carboidratos e proteínas; - Colesterol + Fosfolipídios = Bicamada Lipídica – barreira seletiva entre o citosol e meio externo; - Fosfolipídios + Carboidratos = Glicoproteínas; - Glicolipídios + Glicoproteínas – FUNÇÕES – estabilidade estrutural, reconhecimento celular e resposta imunitária; - Junções comunicantes – proteínas de ligação; - Transferência direta de sinais por canais proteicos; - Passagem de íons, aa e AMP cíclico; GAPS – proteínas de membrana – tubos unindo duas células – transporte; - Sinais dependentes de contato – molécula da superfície da membrana (CAMs). Célula se liga à proteína de outra membrana; - Comunicação local – dois tipos: Sinais Parácrinos - Substância (líquido intersticial) – atua nas células que secretam - Histamina; Sinais Autócrinos - Substância que atua na célula que a secretou; - Comunicação de longa distância Sistema Endócrino – atua em células que possuem receptores; Sistema Nervoso – sinal elétrico percorre o axônio – célula alvo é traduzido em sinal químico; Neurotransmissor – acetilcolina, glutamato e GABA; Neuromodulador – gastrina e vasopressina; Neuro-hormônios – oxitacina, ADH e catecolaminas; - Receptores – sistema químico de sinalização – específico para uma molécula (ligante) – formo outra estrutura; - Transportadora - entrada e saída de moléculas na célula; MOVIMENTO ATRAVÉS DAS MEMBRANAS DEPENDE - Tamanho da molécula; - Solubilidade em lipídios; - Bicamada de fosfolipídios; - Moléculas menores – mais solúveis – atravessam facilmente a membrana; Isadora Infante Ferreira 24/03/2021 9 BASES MOLECULARES E CELULARES – RESUMO A2 06/04 - Íons – moléculas maiores – menos solúveis – processo específico – atravessam por meio das proteínas – com/sem gasto de ATP; COLESTEROL - Modula a fluidez; - Deixa a membrana rígida; DOIS TIPOS BÁSICOS DE SINAIS FISIOLÓGICOS Sinais químicos - Moléculas secretadas para o líquido extracelular; Sinais elétricos - Mudança no potencial de membrana celular; TRANSPORTE – COMUNICAÇÃO CELULAR - COM gasto de energia – Transporte Ativo; Íons – para a sua movimentação requer o uso de energia – quebra do ATP; Bombas movidas por ATP (Bomba de Na e K/ Ca); CARREADOR UNIPORTER: um tipo de molécula, uma via, um único sentido; CARREADOR SIMPORTER: duas moléculas que tem apenas uma via – passagem de uma mão; CARREADOR ANTIPORTER: duas moléculas entrando e saindo, entretanto, duas vias; - SEM gasto de energia – Transporte Passivo; Proteínas transportadoras – Canais iônicos; - A favor do gradiente de concentração – mais concentrado para o menos concentrado; FAGOCITOSE 1. Emissão dos prolongamentos – pseudópodes; 2. Englobamento do material a ser fagocitado; 3. Formação de vacúolos (lisossomo secundário, e faz a digestão do material fagocitado); 4. Fusão com vesículas de transporte contendo enzimas lisossômicas; ENDOCITOSE 1. Formação de pequenas reentrâncias na superfície da célula (formato da letra grega ômega Ω); 2. Vesículas – superfície – interiorizam no citoplasma; 3. Algumas apresentam capa proteica em volta da membrana; 4. Removem componentes da membrana (formam endossomos) – reciclados; 5. Capturam nutrientes como vitaminas, colesterol e ferro; A maioria das células eucarióticas constantemente forma vesículas endocíticas, um processo chamado de pinocitose (“células bebendo”); Algumas células especializadas contêm vias que captam partículas grandes sob demanda, um processo chamado de fagocitose (“célula comendo”); EXOCITOSE 1. Pequenas vesículas/grânulos – aproximam-se da membrana; 2. Etapa de reconhecimento e adesão; 3. Fundem-se com a membrana; Isadora Infante Ferreira 24/03/2021 10 BASES MOLECULARES E CELULARES – RESUMO A2 06/04 4. Conteúdo das vesículas/grânulos a caminho do meio extracelular; 5. Após a exocitose – vesícula/grânulo incorporada à membrana; Vesícula - Estoques de material produzido pela célula; - Secreção regulada pelo metabolismo hormonal/neural; Vacúolo - Células vegetais – grande vacúolo central; - Vacúolo de suco celular; Grânulos secretórios 1. Pâncreas - Glândula mista; - Agrupamento de células (ácino pancreático); 2. Zimogênio (célula digestiva) - RER; - Responsável por transportar todo material para o centro, e ser exportado para o ducto de saída em rumo ao sistema digestório; FASES: 1. Espermatozoide + Óvulo = Zigoto; 2. Zigoto fertilizado – informação para se tornar qualquer célula do corpo – ocorre a divisão e forma as primeiras células tronco; 3. PRIMEIRA DIVISÃO: células totipotentes (originar qualquer célula do corpo) 4. Diferenciação na sinalização química – afeta o DNA, podendo ativar/desativar genes específicos; 5. DIFERENCIAÇÃO CELULAR Células-filhas desenvolvem estruturas/funções especializadas; 6. E+O=Z -> MÓRULA: recebe as informações, e formando as suas funções. Ocorre o início do desenvolvimento do embrião; 7. DIFERENCIAÇÃO produz 4 células especializadas, que formam os tecidos básicos do corpo; Tecido epitelial - Reveste superficies expostas; - Reveste vias e câmaras internas; - Produz secreções glandulares; Tecido conjuntivo - Preenche espaços internos; - Fornece superte estrutural; - Armazena energia; Tecido muscular - Contrai para produzir movimento; Tecido ósseo - Conduz impulsos elétricos; - Transporta informação; MITOSE VACÚOLOS E VESÍCULAS Isadora Infante Ferreira 24/03/2021 11 BASES MOLECULARES E CELULARES – RESUMO A2 06/04 FUNÇÕES - Controle de hereditariedade (genoma – guardado em um afita de DNA – receita de todas as proteínas); - Controle do metabolismo celular; - O núcleo da célula têm carioteca: camada lipoproteíca dupla e cheia de poros (regulam a passagem de moléculas entre o citoplasma e o núcleo); - Transportar informações que contém nos genes; HETEROCROMATINA - Fibra extremamente compacta; - Núcleo – manchas escuras (microscópio); EUCROMATINA - Filamentos capazes de fazer transcrição do gene; - Núcleo – gomos brancos (microscópio); CROMATINA - Fita de DNA envolvida em proteína; ÁCIDO DESOXIBONUCLEICO (DNA) - DNA – guarda genes – constituído por uma sequência de nucleotídeos (4 nucleotídios diferentes) – forma o helicoide (dupla hélice); - A fita contém bilhões de nucleotídeos torcidos (-> <-); SEQUÊNCIA DE NUCLEOTÍDIOS - Adenina (A); - Guanina (G); - Citosina (C); - Timina (T); - A com T; C com G; NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DO CROMOSSOMO -Fita de DNA enrolada das estonas – nucleossomos; - Se compacta de 4 em 4 histonas formando a cromatina; - A cromatina da volta e fica condensada; - É condensada mais ainda e é formada um cromossomo (visto como é na mitose – genoma 23 cromossomos); VIDA DAS CÉLULAS - Como nasce as células? A partir de uma célula pré-existente; - Tenho uma célula-mãe que sofreu mitose, e se dividiu em dois; CICLO CELULAR - Conjunto de modificações que passa uma célula desde o seu aparecimento até a sua própria divisão; - Sucessão de eventos (ocorrem no núcleo/citoplasma) que condicionam a vida da célula, desde que ela nasce até o momento de completar sua mitose; INTERFASE + MITOSE = CICLO CELULAR - Célula – executa uma sequência organizada de eventos – duplicação – divide- se em duas -> CICLO CELULAR; FASES - Célula pequena originada por uma célula- mãe – passa pelas fases G1, S, G2 e está pronta para se dividir novamente – controlados por substâncias químicas (enzimas proteínas); Isadora Infante Ferreira 24/03/2021 12 BASES MOLECULARES E CELULARES – RESUMO A2 06/04 - Ou passa pela interfase (não se divide) e entra na mitose, ou passa pelas fases – É um período de alta atividade metabólica; - A última fase é a citocinese, separação do citoplasma da célula – NÃO FAZ PARTE DA MITOSE; Função - Duplicar o DNA; - Segregar as cópias para as células-filhas; FASE G1 – CHEGAGEM/ VERIFICAÇÃO - Célula recém nascida; - Executa funções normais; - DNA: Eucromatina e Heterocromatina; - A massa celular aumenta e ganha volume, sintetiza proteínas, carboidratos - e se prepara para a mitose; - Aumenta de volume, e vai ser checado na fase S - é essencial para ir à próxima etapa; - É um ponto de checagem para analisar se passa ou não, para a segunda fase; - Moléculas verificam se o DNA está OK para passar para a fase S; - Período que transcorre entre o final da mitose e o S (síntese do DNA); FASE S - O DNA é replicado - preciso ter 23x23, se não tenho uma célula morta – CROMOSSOMO DUPLICADO; - Replicação semi-conservativa; - DNA está duplicado; - Cada cromossomo terá duas cromátides (irmãs); - 46 cromossomos e 92 moléculas de DNA após período S; FASE G2 - O crescimento continua – DNA duplicado; - Duplica centríolo (começa no S), surgem as proteínas para o fuso mitótico (ou fuso acromático); - Haverá outro ponto de checagem; - Se houver impedimento aqui neste ponto a célula vai sofrer morte celular – apoptose; - Ocorre a organização dos microtúbulos; - Intervalo entre o final da síntese do DNA e o início da mitose. A célula possui o dobro da quantidade de DNA presente na célula diploide original (2C); PONTOS DE CHECAGEM NA INTERFASE 1. Final da G1 (tamanho/ ambiente/ reparo ou não do DNA); 2. Final da G2 (tamanho/ replicação do DNA); PRÓFASE - Cromossomos – condensam; - Centrômeros – forma-se o cinetocoro (para ligar o fuso); - Formação do fuso mitótico (agrupa os cromossomos); - Centrômeros (sequência de nucleotídeos) – cinetocoro – região do cromossomo que prende os microtúbulos; - Centríolos duplicados – pólos da célula – dois centrossomos (organelas que organizam os microtúbulos do citoesqueleto) – início do fuso mitótico; Isadora Infante Ferreira 24/03/2021 13 BASES MOLECULARES E CELULARES – RESUMO A2 06/04 - Centrossoma – 1 par de centríolos orientados em ângulo; PROMETAFASE - Envoltório nuclear se fragmenta e os cromossomos ligam-se ao fuso pelo cinetocoro; - Ocorre antes da metáfase e depois da prófase; METÁFASE - Cromossomos migram para o plano equatorial; - Cromossomos - longitudinalmente – duas cromátides; - Apreensão aos microtúbulos; ANAFASE - Cromátides iniciam a migração para cada pólo da célula, em direção aos centríolos, provocando a separação das cromátides irmãs; - Centrômeros seguem na frente; - Acredita-se que a força que movimenta as cromátides tem origem através da polimerização de proteínas dos microtúbulos (actina, miosina e tubulina); TELÓFASE - Reconstrução dos envoltórios nucleares; - Reaparecimento da cromatina; - Nucléolos se reconstituem; - Divisão do citoplasma – citocinese;
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