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CITOLOGIA E HISTOLOGIA A Faculdade Multivix está presente de norte a sul do Estado do Espírito Santo, com unidades em Cachoeiro de Itapemirim, Cariacica, Castelo, Nova Venécia, São Mateus, Serra, Vila Velha e Vitória. Desde 1999 atua no mercado capixaba, destacando-se pela oferta de cursos de graduação, técnico, pós-graduação e extensão, com qualidade nas quatro áreas do conhecimento: Agrárias, Exatas, Humanas e Saúde, sempre primando pela qualidade de seu ensino e pela formação de profissionais com consciência cidadã para o mercado de trabalho. Atualmente, a Multivix está entre o seleto grupo de Instituições de Ensino Superior que possuem conceito de excelência junto ao Ministério da Educação (MEC). Das 2109 institu- ições avaliadas no Brasil, apenas 15% conquis- taram notas 4 e 5, que são consideradas conceitos de excelência em ensino. Estes resultados acadêmicos colocam todas as unidades da Multivix entre as melhores do Estado do Espírito Santo e entre as 50 melhores do país. MISSÃO Formar profissionais com consciência cidadã para o mercado de trabalho, com elevado padrão de qualidade, sempre mantendo a credibil- idade, segurança e modernidade, visando à satis- fação dos clientes e colaboradores. VISÃO Ser uma Instituição de Ensino Superior reconheci- da nacionalmente como referência em qualidade educacional. R E I TO R GRUPO MULTIVIX R E I 2 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 3 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 BIBLIOTECA MULTIVIX (Dados de publicação na fonte) Marcela Santos Procópio Citologia e Histologia / Procópio, Marcela Santos - Multivix, 2020 Catalogação: Biblioteca Central Multivix 2020 • Proibida a reprodução total ou parcial. Os infratores serão processados na forma da lei. 4 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 LISTA DE FIGURAS Figura 1: Constituição da membrana plasmática 14 Figura 2: Comunicação entre organelas do sistema de endomembranas 15 Figura 3: Organelas que compõem o sistema de endomembranas e as diferentes vesículas de transporte entre essas organelas 18 Figura 4: Estrutura da mitocôndria e do cloroplasto 20 Figura 5: Componentes do microscópio de luz 28 Figura 1: Estrutura das mitocôndrias 33 Figura 2: Esquema do núcleo celular 44 Figura 3: Estrutura do nucleossomo 46 Figura 1: Tecido epitelial simples prismático ciliado 58 Figura 2: Tecido epitelial estratificado 59 Figura 3: Classificação das glândulas exócrinas 62 Figura 4: Classificação das glândulas quanto ao mecanismo de secreção 63 Figura 5: Morfologia dos fibroblastos e fibrócitos 65 Figura 6: Disposição dos componentes fibrosos do tecido conjuntivo 67 Figura 7: Tecido conjuntivo propriamente dito denso não modelado 69 Figura 8: Tecido conjuntivo propriamente dito denso modelado 70 Figura 1: Esquema do tecido cartilaginoso envolvido por pericôndrio 77 Figura 2: Localização da cartilagem hialina na articulação 78 Figura 3: Micrografia de luz da cartilagem elástica da epiglote 80 Figura 4: Micrografia de luz da cartilagem fibrosa do disco intervertebral 81 Figura 5: Esquema apresentando os componentes do tecido ósseo 82 Figura 6: Tecido ósseo secundário 86 Figura 1: Esquema do sangue após o processo de centrifugação 94 Figura 2: Esquema do tecido adiposo unilocular ou branco 106 Figura 3: Esquema de uma célula adiposa multilocular 108 Figura 1: Desenho esquemático das fibras do tecido muscular estriado esquelético 116 Figura 2: Desenho esquemático da estrutura do músculo esquelético 117 5 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Figura 3: Desenho esquemático da estrutura do músculo esquelético 119 Figura 4: Complexo troponina e tropomiosina 121 Figura 5: Desenho esquemático do tecido muscular cardíaco 122 Figura 6: Desenho esquemático do disco intercalar 124 Figura 7: Desenho esquemático do tecido muscular liso 124 Figura 8: Desenho esquemático do neurônio 126 Figura 9: Sinapse química 128 Figura 10: Distribuição da substância branca e cinzenta nos órgãos do SNC 133 Figura 11: Estrutura dos nervos 134 6 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 SUMÁRIO APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA 9 1 CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS E MÉTODOS DE ESTUDO 12 1.1 COMPOSIÇÃO E CARACTERÍSTICAS DA MEMBRANA PLASMÁTICA 12 1.2 SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS E SUAS ORGANELAS 16 1.3 DEMAIS ORGANELAS CELULARES E SUAS FUNÇÕES 19 1.4 CARACTERÍSTICAS DAS CÉLULAS EUCARIOTAS (ANIMAL E VEGETAL) E PROCARIOTAS E AS SUAS PECULIARIDADES 23 1.5 MÉTODOS DE ESTUDO DAS CÉLULAS: PREPARAÇÃO TECIDUAL, COLORAÇÕES, IMUNOHISTOQUÍMICAS E DIFERENTES TIPOS DE MICROSCOPIA 26 2 CÉLULAS: ATIVIDADE METABÓLICA, MOVIMENTOS E SÍNTESE PROTEICA 32 INTRODUÇÃO 32 2.1 MITOCÔNDRIA: TEORIA EVOLUTIVA, PROCESSO DE TRANSFORMAÇÃO E ARMAZENAMENTO DE ENERGIA 33 2.2 CARATERÍSTICAS MOLECULARES DO CITOESQUELETO 39 2.3 FUNÇÕES DO CITOESQUELETO: MANUTENÇÃO DO FORMATO E MOVIMENTOS CELULARES 41 2.4 COMPOSIÇÃO DO NÚCLEO CELULAR 45 2.5 ORGANELAS ENVOLVIDAS NA SÍNTESE PROTEICA 48 2.6 ASPECTOS MOLECULARES DA SÍNTESE PROTEICA 48 3 TECIDOS EPITELIAIS E TECIDOS CONJUNTIVOS 54 INTRODUÇÃO DA UNIDADE 54 3.2 CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS E FUNCIONAIS DOS EPITÉLIOS DE REVESTIMENTO 57 3.3 CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS E FUNCIONAIS DO EPITÉLIO GLANDULAR 61 3.4 PRINCIPAIS TIPOS CELULARES DO TECIDO CONJUNTIVO 64 3.5 FIBRAS E SUBSTÂNCIA FUNDAMENTAL DO TECIDO CONJUNTIVO 67 3.6 CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS E FUNCIONAIS DOS DIFERENTES TIPOS DE TECIDO CONJUNTIVO 69 1UNIDADE 2UNIDADE 3UNIDADE 7 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 4 TECIDOS CONJUNTIVOS ESPECIALIZADOS: TECIDOS CARTILAGINOSO E ÓSSEO 74 INTRODUÇÃO DA UNIDADE 74 4.1 CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS E FUNCIONAIS DA CARTILAGEM HIALINA 75 4.2 CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS E FUNCIONAIS DA CARTILAGEM ELÁSTICA 80 4.3 CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS E FUNCIONAIS DA CARTILAGEM FIBROSA E SUA PARTICIPAÇÃO NA FORMAÇÃO DOS DISCOS INTERVERTEBRAIS 81 4.4 PRINCIPAIS TIPOS CELULARES DO TECIDO ÓSSEO E CONSTITUIÇÃO DA MATRIZ ÓSSEA 83 4.5 CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS E FUNCIONAIS DOS DIFERENTES TIPOS DE TECIDO ÓSSEO 86 4.6 HISTOGÊNESE, CRESCIMENTO, REMODELAÇÃO E FUNÇÃO METABÓLICA DO TECIDO ÓSSEO 87 5 TECIDOS CONJUNTIVOS ESPECIALIZADOS: TECIDOS SANGUÍNEO E ADI- POSOS 94 INTRODUÇÃO 94 5.1 COMPOSIÇÃO DO PLASMA SANGUÍNEO 95 5.2 PRINCIPAIS TIPOS CELULARES SANGUÍNEOS E AS SUAS PRINCIPAIS FUNÇÕES 96 5.3 IDENTIFICAÇÃO CITOLÓGICA E ULTRA ESTRUTURAL DOS TIPOS CÉLULAS SANGUÍNEAS 99 5.4 CARACTERÍSTICAS GERAIS DO TECIDO ADIPOSO 105 5.5 CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS E FUNCIONAIS DO TECIDO ADIPOSO UNILOCULAR 105 5.6 CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS E FUNCIONAIS DO TECIDO ADIPOSO MULTILOCULAR 107 4UNIDADE 5UNIDADE 8 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 6 TECIDO MUSCULAR E TECIDO NERVOSO 116 INTRODUÇÃO DA UNIDADE 116 6.1 CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS E FUNCIONAIS DO TECIDO MUSCULAR ESQUELÉTICO 117 6.2 CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS E FUNCIONAIS DO TECIDO MUSCULAR CARDÍACO 123 6.3 CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS E FUNCIONAIS DO TECIDO MUSCULAR LISO 125 6.4 PRINCIPAIS TIPOS CELULARES DO SISTEMA NERVOSO E SUAS RESPECTIVAS FUNÇÕES 127 6.5 COMPONENTES, CARACTERÍSTICAS TECIDUAIS E FUNCIONAIS DO SISTEMA NERVOSO CENTRAL 133 6.6 COMPONENTES, CARACTERÍSTICAS TECIDUAIS E FUNCIONAIS DO SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO 134 6UNIDADE 9 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 ATENÇÃO PARA SABER SAIBA MAIS ONDE PESQUISAR DICAS LEITURA COMPLEMENTAR GLOSSÁRIO ATIVIDADES DE APRENDIZAGEM CURIOSIDADES QUESTÕES ÁUDIOSMÍDIAS INTEGRADAS ANOTAÇÕES EXEMPLOS CITAÇÕES DOWNLOADS ICONOGRAFIA10 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA A disciplina de Citologia e Histologia pretende estabelecer condições neces- sárias para que os alunos conheçam as principais características das células procariotas e eucariotas, quanto à sua estrutura, composição de organelas e suas respectivas funções. Objetiva-se também compreender como a consti- tuição molecular reflete nos métodos de estudos utilizados para identificação ou separação de cada tipo celular ou tecido específico. Além disso, pretende- -se apresentar, de maneira sistemática, a organização das células em tecidos e proporcionar ferramentas para a identificação das características morfofun- cionais dos diversos tipos de tecidos, tais como o epitelial, o conjuntivo pro- priamente dito, o sanguíneo, o cartilaginoso, o ósseo, o adiposo, o muscular e o tecido nervoso. É importante também compreender por que o conhe- cimento de citologia e histologia é imprescindível para o entendimento de disciplinas aplicadas e para o desenvolvimento de habilidades práticas. CITOLOGIA E HISTOLOGIA 11 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Objetivos da disciplina Ao finalizar a unidade, esperamos que vocês tenham adquirido as seguintes habilidades: • identificar a composição da membrana plasmática e a sua importância para a manutenção das células e origem de organelas; • identificar as diversas organelas e as diferentes composições das células procariotas e eucariotas (animal e vegetal); • associar as características celulares aos métodos de estudo das células. CITOLOGIA E HISTOLOGIA UNIDADE 1 OBJETIVO A������� unidade, esperamos que possa: 12 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 CITOLOGIA E HISTOLOGIA > Identificar a composição da membrana plasmática e a sua importância para a manutenção das células e origem de organelas; > Identificar as diversas organelas e as diferentes composições das células procariotas e eucariotas (animal e vegetal); > Associar as características celulares aos métodos de estudo das células. 13 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 1 CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS E MÉTODOS DE ESTUDO 1.1 COMPOSIÇÃO E CARACTERÍSTICAS DA MEMBRANA PLASMÁTICA As células são delimitadas por um envoltório denominado membrana plas- mática, constituído por moléculas bioquimicamente distintas, tais como lipí- dios, proteínas e carboidratos. Dessa forma, a membrana plasmática é uma importante estrutura celular, pois desempenha diversas funções, atuando principalmente como uma barreira com propriedades seletivas entre o meio externo e o conteúdo intracelular (LODISH et al., 2014; MEDRADO, 2014). Além de proporcionar suporte físico para enzimas e o deslocamento de substâncias pelo citoplasma das células mediante a formação de vesículas, a membrana plasmática desempenha diversas outras funções, tais como: Barreira de permeabilidade seletiva a membrana plasmática atua no controle da passagem de íons e moléculas pequenas, não ocorrendo de forma indiscriminada entre os componentes extracelulares e os intracelulares (De ROBERTIS; HIB, 2014). Endocitose e exocitose na endocitose, a célula incorpora substâncias extracelulares por meio da invaginação da membrana plasmática, enquanto na exocitose, a célula secreta substâncias, mediante fusão de vesículas com a membrana plasmática (De ROBERTIS; HIB, 2014). CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce 14 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Reconhecimento celular na membrana plasmática existem moléculas que possibilitam o reconhecimento entre as células promovendo a aderência entre si e com componentes da matriz extracelular (De ROBERTIS; HIB, 2014). A estrutura fundamental da membrana plasmática é formada por uma bi- camada de fosfolipídios de diferentes classes e por colesterol. Os fosfolipídios são moléculas constituídas por uma cabeça polar ou hidrofílica e por cauda de ácidos graxos saturados ou insaturados (hidrofóbicas), conferindo a essas moléculas característica anfipática, essencial para a organização da membra- na plasmática. Em soluções aquosas puras, os fosfolipídios organizam-se de maneira que as caudas de ácidos graxos fiquem no interior da bicamada lipídica, por meio de ligações químicas não covalentes (ligações de Van der Waals), enquanto as cabeças polares hidrofílicas de cada monocamada se orientam em direção às soluções aquosas. Dessa maneira, a característica anfipática dos fosfolipídios possibilita a organização dessas moléculas em bicamadas, as quais se fecham sobre si mesmas, formando tanto vesículas quanto as membranas plasmáticas das células (De ROBERTIS; HIB, 2014). Entretanto, a membrana plasmática também possui o colesterol, as proteínas de membrana e os carboidratos na sua constituição. O colesterol, assim como os fosfolipídios, é uma molécula anfipática, localizada entre os fosfolipídios, em cada monocamada, com o seu agrupamento OH orientado para o meio aquoso. A composição de colesterol, bem como a dos fosfolipídios, interfere na fluidez da membrana plasmática e, consequentemente, em diversas ou- tras funções da membrana. Os carboidratos estão predominantemente lo- calizados externamente à membrana plasmática, formando o glicocálix, atu- ando no reconhecimento celular e adesão das células à matriz extracelular (MEDRADO, 2014). CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce 15 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 As proteínas da membrana plasmática podem ser classificadas em periféricas e integrais. As proteínas periféricas estão presentes nas duas faces da mem- brana e conectam-se às cabeças hidrofílicas dos fosfolipídios ou às proteínas integrais, que são aquelas que estão encaixadas nas membranas, entre os lipídios da bicamada. Algumas dessas proteínas atravessam toda a bicamada lipídica, sendo denominadas proteínas transmembrana, atuando principal- mente nos mecanismos de sinalização celular, tais como as proteínas do tipo G (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2005; LODISH et al., 2014). Os glicolipídeos presentes na membrana plasmática dos eritrócitos são utilizados como antígenos para a determinação do tipo sanguíneo baseada no sistema ABO. A diferença na composição dos resíduos de carboidratos dos oligossacarídeos presentes nestes glicolipídeos é quem determina o tipo sanguíneo. Além disso, é sabido que algumas doenças, tais como as úlceras pépticas, são mais presentes em pacientes do tipo sanguíneo “O”. Para entender melhor sobre o assunto acesse o link e leia o artigo “Correlação entre o sistema ABO e portadores de doenças gástricas submetidos à Endoscopia Digestiva Alta”. https://editoraverde.org/gvaa.com.br/revista/index. php/REBES/article/view/7514 CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce 16 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 FIGURA 1: CONSTITUIÇÃO DA MEMBRANA PLASMÁTICA Fonte: Adaptada de Jpablo cad/Wikimedia Commons (2008). A membrana plasmática possui na sua composição, receptores, principalmente de origem proteica, que interagem especificamente com moléculas provenientes do meio extracelular tais como hormônios, neurotransmissores e fatores do crescimento. A partir da ligação dessas moléculas com seus respectivos receptores, são desencadeados sinais que serão transmitidos parao interior das células (De ROBERTIS; HIB, 2014). CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce 17 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 1.2 SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS E SUAS ORGANELAS A estrutura básica da membrana plasmática (MP) é semelhante à de outras membranas das células, tais como as que circundam as organelas do sistema de endomembranas, a membrana nuclear, as mitocôndrias e os peroxisso- mos (De ROBERTIS; HIB, 2014). O sistema de endomembranas é composto, de maneira geral, por diversas estruturas, tais como as cisternas, sáculos e túbulos que estão presentes em todo citoplasma da célula, e se intercomunicam por meio de vesículas de transporte, conforme pode ser observado na figura a seguir (De ROBERTIS; HIB, 2014). FIGURA 2: COMUNICAÇÃO ENTRE ORGANELAS DO SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS Fonte: Adaptada de De Robertis e Hib (2014, p. 99). Essas estruturas formam as organelas do sistema de endomembranas, que, em conjunto, atuam nas funções de digestão e secreção de substâncias pelas células. Esse sistema é constituído pelas seguintes organelas e suas respecti- vas funções: CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce 18 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Retículo endoplasmático rugoso (RER) está envolvido na síntese de proteínas destinadas ao retículo, MP, complexo de Golgi, lisossomos e secreção: o RER é formado por uma rede interconectada de túbulos achatados que está distribuída por todo o citoplasma. Na região citosólica da membrana dos túbulos, existem os ribossomos, que são organelas arredondadas com a função de síntese proteica. Então, as proteínas serão sintetizadas pelos ribossomos, armazenadas nas cisternas do RER e transportadas por meio de vesículas, com destino a outras organelas celulares ou secretadas. Retículo endoplasmático liso (REL) está envolvido na sínte- se e secreção de lipídios O REL apresenta estrutura semelhante ao RER, porém com ausência de ribossomos associados à face citosólica da membrana, e, portanto, recebe a denominação de liso. O volume e distribuição da rede de túbulos variam nas diferentes células, de acordo com as suas funções, estando envolvido na síntese de lipídios (De ROBERTIS; HIB, 2014). As células de Leydig apresentam REL bem desenvolvido devido à síntese de hormônios esteroides, como a testosterona. O Complexo de Golgi (CG) está envolvido na modificação e secreção das proteínas e lipídios: o CG é formado por 3 a 8 sacos membranosos achatados, encurvados e empilhados, nas células animais. As cisternas do CG apresentam polaridade na célula, sendo que a face convexa (cis) está voltada para o núcleo e para o RE, enquanto a face trans para a membrana plasmática. Nessas cisternas, as proteínas e os lipídios serão modificados (glicosilação), empacotados em vesículas destinadas, principalmente, para a membrana plasmática da célula. CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce 19 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Endocitose e formação dos endossomos: os endossomos são vesículas originadas do processo de endocitose, em que ocorre a absorção de substâncias pela célula, por meio da invaginação da membrana plasmática. Esse endossomo é denominado primário, que ao se fundir com vesículas com enzimas hidrolíticas, formam os endossomos secundários, que por sua vez originam os lisossomos. Os lisossomos atuam na digestão intracelular de substân- cias, patógenos e no processo de autofagia: os lisossomos são vesículas originadas das cisternas da face trans do CG. Suas enzimas hidrolíticas são sintetizadas no RER e glicosiladas nas cisternas do CG. Após a segregação da vesícula no citoplasma, ocorre bombeamento de prótons para o seu interior, acidificando e ativando suas enzimas digestórias. Os resíduos não digeridos no processo de digestão serão eliminados para o meio extracelular, por exocitose. <FIM O.A SANFONA> A secreção de substâncias pelas células, tais como lipídios e proteínas ocorre devido à mobilização tanto do retículo endoplasmático (rugoso e liso, respec- tivamente), quanto do complexo de Golgi. Após a síntese dessas substâncias, elas são empacotadas em vesículas que serão transportadas pelo citoesque- leto até a chegada no CG, onde haverá a fusão da membrana das vesículas e liberação do conteúdo no interior das cisternas. Nessa organela ocorrem processos de glicosilação, sulfatação e fosforilação de proteínas e de lipídios, que serão novamente em empacotados em vesículas e, destinados principal- mente, para a membrana plasmática, mas podendo ser atribuído também à formação de lisossomos, por exemplo, a figura a seguir. CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce 20 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 FIGURA 3: ORGANELAS QUE COMPÕEM O SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS E AS DIFERENTES VESÍCULAS DE TRANSPORTE ENTRE ESSAS ORGANELAS Fonte: Adaptada de De Robertis e Hib (2014, p. 99). 1.3 DEMAIS ORGANELAS CELULARES E SUAS FUNÇÕES Além das diversas organelas anteriormente mencionadas nessa unidade, di- versas outras estão presentes tanto nas células eucariotas (animal e vegetal) quanto nos procariotas. Outros processos celulares, tais como a síntese de proteínas citosólicas, a respiração celular e a divisão das células são processos também mediados por organelas. Vamos aprender um pouco mais sobre es- sas organelas e as suas funções? Então, vamos lá! A síntese de proteínas para secreção ocorre pelas organelas do sistema de endomembranas, conforme estudamos anteriormente. Entretanto, algumas proteínas possuem atuação na própria célula, sendo traduzidas pelos ribos- somos livres presentes no citoplasma. Os ribossomos são estruturas celula- res compostas por duas subunidades, uma maior e outra menor, formadas por moléculas de RNA ribossomal e proteínas. Essas subunidades atuam na CITOLOGIA E HISTOLOGIA 21 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 transcrição do RNA mensageiro (RNAm) de acordo com a sequência genética (códons), que juntamente com o RNA transportador (RNAt), reúne os amino- ácidos por meio das ligações peptídicas (LODISH et al., 2014; PIRES; ALMEIDA, 2014). As mitocôndrias e os cloroplastos são as únicas organelas celulares que pos- suem membrana plasmática dupla, presença de ribossomos livres e DNA cir- cular, semelhante ao das bactérias. Essas características sugerem uma ori- gem evolutiva comum, denominada Teoria da Endossimbiose. A síntese de proteínas pelos ribossomos é um mecanismo complexo que envolve diversas moléculas de RNA, dentre elas o RNAm, RNAt, e o próprio RNA ribossomal, desempenhando diferentes funções. Para aprender mais sobre a atuação dos ribossomos na síntese de proteínas assista ao vídeo disponibilizado pelo Casa das Ciências no link: https://www.youtube.com/ watch?v=NZ9m4aydAn0 A Teoria da Endossimbiose ou Endossimbiose Sequencial foi publicada por Lynn Margulis em seu livro “Symbiosis in Cell Evolution” e propôs que os cloroplastos e as mitocôndrias foram originados a partir da associação de simbiose entre um organismo procariótico autotrófico e outro organismo unicelular de maiores dimensões, obtendo assim proteção e fornecendo ao hospedeiro a energia fornecida pela fotossíntese. Para saber mais sobre as evidências científicas sobre essa teoria, acesse o link (http://www.usp.br/ aunantigo/exibir?id=7875&ed=1390&f=18) e leia o texto “Enzima bacteriana encontrada em grupo de amebas reforça teoria da endossimbiose” publicado pelo Instituto de Biociências da USP. CITOLOGIA E HISTOLOGIA 22 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicadano D.O.U em 23/06/2017 As mitocôndrias estão presentes nas células eucarióticas. Entre a membrana externa e a interna, forma-se o espaço intramembranoso, enquanto que a matriz mitocondrial é delimitada pela membrana interna, que apresenta vá- rios dobramentos que originam as cristas mitocondriais. As mitocôndrias são responsáveis pela síntese de moléculas energéticas das células, denominadas ATP, que serão utilizados para diversas atividades celulares tais como a meio- se, mitose e o transporte ativo nas membranas (MEDRADO, 2014). FIGURA 4: ESTRUTURA DA MITOCÔNDRIA E DO CLOROPLASTO Fonte: Plataforma Deduca (2020); Adaptada de De Robertis e Hib (2014, p. 147). Os cloroplastos são estruturas presentes nas células de plantas, algumas algas e protistas, envolvidas no processo de fotossíntese. A sua estrutura é composta por uma dupla membrana, as quais estão separadas pelo espa- ço intermembranas. Delimitado pela membrana interna, o estroma consis- te em uma matriz relativamente homogênea, onde os granum de tilacoides (pequenos sacos achatados) estão presentes. A membrana dessas estruturas apresentam carotenoides e clorofilas que são essenciais para o processo de fotossíntese (Figura anterior). Os vacúolos estão presentes nas células vegetais e estão envolvidos principalmente nas funções de controle osmótico da célula e na manutenção do pH das células CITOLOGIA E HISTOLOGIA 23 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Outras organelas desempenham importantes funções nas células. Os pero- xissomos são vesículas membranosas semelhantes aos lisossomos, porém as suas enzimas são responsáveis pela degradação do peróxido (H2O2) de hidro- gênio, que é um composto tóxico para as células. Já os centríolos, organelas formadas por 9 tríades de microtúbulos interligados, atuam no processo de divisão celular (MEDRADO, 2014). Os centríolos são organelas não envolvidas por membrana plasmática, envolvidas nos processos de divisão celular, juntamente com outras estruturas citoesqueleto. Para aprender mais sobre a estrutura e participação dos centríolos na divisão celular assista ao vídeo “Centríolos, Centrossomo e Citoesqueleto” disponível no link https://www. youtube.com/watch?v=9KI3D_2CRME CITOLOGIA E HISTOLOGIA 24 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 1.4 CARACTERÍSTICAS DAS CÉLULAS EUCARIOTAS (ANIMAL E VEGETAL) E PROCARIOTAS E AS SUAS PECULIARIDADES Com o conhecimento que adquirimos sobre as principais organelas e as suas funções, iremos agora compreender a composição estrutural e especificida- des dos principais tipos celulares, dentre eles as a células procarióticas e as eucarióticas animal e vegetal. Fonte: Adaptada de Mariana Ruiz/Wikimedia Commons (2006). Células procarióticas: as células procarióticas são aquelas que não possuem material genético delimitado pela membrana nuclear, também denominada carioteca, permanecendo disperso pelo citoplasma em região denominada nucleóide. Além disso, a única organela presente nessas células são os ribossomos livres, porém menores que os das células eucarióticas. As enzimas respiratórias estão presentes numa região da membrana plasmática denominada mesossoma. As células procarióticas são representadas pelas bactérias, as quais apresentam, envolvendo a membrana plasmática, a parede celular formada por peptidoglicanos. CITOLOGIA E HISTOLOGIA 25 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Fonte: Adaptada de Mediran/Wik imedia Commons (2012). Célula eucariótica animal: a células eucarióticas animais são hetero���as, possuem núcleo delimitado pela carioteca, onde se localiza o material genético da célula. No núcleo, há uma concentração de RNA ribossomal, em uma região denominada nucléolo. Além disso, estão presentes além dos ribossomos, as organelas do sistema de endomembranas, tais como o retículo endoplasmático rugoso e liso, complexo de Golgi e lisossomos. Possuem também mitocôndrias, centríolos e peroxissomos. Representam as células dos protozoários, fungos e animais. CITOLOGIA E HISTOLOGIA 26 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Fonte: Plataforma Deduca (2020). A composição das células em relação à quantidade e tipos de organelas, além da presença de determinados substâncias são as maneiras utilizadas para criar ferramentas para o estudo das células e tecidos. Por exemplo, o teste ou coloração de Gram, que identifica bactérias de acordo com a composição da sua parece celular. Célula eucariótica vegetal: a célula eucariótica vegetal apresenta composição semelhante à célula animal, porém ela é autótrofa, devido à presença dos cloroplastos que realizam a fotossíntese. Além disso, as células vegetais também possuem o vacúolo e apresentam parece celular composta por celulose. CITOLOGIA E HISTOLOGIA 27 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 1.5 MÉTODOS DE ESTUDO DAS CÉLULAS: PREPARAÇÃO TECIDUAL, COLORAÇÕES, IMUNOHISTOQUÍMICAS E DIFERENTES TIPOS DE MICROSCOPIA Os conhecimentos sobre as células progridem ao logo dos anos, concomitan- temente com o aprimoramento das técnicas para estudá-las. O termo célula foi cunhado pelo naturalista Robert Hooke (1635-1703) ao observar fatias finas de cortiça, utilizando um simples microscópio produzido por ele mesmo. Hoje sabemos que é possível o estu- do de células vivas ao microscópio. Entretanto, para viabilizar os estudos das células ou tecidos utilizando um microscópio de luz ou eletrônico, é necessário preparar amostras que permanecem preservadas, como as lâminas histológicas. Para isso, é ne- cessário que haja uma preparação do tecido, com o objetivo de possibi- litar a observação das suas caracte- rísticas estruturais de maneira mais próxima ao real possível, ou seja, de quando as células estavam vivas. A preparação dos tecidos envolve vários procedimentos, que variam de acordo com o objetivo do estudo do pesquisador. De maneira geral, podemos observar as seguintes etapas de preparação tecidual: Robert Hooke foi um naturalista que muito contribui para o início dos estudos das células. Para conhecer mais sobre as suas invenções e suas contribuições para os estudos de biologia celular, acesse o link (http://www.abfhib. org/FHB/FHB-06-1/FHB-6-1-07- Roberto-Martins.pdf) e leia o texto “Robert Hooke e a pesquisa microscópica dos seres vivos”. CITOLOGIA E HISTOLOGIA 28 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Fixação a fixação é um processo necessário para conservar a estrutura e disposição das moléculas existentes no tecido. Geralmente, esse processo é químico, e ocorre com a adição de substâncias que promovem a formação de pontes entre as proteínas, conservando a estrutura quaternária das mesmas e mantendo a estrutura tecidual. Existem diversos tipos de fixadores, dentre eles o formol, glutaraldeído, paraformoldeído e o álcool. A escolha do fixador a ser utilizado depende do objetivo do seu estudo. Inclusão a inclusão do tecido é necessária para conferir resistência e suporte para a próxima fase da preparação, denominada microtomia. Na inclusão, fragmentos de tecido é colocado em parafina ou resinas plásticas. Após a polimerização dessas substâncias em formas especiais, são formados os blocos histológicos. Entretanto, as substâncias de inclusão possuem características hidrofóbicas, necessitando que o tecido passe, anteriormente, por processo de desidratação, possibilitando a penetração da substância de inclusão no fragmento de tecido. Microtomia agora, os blocos formados na etapa anterior contendo os fragmentos de tecido precisam ser cortados em fitas de tecido, bastante delgadas. Para microscopia de luz (ML), esses cortes precisam ter de 1a 6 mm. Entretanto, para a microscopia eletrônica (ME), esses cortes variam de 0,02 a 0,1 mm. As secções são obtidas utilizando-se navalhas de ação em aparelhos denominado micrótomos (ML) ou navalhas com cortes de diamante em ultramicrótomos (ME) (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2005). CITOLOGIA E HISTOLOGIA 29 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Coloração tecidual Após a obtenção dos cortes, eles são colocados em lâminas de vidro, que seguem para o processo de colocação. Essa fase é necessária pois muitos componentes celulares são transparentes ou incolores, dificultando a observação. Os corantes são divididos em dois grupos. Os básicos (ex: hematoxilina) apresentam atração pelos componentes ácidos das células, como o DNA e RNA (estruturas basofílicas). Entretanto, os ácidos (ex: eosina) apresentam atração pelos componentes básicos das células, como as proteínas citoplasmáticas (estruturas acidófilas) (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2005). Imunohistoquímicas As reações de imunohistoquímicas permitem identificar proteínas nas células utilizando anticorpos. Geralmente, envolve uma complexa preparação, em que anticorpos primários se ligam a determinada proteína da célula (proteína alvo), e posteriormente, um anticorpo secundário, específico ao primário, e acoplado a uma molécula (fluorescente), é adicionado na preparação, permitindo a visualização da proteína alvo no tecido com a utilização de microscópio de fluorescência ou confocal. Após a preparação, o tecido pode ser examinado utilizando-se microscopia de luz (Figura 5) ou microscopia eletrônica. É importante ressaltar que hoje exis- tem diversos tipos de microscopia de luz tais como a confocal, fluorescência e contraste de fase. CITOLOGIA E HISTOLOGIA 30 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 FIGURA 5: COMPONENTES DO MICROSCÓPIO DE LUZ Fonte: Adaptada de Mathe.feitosa/Wikimedia Commons (2017). A microscopia eletrônica também se desenvolveu bastante, permitindo tan- to a observação de pequenas organelas (microscopia eletrônica de transmis- são), quanto detalhes de superfície dos organismos (microscopia eletrônica de varredura). Para aprender mais sobre os princípios de funcionamento e aplicação da microscopia confocal, assista ao vídeo disponibilizado pela Escola CVI no link: https://www.youtube.com/ watch?v=GC9hEdRbc0w CITOLOGIA E HISTOLOGIA 31 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Dentro de inúmeras possibilidades, é necessário saber que a preparação teci- dual e o microscópio a ser utilizado deve se adaptar ao tipo celular ou proteína a ser estudada em determinado tecido. CONCLUSÃO Ao longo dessa unidade aprendemos a identificar as características básicas das células e os seus componentes, bem como os métodos e tecnologias uti- lizadas para o estudo das células. Incialmente, analisamos e compreendemos como a composição bioquímica das membranas determina a sua organização e disposição nas células. Apren- demos também, que a membrana não é uma barreira inerte, e está envolvida na seleção de substâncias que são absorvidas e secretadas pela célula. Além disso, vimos que as diversas atividades desempenhadas pelas células, tais como respiração e digestão celular, ocorrem em determinadas estruturas especializadas das células denominadas organelas. Abordamos todas as or- ganelas e suas respectivas funções tanto nas células procariotas, quanto nos eucariotas (animal e vegetal). Por fim, aprendemos a importância do desenvolvimento dos métodos de es- tudo em biologia celular para ampliar o conhecimento sobre as células e te- cidos. Atualmente, a microscopia eletrônica de transmissão tem sido bastante utilizada para a descrição estrutural de nanopartículas utilizadas em diversos estudos biológicos, como a utilização desses compostos para delivery gênico. Para que as pesquisas sejam eficientes e reproduzíveis, é necessário que nanotubos, por exemplo, possuam o mesmo tamanho e pouca contaminação por outras substâncias. Para aprofundar seus conhecimentos sobre o assunto, acesse o link (https://www.scielo. br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0366- 69132015000200269&lng=pt&tlng=pt) e leia o artigo “Estudo da sinterização de nanopartículas por microscopia eletrônica de transmissão in situ”. CITOLOGIA E HISTOLOGIA UNIDADE 2 > identificar as principais organelas envolvidas nas funções energéticas, de movimento, manutenção do formato e síntese de proteínas nas células; > distinguir as características moleculares dessas organelas; > associar as caraterísticas moleculares das organelas às suas respectivas funções desempenhadas dentro da célula. OBJETIVO A������� unidade, esperamos que possa: 32 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 CITOLOGIA E HISTOLOGIA 33 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 2 CÉLULAS: ATIVIDADE METABÓLICA, MOVIMENTOS E SÍNTESE PROTEICA INTRODUÇÃO Após vocês aprenderem sobre as diferenças entre as células procariotas e eu- cariotas, as organelas presentes nessas células e suas respectivas funções, va- mos dar continuidade aos estudos, aprofundando nas funções desempenha- das pela mitocôndria, pelas proteínas do citoesqueleto e pelo núcleo celular. Então, nesta unidade, iremos abordar os processos de produção de energia, dos movimentos intracelulares e celulares, bem como abordaremos os meca- nismos envolvidos na síntese de proteínas. Quando pensamos em produção de energia pelas células, logo lembramos das moléculas de ATP e a quebra da molécula de glicose para a obtenção de energia. Grande parte desse processo acontece nas mitocôndrias, sendo de- nominado fosforilação oxidativa. Iremos entender os principais mecanismos de formação do ATP e onde eles ocorrem dentro da mitocôndria. Além disso, a energia produzida pelas células é necessária para execução de diversas atividades celulares, tais como o transporte de vesículas dentro das células. Entretanto, para isso, também é necessário a presença de microtúbu- los, que estão estruturas filamentosas formadas por proteínas. Essas estrutu- ras, assim como os filamentos intermediários e os filamentos de actina, cons- tituem o citoesqueleto, que também atuam na manutenção do formato da célula. Por fim, abordaremos a composição do núcleo celular e a sua importância para o processo de síntese de proteínas. Abordaremos também os principais mecanismos envolvidos na transcrição e tradução proteica. CITOLOGIA E HISTOLOGIA 34 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 2.1 MITOCÔNDRIA: TEORIA EVOLUTIVA, PROCESSO DE TRANSFORMAÇÃO E ARMAZENAMENTO DE ENERGIA Vamos entender agora como ocorre os processos de produção de energia metabólica dentro das células, pelas organelas denominadas mitocôndrias. As mitocôndrias são organelas delimitadas por dupla membrana. A membra- na externa é lisa e reveste a organela, enquanto a membrana interna apresen- ta diversas projeções para o interior da organela, formando as cristas mitocon- driais (MEDRADO, 2014). A dupla membrana delimita dois importantes espaços nessas organelas, que desempenham diferentes funções no processo metabólico de quebra de compostos orgânicos para a obtenção de energia. Um deles, o espaço in- tramembranoso, está localizado entre as duas membranas da mitocôndria, enquanto a matriz mitocondrial é delimitada pela membrana interna (Figura 1) (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2005; MEDRADO, 2014). As cristas mitocondriais geralmente possuem formato de prateleiras, mas em células produtores de hormônios esteroides, como as células de Leydig, elas adquirem formatos tubulares. As mitocôndrias dessas células, ao serem observadas em um corte, apresentam cristas em aspecto vesicular. Para entender um poucomais sobre essa variedade, leia o “Capítulo 4 – Papel das mitocôndrias na transformação e armazenamento de energia” do livro “Biologia celular e molecular” dos autores Luiz C. Junqueira e José Carneiro. CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce 35 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 FIGURA 1: ESTRUTURA DAS MITOCÔNDRIAS Fonte: Adaptada de Wikimedia Commons (2020). Na matriz mitocondrial encontramos um material com certa granulosidade, que contém proteínas, moléculas de DNA circular, RNA, além de pequenos ribossomos. A origem das mitocôndrias foi postulada pela pesquisadora Lynn Margulis em 1970, que propôs que essas organelas teriam se originado a partir de eventos de endossimbiose que ocorreram no início da evolução das células eucarióticas. A teoria é conhecida como “Teoria da Endossimbiose”. Para entender mais sobre a teoria e suas evidências científicas, clique no link e assista ao vídeo “Teoria da endossimbiose - flashdica”. CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce 36 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 O processo de obtenção de energia pelas células inicia-se no citosol, com a degradação inicial das moléculas de glicídios (glicose) e lipídios, gerando um saldo líquido de dois mols de ATP e a produção de piruvato (ou ácido pirúvico), que se difunde para a mito- côndria (MEDRADO, 2014). Esse processo é denominado glicólise anaeróbia. Ao entrar na mitocôndria a molécula de piruvato será oxidada pelo processo de fosforilação oxidativa, o que levará a formação de mais 36 mols de ATP. O mecanismo e oxidação do piruvato até a formação de água e gás carbônico será didaticamente dividido em três mecanismos: a produção da acetilcoen- zima A (acetil-CoA), o ciclo do ácido cítrico (ciclo de Krebs) e a cadeia transpor- tadora de elétrons. A síntese dos ATPs é possível devido à existência de uma enzima motora presente na membrana da crista mitocondrial, denominada ATP sintase. Para entender melhor o funcionamento dessa proteína motora e a síntese dos ATPs, clique no link e assista ao vídeo. https://www.youtube.com/watch?v=GM9buhWJjlA CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce 37 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 1. Produção do acetil-CoA: Na matriz mitocondrial, o piruvato é convertido em acetil-CoA, por um complexo multienzimático denominado complexo desidrogenasse do piruvato, que converte o piruvato em acetil-CoA com a formação de NADH e uma molécula de CO2, que se difunde pela membrana da mitocôndria. O acetil-CoA também pode ser formado pela oxidação de ácidos graxos, sendo destinado ao ciclo de Krebs (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2005). Fon������ada de OpenStax College, Biology (2020). CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce 38 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 2. Ciclo do ácido cítrico ou de Krebs: É uma sequência cíclica de reações enzimáticas em que ocorre a atuação de enzimas denominadas desidrogenases e descarboxilases, ainda na matriz mitocondrial. Com a atuação desse complexo proteico, ocorre a liberação de vários prótons, elétrons e CO2 dos compostos orgânicos. Os elétrons são captados por moléculas como o FAD, NAD e os citocromos, que irão transportá-los para a cadeia respiratória. Os hidrogênios em forma de prótons são liberados na matriz mitocondrial. Para isso, o acetil-CoA é condensado com o oxalacetato, formando o ácido cítrico, que ao passar pelo ciclo, sofre a ação das desidrogenases e descarboxilases voltando a se formar o oxalacetato. Os produtos dessas reações serão utilizados na cadeia respiratória de elétrons (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2005). Fon������ada de OpenStax College, Biology (2020). CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce 39 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 3. Cadeia transportadora de elétrons: Constitui-se de compostos não enzimáticos denominados citocromos, que possuem a função de transportar elétrons. Essas proteínas estão localizadas nas cristas mitocondriais, e transportam elétrons de alta energia, que irão cedendo energia para a produção do ATP, havendo produção de 36 mols de ATP por mol de glicose consumida. No final, esses elétrons são captados por moléculas de oxigênio, que posteriormente se combinam com os íons H+, formando uma molécula de água (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2005). Fonte: Adaptada de Avissar et al. (2013). CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce 40 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 2.2 CARATERÍSTICAS MOLECULARES DO CITOESQUELETO O citoesqueleto é formado por um conjunto de proteínas que estão envolvi- das na manutenção do formato das células, estabilização e ancoramento das organelas e movimentação de substâncias dentro dessas células, como por exemplo, de vesículas sinápticas. Dessa forma, os principais elementos do citoesqueleto são os microfilamen- tos, os filamentos intermediários e os microtúbulos. Microfilamentos: Os microfilamentos são representados pelos filamentos de actina e de miosina. Os filamentos de actina são formados por subunidades globosas de actina G, que se polimerizam, lembrando um colar de pérolas. A estrutura quaternária, que possui de 5 a 7 nm de espessura, é constituída por dois filamentos entrelaçados, formando a actina F. Dentre os diversos tipos de actina nas células, alguns são extremamente dinâmicos e outros são fixos, como ocorre na fibra muscular estriada. Nessas células, juntamente com a miosina, a actina está envolvida na atividade contrátil do músculo (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2005; MEDRADO, 2014). Fonte: Adaptada de Wikimedia Commons (2020). CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce 41 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Filamentos intermediários Os filamentos intermediários possuem aproximadamente de 8-10 nm de espessura e são constituídos por diversas proteínas, que são mais estáveis que os microfilamentos e os microtúbulos, por não serem constituídas por subunidades. Atuam principalmente na constituição estrutural das células. Os filamentos intermediários são: a queratina, a vimentina, desmina, as proteínas ácidas fibrilares da glia e as proteínas dos neurofilamentos (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2005; MEDRADO, 2014). Adaptada de Wikimedia Commons (2020). CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce 42 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Microtúbulos Os microtúbulos são finos tubos proteicos encontrados no citoplasma Fonte: Adaptada de Wikimedia Commons (2020). 2.3 FUNÇÕES DO CITOESQUELETO: MANUTENÇÃO DO FORMATO E MOVIMENTOS CELULARES Após aprendermos sobre os principais constituintes do citoesqueleto, agora iremos adentrar nas principais funções desempenhadas por essas proteínas. De maneira geral, essas proteínas atuam na manutenção do formato das cé- lulas, nos movimentos celulares como a contração, emissão de pseudópodes, deslocamento intracelular de organelas, cromossomos e vesículas. Além dis- so, o deslocamento de vesículas e organelas intracelulares são dependentes de proteínas motoras, representadas pelas dineínas e cinesinas, que se deslo- cam pelos microtúbulos (De ROBERTIS; HIB, 2014). CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce 43 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Agora que sabemosas funções gerais do citoesqueleto, iremos discutir um pouco mais sobre as funções desempenhadas por cada grupo proteico. Microtúbulos: os microtúbulos participam da movimentação de cílios e flagelos, transporte intracelular de partículas, deslocamentos dos cromossomos na meiose e também no estabelecimento do formato das células. Durante a divisão celular, os microtúbulos se formam a partir do fuso mitótico, se ligam ao centrossomo dos cromossomos, e atuam na separação dos cromossomos homólogos durante a metáfase I (MEDRADO, 2014). Fonte: Adaptada de Wikimedia Commons (2020). Os microtúbulos são estruturas muito dinâmicas, com grande capacidade de polimerização e despolimerização, de acordo com a necessidade da célula. Para saber um pouco mais sobre as funções e mecanismos de funcionamentos dos microtúbulos sugiro o vídeo disponível no link https://www.youtube.com/watch?v=HxtmgLSwXtY. CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce 44 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Filamentos intermediários: os filamentos intermediários estão envolvidos na manutenção das estruturas das células. Os filamentos de queratina são encontrados em células epiteliais e nos pelos, unhas e chifres. Nessas células, os filamentos intermediários estão presentes nas junções intercelulares denominadas desmossomos, atuando na manutenção da coesão do tecido. Nos fibroblastos, os filamentos de vimentina estão associados à membrana nuclear e plasmática, mantendo a posição do núcleo e do fuso mitótico (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2005). Fonte: Adaptada de Wikimedia Commons (2020). CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce 45 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Microfilamentos: as funções dos filamentos de actina estão relacionados aos movimentos celulares. Em associação com a miosina, atuam na contração muscular estriada, bem como durante a divisão celular, durante a citocinese, promovendo a separação das células. Estão presentes também nas microvilosidades das células epiteliais e na emissão de pseudópodes durante o processo de fagocitose, forrando o córtex celular, abaixo da membrana plasmática, que também possui função de sustentação. Fonte: Adaptada de Wikimedia Commons (2020). CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce 46 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 2.4 COMPOSIÇÃO DO NÚCLEO CELULAR O núcleo celular é a estrutura que define as células eucarióticas, pois a maioria do material genético da célula está contida nessa região envolvida pela cariote- ca, também conhecida como membrana nuclear. Dessa forma, o núcleo re- presenta o centro de controle das atividades celulares porque, além de conter o genoma da célula, possui também toda a maquinaria molecular necessária para duplicar o DNA, para a síntese e processamento de todos os tipos de RNA que serão utilizados para a síntese de proteínas (JUNQUEIRA; CARNEI- RO, 2005; MEDRADO, 2014). Os principais componentes do núcleo são: o envoltório nuclear (carioteca), a cromatina e o nucléolo, conforme pode ser observado na figura a seguir. FIGURA 2: ESQUEMA DO NÚCLEO CELULAR Fonte: Adaptada de Wikimedia Commons (2020). O envoltório nuclear delimita o conteúdo intranuclear do citoplasma, apresen- tando membrana externa com ribossomos aderidos à superfície citoplasmá- tica que possui continuidade com a membrana que compõe o retículo endo- plasmático rugoso. A membrana interna está intimamente ligada a uma rede de moléculas proteicas que ajuda a estabilizar o envoltório nuclear e confere apoio aos cromossomas interfásicos, chamada lâmina nuclear (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2005; MEDRADO, 2014). A membrana nuclear possui poros nucle- CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce 47 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 ares com proteínas do Complexo do Poro, que controlam o trânsito de molé- culas entre o núcleo e o citoplasma. A cromatina é constituída pelos filamentos de DNA celular associados a proteínas, princi- palmente às histonas. As histonas são um conjunto de subunidades proteicas, que apresen- ta os filamentos de DNA enrolados em torno de sua estrutura, o que nos faria lembrar de um carretel de linha. Essa estrutura, formada pela associação das histonas com o DNA, é denominada nucleossomos (De ROBERTIS; HIB, 2014) (Figura 3). Os nucleos- somos associam-se formando um arranjo helicoidal que assume organiza- ção cada vez mais complexa, até a formação dos cromossomos, com grande compactação dos filamentos de DNA. O transporte de RNA mensageiro do núcleo para o citoplasma das células é necessário para que ocorra a síntese de proteínas. Esse transporte é mediado por proteínas que atravessam o complexo do poro presente na carioteca. Para entender um pouco mais sobre o núcleo e a estrutura dos poros, clique no link e assista ao vídeo “Núcleo celular”. https://www.youtube.com/watch?v=gLE9mhRVs7c CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce 48 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 FIGURA 3: ESTRUTURA DO NUCLEOSSOMO Fonte: Adaptada de Wikimedia Commons (2020). Em micrografias eletrônicas do núcleo celular, pode-se observar a presença de regiões mais eletrondensas, denominadas heterocromatina, que apresen- tam cromatina densamente compactada, o que indica a não transcrição des- ses genes, e menor atividade celular. O contrário ocorre nas regiões elétron- -lucidas, denominadas eucromatinas. A condensação da cromatina é necessária para a organização do material genético no núcleo e também para o controle da transcrição gênica. Para saber um pouco mais sobre a estrutura e função das estonas no processo de condensação da cromatina, acesse o link e assista ao vídeo “Células e Tecidos”. https://www.youtube.com/watch?v=aGQVwwN_ C48 CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce 49 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 O nucléolo é o local de produção de ribossomas. Aparecem geralmente como estruturas arredondadas densas no interior do núcleo, formadas principal- mente por RNAr e proteínas (MEDRADO, 2014). 2.5 ORGANELAS ENVOLVIDAS NA SÍNTESE PROTEICA A estruturas celulares envolvidas na síntese de proteínas são o núcleo, o retí- culo endoplasmático rugoso, o complexo de Golgi e os ribossomos livres. As funções dessas organelas na síntese de proteínas foram estudadas com profundidade na Unidade 1, e aprendemos que a síntese de proteínas que são utilizadas pelas próprias células é sintetizada pelos ribossomos livres no cito- plasma. Entretanto, as proteínas secretadas pelas células são produzidas no retículo endoplasmático rugoso, modificadas no complexo de Golgi, empaco- tadas em vesículas que serão transportadas pelo deslocamento das proteínas motoras nos filamentos de microtúbulos, até atingir a membrana plasmática. 2.6 ASPECTOS MOLECULARES DA SÍNTESE PROTEICA Agora vamos abordar a síntese de proteínas em relação aos aspectos molecu- lares. A primeiro questionamento a se fazer é como as proteínas são sintetiza- das a partir dos genes? Então, vamos lá! O processo de síntese de proteínas é dividido em duas grandes fases. São elas, a transcrição e a tradução. Gostaria de lembrar onde estão localizadas essas organelas nas células eucarióticas? Imagine estão observando essas organelas em uma célula 3D! Para percorrer essa divertida jornada pelo projeto Célula Interativa em 3D, acesse o link e divirta-se! http://3d.cl3ver.com/11VrPc CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRORealce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce 50 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 A transcrição é o processo no qual um gene da sequência de DNA é copia- do ou transcrito para fazer uma molécula de RNA, denominada RNA mensa- geiro (RNAm). Essa transcrição é necessária, pois o DNA precisa permanecer conservado no núcleo celular, e o RNAm, leva a mensagem do núcleo para o citoplasma da célula. O processo de transcrição do RNAm inicia-se quando a RNA polimerase se liga a uma sequência promotora próxima ao início de um gene, diretamen- te ou através das proteínas auxiliares, denominados fatores de transcrição. A RNA polimerase usa a fita de DNA molde como uma referência para fazer uma molécula de RNAm de maneira complementar. O RNAm formado, atra- vessa a carioteca nuclear com o auxílio das proteínas do complexo do poro. Caso possua na sua fita uma sequência sinalizadora poderá ser destinada ao retículo endoplasmático rugoso. Na ausência, essa molécula irá para o cito- plasma celular, onde ocorrerá a tradução. A tradução é o processo em que ocorrerá a leitura dos códons das bases ni- trogenadas da molécula de RNAm pelos ribossomos, que podem ser livres ou associados às cisternas do retículo endoplasmático rugoso. Nesse processo, os ribossomos irão identificar o códon de início da transcrição, ligando as suas duas subunidades à molécula de RNAm. Os fatores de transcrição são moléculas que controlam a transcrição do RNA mensageiro no núcleo. Alguns fatores de transcrição são necessários para o correto desenvolvimento do embrião. Para saber mais sobre o fator de transcrição Sp7, acesse o link e leia o artigo “Desenvolvimento dentário relacionado com o fator de transcrição Sp7” CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce 51 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Após essa fase, os ribossomos passam a identificar os códons e recrutar os RNAt com anticódons complementares. Cada RNAt carrega em sua estru- tura o aminoácido correspondente ao códon em questão. Ao serem disponi- bilizados para os ribossomos, ocorre a ligação dos resíduos de aminoácidos adjacentes pelas ligações peptídicas. Esse processo se repete várias vezes, de- pendendo do tamanho do polipeptídio, até que o ribossomo atinja o códon referente à pausa da tradução. Gostaria de saber detalhadamente sobre os processos moleculares envolvidos no processo de tradução das proteínas. Então, acesse o link e assista ao vídeo “Tradução: Síntese Proteica” (https://www. youtube.com/watch?v=ywMYH1D8OTc&t=65s) Gostaria de saber um pouco mais sobre os processos moleculares envolvidos na síntese proteica? Então acesse o link e leia o capítulo 8 “Mecanismos genéticos básicos” do livro “Biologia molecular”. https : //educapes .capes .gov.br/b i tst ream/ capes/431618/2/Livro_Biologia%20Molecular.pdf CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce 52 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 CONCLUSÃO Ao longo dessa unidade aprendemos os mecanismos envolvidos na síntese metabólica de energia, nos movimentos e manutenção do formato das célu- las, bem como aspectos da síntese proteica. Inicialmente abordamos os mecanismos da síntese metabólica de energia pelas mitocôndrias em seus diferentes compartimentos, a matriz e as cristas mitocondriais. Aprendemos também sobre a função e constituição do citoesqueleto, que é formado por proteínas que fornecem um arcabouço de sustentação das cé- lulas. Além disso, vimos os principais aspectos estruturais do núcleo celular e como ocorre a organização do material genético no seu interior, e como essa orga- nização influencia na síntese de proteínas. E por falar em síntese de proteínas, por fim, abordamos as organelas envolvi- das nesses processos, bem como os principais mecanismos da transcrição e tradução, alcançando a produção final de proteínas. CITOLOGIA E HISTOLOGIA 53 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 ANOTAÇÕES CITOLOGIA E HISTOLOGIA UNIDADE 3 > identificar as características citológicas e histológicas do tecido epitelial e do tecido conjuntivo; > distinguir as características citológicas e histológicas dos diferentes tipos de tecido epitelial, bem como discernir as peculiaridades das variedades de tecido conjuntivo; > associar as caraterísticas morfológicas dos tecidos epiteliais e conjuntivos às suas respectivas funções. OBJETIVO A������� unidade, esperamos que possa: 54 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 CITOLOGIA E HISTOLOGIA 55 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 3 TECIDOS EPITELIAIS E TECIDOS CONJUNTIVOS INTRODUÇÃO DA UNIDADE Agora que vocês já conhecem o que são as células, as funções vitais desem- penhadas pelas suas principais organelas e as peculiaridades que diferem as células eucarióticas das procarióticas, vamos então começar a explorar como essas células agrupam-se, formando os tecidos. E, não se esqueçam! As fer- ramentas e técnicas que vocês aprenderam para estudar as células, também são validas para a análise dos tecidos! Mas qual seria o conceito de tecido? Bem, os tecidos são formados por uni- dade menores, denominadas células. De acordo com as características mor- fológicas e aspectos funcionais, essas células agrupam-se, formando então, os tecidos. Os órgãos são constituídos por uma variedade de tecidos, o que possibilita com que os órgãos desempenhem funções complexas. Nos organismos, existem quatro tipos básicos de tecidos: o tecido epitelial, o tecido conjuntivo, o tecido muscular e o tecido nervoso. Agora, iremos estudar as caraterísticas e funções do tecido epitelial de revestimento e glandular e do tecido conjuntivo propriamente dito. Você de estar se perguntando, como são as células do tecido epitelial? E as do tecido conjuntivo? O que distingue esses dois importantes tecidos? Não se preocupe, iremos responder a essas indagações ao longo da unidade. Vamos começar? 3.1 AS FORMAS, CARACTERÍSTICAS E ESPECIALIZAÇÕES DAS CÉLULAS EPITELIAIS O tecido epitelial é caracterizado pela organização das células de maneira jus- taposta, com a presença de escassa matriz extracelular, formada pela lâmina basal. As células epiteliais possuem formato poliédrico e são conectadas entre si por especializações da membrana plasmática denominadas junções inter- celulares, responsáveis não somente pela coesão do tecido, mas também pela CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce 56 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 comunicação entre as células vizinhas. Essas junções são categorizadas em zônulas de adesão, zônulas de oclusão e junções comunicantes (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2017). A manutenção das junções intercelulares é importante para a manutenção da coesão do tecido e consequentemente para o correto desempenho de suas funções. Alterações na composição e na estrutura das proteínas que formam as junções podem gerar doenças como o câncer. Para aprender mais sobre as junções intercelulares, assista ao vídeo. A região apical das células epiteliais possui modificações que irão atuar na melhoria da função desempenhada pela célula, podendo estar associadas ao aumento da superfície celular, ou até mesmo em funções sensoriais. As prin- cipais especializações da superfície das células epiteliais são as microvilosida- des, os cílios, os flagelos e os estereocílios.<INÍCIO DO O.A ABAS> Fonte: Adaptada de Wikimedia (2020). 1 Microvilosidades: as microvilosidades são prolongamentos da membrana plasmática caracterizadas por expansões curtas ou longas em formato de dedos (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2017). Atuam no aumento da superfície de absorção das células, tais como as do epitélio do intestino delgado e a dos túbulos contorcidos proximais dos rins. Possuem glicocálix bastante desenvolvido e, internamente, são constituídas por ����tos de actina interconectado por proteínas. CITOLOGIA E HISTOLOGIA windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce windows 10 PRO Realce 57 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 2. Estereocílios: os estereocílios são projeções citoplasmáticas da superfície celular, longas (maior comprimento ao comparado às microvilosidades), r���adas e imóveis. Promovem o aumento da superfície de absorção de restos celulares no epidídimo e no ducto deferente. Portanto, na orelha interna, atuam em funções sensoriais. Internamente, os estereocílios são formados por feixes de ����tos de actina, interconectados por proteínas. 3. Cílios: são estruturas longas e com motilidade, presente nas células epiteliais do trato respiratório superior, bem como nas tubas uterinas, estando envolvidos no transporte de substâncias, como o muco. Os cílios são envolvidos por membrana, inseridos nas células pelos corpúsculos basais, e formado por nove pares de microtúbulos periféricos e dois centrais, que ao associarem com as proteínas motoras (dineínas), promovem o batimento ciliar. 4. Flagelos: os ���� no corpo humano estão presentes somente nos espermatozoides e possuem estrutura bastante semelhante aos cílios, porém, são mais longos e limitados a um por célula (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2017). CITOLOGIA E HISTOLOGIA 58 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 3.2 CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS E FUNCIONAIS DOS EPITÉLIOS DE REVESTIMENTO O tecido epitelial desempenha diversas funções, sendo que a principal delas é o revestimento. Além de revestir todo o corpo, por meio da epiderme, o tecido epitelial envolve também os órgãos do sistema digestório, respiratório, uriná- rio, reprodutor e os vasos sanguíneos e linfáticos. No intestino, dentre outras funções, o epitélio está responsável pela absorção de moléculas provenientes da digestão dos alimentos. Já no neuroepitélio olfatório e gustativo, esse te- cido atua na percepção de estímulos. No sistema reprodutor, o epitélio está envolvido na produção de gametas. Os epitélios de revestimento são classificados de acordo com o número de camadas de células, e conforme o formato das células da camada superficial. Dessa maneira, os epitélios de revestimento simples são aqueles que pos- suem somente uma camada de células epiteliais, enquanto que os estratifi- cados, apresentam mais de uma camada. Entretanto, de acordo com a mor- fologia, eles podem ser classificados em: pavimentoso, cúbico ou prismático (cilíndrico) (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2017). 1. Tecido epitelial simples pavimentoso: esse tecido é formado por uma camada de células epiteliais, que, se apresentarem formato pavimentoso, é �����ado como epitelial simples pavimentoso. Esse epitélio reveste as paredes internas dos vasos sanguíneos, desempenhando funções de transporte de substâncias por pinocitose. O epitélio pavimentoso também cobre a cavidade pericárdica, pleural e peritoneal (mesotélio). CITOLOGIA E HISTOLOGIA 59 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 2. Tecido epitelial simples cúbico: quando a camada única de células epiteliais tem formato cúbico, o tecido é �����ado como epitelial simples cúbico. Esse tecido é encontrado no organismo humano revestindo externamente os ovários, os dutos das glândulas e os folículos tireoidianos, desempenhando funções de revestimento e secreção de substâncias, como os hormônios tireóideos. 3. Tecido epitelial simples prismático ou colunar: quando a camada única de células epiteliais tem formato prismático ou colunar, o tecido é �����ado como epitelial simples prismático. O revestimento do intestino e da vesícula biliar possui essa �����ação e desempenham as funções de proteção, ����ação, absorção e secreção de substâncias necessárias para a digestão dos alimentos. As células epiteliais colunares que revestem a tuba uterina apresentam cílios na sua superfície. CITOLOGIA E HISTOLOGIA 60 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 O tecido epitelial pseudoestratificado é assim denominado por apresentar núcleos em várias camadas, apesar de possuir somente uma camada de cé- lulas. Isso acontece, pois apesar de todas as células estarem em contato com a lâmina basal, nem todas alcançam a superfície do epitélio (Figura 1). As cé- lulas basais são mais achatadas e com o núcleo próximo a lâmina basal. Esse epitélio reveste as vias respiratórias superiores, como a traqueia, brônquios e parte das fossas nasais. FIGURA 1: TECIDO EPITELIAL SIMPLES PRISMÁTICO CILIADO Fonte: Adaptada de Wikimedia Commons (2020). O tecido epitelial estratificado possui mais de uma camada de células em sua constituição e está envolvido na função de proteção dos órgãos e na proteção do corpo, no caso da epiderme. Os principais tipos de tecido epite- lial, suas localizações, bem como as suas funções, podem ser observados na figura 2. CITOLOGIA E HISTOLOGIA 61 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 FIGURA 2: TECIDO EPITELIAL ESTRATIFICADO Fonte: Adaptada de Wikimedia Commons (2020). O tecido epitelial possui inúmeras funções, sendo que o tecido epitelial de revestimento possui a principal função de revestimento e proteção do corpo. A epiderme (tecido epitelial de revestimento estratificado pavimentoso) funciona como proteção contra atritos mecânicos, bem como da desidratação do corpo. Para aprender mais sobre a biologia dos epitélios de revestimento, assista ao vídeo. CITOLOGIA E HISTOLOGIA 62 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 3.3 CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS E FUNCIONAIS DO EPITÉLIO GLANDULAR As células epiteliais glandulares originam-se pelo processo de proliferação das células do epitélio de revestimento que, durante o período embrionário, invadem o tecido conjuntivo subjacente e se diferenciam, especializando-se na elaboração de produtos de secreção variados (MEDRADO, 2014). A ligação do epitélio glandular imerso no tecido conjuntivo com o epitélio de reves- timento é mediada pelos dutos, que são estruturas revestidas, geralmente, por epitélio simples cúbico, contendo lúmen por onde são transportados os produtos de secreção. As células do epitélio secretor podem sintetizar somente substâncias pro- teicas, sendo denominadas serosas, como ocorre com as células dos ácinos pancreáticos. As células mucosas sintetizam substâncias de origem lipídicas, como ocorre nas glândulas sebáceas. Entretanto, as glândulas seromucosas possuem células que produzem tanto lipídios quanto proteínas, como no caso da glândula submandibular (GARTNER; HIATT, 2014). Quer saber um pouco mais sobre as características histológicas das glândulas serosas, mucosas e seromucosas, bem como das células caliciformes (célula mucosa unicelular presente no epitélio do sistema respiratório e digestório), acesse o atlas digital. Ainda durante o período de desenvolvimento embrionário, alguns dutos so- frem apoptose e essas glândulas perdem a conexão com o epitélio de reves- timento. Dessa maneira, as glândulas podem ser classificadas em endócrinas ou exócrinas. Quando as glândulas possuem regiões endócrinas e exócrinas, recebe a denominação de anfícrina, tal qual acontece com o pâncreas. CITOLOGIA E HISTOLOGIA 63 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017,Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Glândulas endócrinas: As glândulas endócrinas não possuem dutos e, portanto, secretam sua secreção nos capilares sanguíneos. A tireoide é um exemplo de glândula endócrina. Glândulas exócrinas: A glândula exócrina mantém a sua comunicação com o epitélio de revestimento por meio dos dutos excretores, por onde ocorre a secreção de seus produtos. As glândulas sebáceas são �����adas como glândulas exócrinas. CITOLOGIA E HISTOLOGIA 64 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 As glândulas exócrinas também podem ser classificadas de acordo com o formato das porções secretoras das glândulas e quando a ramificação dos seus dutos. Dessa maneira, quando a glândula apresenta somente um ducto, ela é considerada simples (glândula sebácea). Entretanto, quando os dutos se ramificam, a glândula é denominada composta, como se pode observar nas glândulas mamárias. De acordo com o formato da porção secretora, as glândulas podem ser: acino- sas, tubulares ou túbulo-acinosas, conforme pode ser observado na figura 3. FIGURA 3: CLASSIFICAÇÃO DAS GLÂNDULAS EXÓCRINAS Fonte: Adaptada de Junqueira e Carneiro (2017, p. 80). As glândulas são classificadas também pelo mecanismo de secreção das cé- lulas. Nas glândulas merócrinas, as células glandulares eliminam o produto de secreção por meio de exocitose, como o pâncreas. Ao contrário, as glându- las holócrinas (ex: glândulas sebáceas), acumulam seus produtos de secreção no citoplasma, e morrem em seguida, liberando a secreção juntamente com todo conteúdo celular. Nas apócrinas, por sua vez, as células glandulares, ao eliminarem sua secreção, perdem certa quantidade do seu citoplasma apical, tais como as glândulas mamárias (MEDRADO, 2014). CITOLOGIA E HISTOLOGIA 65 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 FIGURA 4: CLASSIFICAÇÃO DAS GLÂNDULAS QUANTO AO MECANISMO DE SECREÇÃO Fonte: Adaptada de Wikimedia Commons(2020). 3.4 PRINCIPAIS TIPOS CELULARES DO TECIDO CONJUNTIVO O tecido conjuntivo está envolvido no estabelecimento e na manutenção do formato corporal dos organismos, pois as fibras de sua matriz desempenham a função de conectar células e órgãos, o proporciona suporte ao corpo (JUN- QUEIRA; CARNEIRO, 2017). O tecido conjuntivo é formado por três principais componentes: as fibras, a substância fundamental amorfa e as células. A matriz extracelular é formada pela associação de proteínas que compõem a substância fundamental amor- fa com as fibras. Nesse contexto, ao contrário do tecido epitelial, nervoso e muscular, o tecido conjuntivo é caracterizado por ser constituído principal- mente por matriz extracelular, apresentando células esparsas. CITOLOGIA E HISTOLOGIA 66 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 Em relação aos componentes celulares, apesar de apresentarem menor pro- porção tecidual, são bastante diversificados e possuem origem embriológi- ca comum. As células dos tecidos conjuntivos são derivadas das células me- senquimais, que por sua vez, são originadas do mesoderma. Dessa maneira, os principais componentes celulares do tecido conjuntivo propriamente dito são: as células mesenquimais, os fibroblastos, os macrófagos, os plasmócitos, os mastócitos, as células adiposas e os leucócitos (MEDRADO, 2014; JUNQUEI- RA; CARNEIRO, 2017). Gostaria de aprender mais sobre as características morfológicas das células do tecido conjuntivo? Então acesse e leia o Capítulo 3 – Tecido Conjuntivo, do livro “Histologia: Texto, atlas e roteiro de aulas práticas”. Os fibroblastos são as principais células do tecido conjuntivo propriamente dito. Elas são responsáveis pela produção e manutenção da matriz extracelu- lar, ou seja, atuam na produção de proteínas como o colágeno, elastina, glico- saminoglicanas e proteoglicanas. A alta atividade de síntese proteica dessas células é refletida na sua morfologia, apresentando núcleo grande e evidente e intensa basofilia do citoplasma devido à presença de reticulo endoplasmáti- co rugoso e complexo Golgiense bastante desenvolvidos. Entretanto, quando os fibroblastos entram em estado quiescente, ocorre uma redução considerá- vel de sua atividade metabólica, e essas células passam a apresentar aspecto fusiforme com reticulo endoplasmático rugoso e complexo Golgiense escas- sos. Nesse momento, essas células recebem a denominação de fibrócitos (Fi- gura 5). CITOLOGIA E HISTOLOGIA 67 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 FIGURA 5: MORFOLOGIA DOS FIBROBLASTOS E FIBRÓCITOS Fonte: Adaptada de Junqueira e Carneiro (2017, p. 88). 1. Macrófagos: os macrófagos possuem a principal de proteger os tecidos, atuando na fagocitose de agentes infecciosos que penetram no corpo e participando como apresentador de antígenos à outras células do sistema imunológico, tais como os linfócitos. Originam-se a partir dos monócitos (MEDRADO, 2014; JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2017). CITOLOGIA E HISTOLOGIA 68 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 2. Plasmócito: células ovoides, com o citoplasma basófilo devido à abundância de retículo endoplasmático rugoso. O complexo de Golgi e os centríolos estão próximos ao núcleo, região que apresenta aspecto claro na preparação tecidual de rotina. O núcleo esférico e excêntrico apresenta regiões de heterocromatina intercaladas, lembrando o formato de roda de carroça. Os plasmócitos são responsáveis pela produção de anticorpos, importantes nos processos imunológicos (MEDRADO, 2014; JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2017). 3. Mastócito: células globosas, grandes, com o núcleo pequeno e central e o citoplasma repleto de grânulos basófilos. Esses grânulos são compostos por heparina e a histamina, além do Fator Quimiotático para Eosinófilos na Anafilaxia (ECF-A), e o Fator Quimiotático para Neutrófilos. Essas substâncias são essenciais para que essas células desempenhem seu papel essencial nas reações alérgicas (MEDRADO, 2014; JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2017). 4. Miofibroblastos: são células com aspectos morfológicos e funcionais semelhantes aos fibroblastos, porém apresentam feixes de miofilamentos no citoplasma (MEDRADO, 2014). 3.5 FIBRAS E SUBSTÂNCIA FUNDAMENTAL DO TECIDO CONJUNTIVO A matriz extracelular é formada basicamente por proteínas fibrosas e subs- tância fundamental amorfa. As diferentes composições de proteínas fibrosas e da substância fundamental conferem especificidade e, portanto, diferentes funções ao tecido conjuntivo. Nesse contexto, a parte fibrilar pode ser cons- tituída por uma combinação de fibras colágenas, fibras reticulares e fibras elásticas. A substância fundamental, por sua vez, é formada por diferentes CITOLOGIA E HISTOLOGIA 69 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 famílias de proteínas denominadas glicosaminoglicanos, proteoglicanas e glicoproteínas. FIGURA 6: DISPOSIÇÃO DOS COMPONENTES FIBROSOS DO TECIDO CONJUNTIVO Fonte: Adaptada de Wikimedia Commons (2020). Algumas doenças são originadas de falhas ou síntese ineficiente do colágeno. Dentre elas, a Osteogenesis imperfeita é caracterizada pela mutação e deleção parcial do gene I que codifica o aminoácido glicina, impedindo a formação da fibra de colágeno. Gostaria de aprender mais sobre essa doença? Então leia o artigo “Osteogenesis imperfecta: novos conceitos”. CITOLOGIA E HISTOLOGIA 70 MULTIVIX EAD Credenciada pela portaria MEC nº 767, de 22/06/2017, Publicada no D.O.U em 23/06/2017 3.6 CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS E FUNCIONAIS DOS DIFERENTES TIPOS DE TECIDO CONJUNTIVO O tecido conjuntivo propriamente dito pode ser �����ado em dois subtipos, de acordo com a composição celular e características e disposição das ��as da matriz extracelular. Baseado nessas propriedades, o tecido
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