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O nucleo pode ser chamado de carioteca, cariomembrana, ou membrana nuclear. No seu interior encontramos algumas estruturas que merecem destaque: nucléolo, nucleoplasma e cromatina. biologia celular O núcleo celular As células eucariontes apresentam no seu interior uma organela exclusiva: o núcleo. Que não só armazena o material genético mas também é responsável pelo controle de todo funcionamento celular. O núcleo é um espaço delimitado por uma membrana e que tem no seu interior determinadas substâncias. Geralmente o núcleo fica no centro da célula, alguns são esféricos, alongados, divididos em lóbulos, etc. Estrutura composição e funções do núcleo celular Essa membrana apresenta poros, por onde moléculas grandes, como ptn e RNAs, podem passar. Na superfícia externa, te alguns ribossomos aderidos. Nucleoplasma - é uma solução aquosa contendo ptn (maioria enzimas) e outras moléculas como RNAs, nucleosídeos, nucleotídeos e íons. No nucleoplasma estão o nucléolo e a cromatina. Nucléolo - é uma estrutura molecular fortemente corada, formado por DNA, que possui genes que estão envolvidos na síntese de RNA ribossomal, que vai originar os ribossomos. Cromatina - é a parte mais importante do núcleo, pois é formada pelo DNA e ptn que participam do empacotamento do DNA. As ptn mais importantes são as Histonas. As moléculas de DNA se enrolam nas histonas, em um conjunto ormado por oito histonas. As moléculas de DNA se enrolam nas histona, em um conjunto formado por oito histonas, e formam estruturas que chamamos de Nucleossomos. Estrutura nuclear Carioteca- é uma membrana dupla, separada por um espaço, e que continua com a membrana de uma organela chama Retículo Endoplasmático Rugoso. A fita vermelha representa o DNA. As bolas azuis representam as oito moléculas de histonas. Em verde está representada um aptn chamada H1, que fica a molécula de DNA nas oito histonas e mantém a estrutura do nucleossomo. A cromatina é uma cadeia de nucleossom os, como se fosse um colar de pérolas Só é possível identificar a cromatina quando a célula não está no período de divisão celular, que chamamos de interfase. Isso ocorre porque a célula quando vai se dividir, a cromatina se transforma em cromossos. Sendo assim,nesse período de interfase , a cromatina apresenta dois funcionais e por isso a dividimos em: os genes presentes na molécula de DNA estão ativos, produzindo proteínas e , além disso, além disso, a cromatina está descondensada, não compactada. Ela só vai se condensar na hora da divisão celular, momento que ela se transforma em cromossomo. eucromatina heterocromatina os genes não são ativos e a cromatina está sempre condensada. No entanto essa heterocromatina ainda se subdivide em heterocromativa contitutiva e heterocromatina facultativa. Cromossomos - quando a célula vai se dividir a cromatina se condensa completamente, e se transforma em cromossomos. Então, cada um dos 46 cromossomos que encontramos é resultado da compactação de um pedaço de cromatina. Então, cromatina e cromossomos são feitos da mesma coisa (DNA + Ptn) e se diferenciam apenas pelo seu estado funcional: descompactada na cromatina e completamente compactada no cromossomo. Os cromossomos são formados por duas moléculas de DNA compactadas, sendo uma cópia da outra, gerada durante a replicação do DNA, que será visada a seguir. Cada molécula compactada formam uma cromátide. As cromátides são unidas por uma região chamada centrômetro. O centrômetro divide as cromátides em braços, que podem ter o mesmo tamanho ou não. A extremidade de cada cromátide é chamadade telômero. Todos os cromossomos não tem a mesma forma, e por isso, são classificados em três tipos diferentes: A posição do centrômetro na cromátide determina o tamanho dos baços e assim o tipo de cromossomo. No cromossomo metacêntrico (M), o centrômetro está no meio da cromátide e por isso os dois braços possuem o mesmo tamanho. No cromossomo submetacêntrico, o centrômero está um pouco deslocado do centro e por isso um braço é um pouco menor do que o outro. Já no acrocêntrico, o centrômero está muito deslocado do centro e por isso um dos braços é muito menor do que o outro. Os cromossomos são divididos em dois grupos, de acordo com a função que eles exercem. Existe dois que formam um par chamados de alossômicos ou sexuais, formados pelos cromossomos X e Y. Nesse caso, as mulhere spossuem iguais (XX) e os homens diferentes (XY). Os outros comossomos são 22 pares, chamados de autossômicos. biologia celular O núcleo celular São divididos em dois grupos, de acordo com a quantidade de cromossomos que possuem: células diploides As células diploides (indicadas com 2n) são as células que possuem os 23 pares, ou 46 cromossomos. Essas são as células somáticas, ou seja, que formam o nosso corpo. Células Haploides - possuem apenas um cromosso de cada par, portanto 23 cromossomos. Esses são os gametas, espermatozóides no homem ou ovócitos na mulher. Não são todas as células humanas que possuem 23 pares de cromossomos. Metacêntricos Submetacêntricos Acrocêntrico Núcleo e divisão celular O núcleo participa ativamente dos processos de divisão celular, uma vez que, nos dois processos existentes, os cromossomos, veículos da informação genética, são divididos entre céluias-filhas formadas, garantindo que as informações genéticas sejam passadas para as gerações celulares futuras. As células precisam estar se dividindo constantemente, por diferentes razões.Células se dividem para repor células mortas, para garantir o crescimento e desenvolvimento do organismo e para regeneração dos tecidos. Células também se dividem com a finalidade de formar os gametas, as células reprodutivas. Existem dois tipos de divisão celular. Eles são marcados pelos eventos que envolvem os cromossomos, e são divididos em fases. A mitose Ocorre em todos os tipos de células, com a finalidade de repor as células mortas, permitir o crescimentos do organismo e aumentar a quantidade de células. As nossas células somáticas, que formam o nosso corpo, e também as células que vão formas os gametas (no início do processo de formação) fazem esse tipo de divisão celular, que se caracteriza pelo fato de que todas as células formadas têm a mesma quantidade de cromossomos da célula inicial. Ou seja, células diploides originam células que são diploides também. A mitose possui quatro fases bem definidas: prófase, metáfase, anáfase e telófase. Meiose é um tipo de divisão que ocorre com as células que vão formar os gametas. Nesse processo de divisão, as células diploides dão origem a células que tem a metade do número de cromossomos, ou seja, células haplóides, que serão os espermatozóides ou ovócitos. A meiose é um processo mais complicado, e a contece em dois momentos. meiose I - é o momento em que a célula reduz a quantidade de cromossomos a metade, e por isso, é chamada de reducional. Meiose II - as células que já tem metade do número de cromossomos se divide novamente, dando origem a novas células que também te metade do número de cromossomos da célula inicial. Essa fase é chamada de equacional. Nas duas etapas as fases de prófase, metáfase, metáfase, anáfase e telófase, que recebem o númedo de I ou II, de acordo com a etapa. biologia celular O núcleo celular As moléculas de DNA e RNA e o funcionamento do Núcleo Na prófase I, ocorre um evento chamado crossing-over , em que cromossomos do mesmo par, após parearem, trocam segmentos, misturando o material genético dos cromossomos e aumentando a variabilidade genética. Na anáfase I , esses cromossomos homólogos se separam e cada célula-fi lhaherda um cromossomo inteiro, com duas cromátides. Na meiose II , esses cromossomos seguem um processosemelhante ao que ocorre na mitose, as cromátides se separam na anáfase II e cada célula formada, um gameta, fi cacom uma das cromátides e serão células haploides, os gametas. A função do núcleo é controlar o metabolismo celular, e ele faz isso através do mecanismo que envolvem as moléculas de DNA e RNA que estão no seuinterior. Esse mecanismos fazem parte do Dogma Central da Biologia Molecular. Representado na imagem abaixo. Na imagem, vemos os diferentes eventos que fazem parte do Dogma Central da Biologia Molecular. Ele mostra que as moléculas de DNA, através do processo de Replicação, originam cópias delas mesmas. Quando a informação genética que está na molécula de DNA vai ser utilizada, tem-se os processos de Transcrição e Tradução. Na Transcrição, as informações genéticas são transferidas para uma molécula de RNA que é sintetizada. Já na tradução, essa informação é utilizada para determinar a sequência de aminoácidos de uma proteína. Essa proteína será o produto final de um gene. Portanto, a concretização dessa informação genética, determinando características físicas e funcionais do organismo. A molécula de DNA São encontradas no núcleo das células e também dentro de organelas, como mitocôndrias e os cloroplastos. Contém todas as informações genéticas que possuímos. São formadas por duas cadeias de nucleotídeos ligadas entre si e dispostas em espiral. Os nucleotídeos do DNA são formados por três pastes básicas: Um carboidrato de cinco carbonos (pentose), chamado de desoxirribose; Um radical fosfato; Uma base nitrogenada. Estrutura de um nucleotídeo - na molécula esses nucleotídeos são ligados entre si formando uma cadeia polinucleotídica. A ligação que une os nucleotídeos é chamada de ligação fosfodiéster. Na formação final da molécula, formada pelas duas cadeias dispostas em hélice, as bases nitrogenadas dos nucleotídeos se ligam entre si, através de ligações de hidrogênio. Essa ligação não ocorre ao acaso, uma vez que sempre a base adeina se liga á base timina, com duas ligações de hidrogênio, e a base guanina se liga á base citosina através de três ligações de hidrogênio. A molécula de RNA Também é formado por nucleotídeos. No entanto, por uma única cadeia. Os nucleotídeos do RNA possuem a pentose ribose e as bases nitrogenadas presentes não são exatamente as mesmas. Ela apresenta adenina, citosina e guanina da mesma forma que oDNA, porém a base uracila entra no lugar da timina, que é exclusiva do DNA. Existem 3 tipos principais de RNA, que são: Mensageiro contém a informação genética, que foi transferia do DNA a partir da transcrição Ribossomal forma os ribossomos, estrutura resposável por ler a informação do RNA mensageiro e traduzi-lá em uma proteína Transportador é responsável por transportar os aminoácidos que serão utilizados na produção da proteína, trazendo- os para o local onde a síntese está ocorrendo. Principais diferenças entre o DNA e RNA: DNA RNA Base nitrogenada A,C,G e T A,C,G,e U Pentose Desoxirribose Ribose Estrutura Dupla Fila Fita Simples Local Núcleo, mitocôndria Nucleo,mitocôndria e Cloroplasto Cloroplasto, Citoplasma Função Contém a informa- Participam da síntese de ção genética proteínas Os três estão envolvidos na expressão dos genes presentes do DNA. Na utilização genética que o DNA possui. biologia celular O núcleo celular Através da replicação é feita uma cópia das moléculas de DNA que a a célula possui. No entanto essas cópias ficam ligadas á molécula original através da estrutura que será o centrômero do cromossomo. A célula replica o DNA toda vez que ele vai se dividir, para que no processo de divisão cada cópia migre para os extremos da célula que serão os núcleos das novas células. As duas fitas se separam através de uma enzima chamada helicase, e cada uma das fitas serve de molde para que a enzima DNA polimerase produza uma nova fita. No final do processo, a molécula de DNA formada terá sempre uma cadeia de nucleotídeos da molécula original e uma cadeia de nucleotídeos da molécula original e uma cadeia de nucleotídeo nova por isso, a replicação é semiconsertiva. Replicação do DNA Transcrição Nesse processo é produzida uma molécula de RNA. Uma enzima chamada de DNA polimerase lê uma das fitas do DNA e produz essa nova molécula complementar a ela. Assim, a informação genética é passada para essa molécula de RNA, que poderá sair do núcleo para conduzir a produção de uma ptn no citoplasma. Tradução A molécula da RNA mensageiro se liga ao ribossomo e esta faz a leitura da informação genética que ela possui. Essa informação está expressa em códons, que é formado pela combinação de três bases nitrogenadas. Cada códon é interpretado pelo ribossomo como um aminoácido que a ptn vai possuir. Por exemplo se o primeiro códon do RNA é AUG, o aminoácido será o primeiro da ptn e assim por diante. Tabela do código genético essa tabela tem o código em que os 64 códons estão presentes e são indicados os aminoácidos que esses códons representam. Os códoons UUA, UAG e UGA não são códons de finalização e por isos não possuem um aminoácido correrpondente. Depois que todos os códons são lidos e os aminoácidos ligados, o ribossomo faz a leitura do códon final, que determina o fim da produção daquela ptn. Sendo assim, em um gene que possui 1000 códons, como o último códon é sempre o sinal para parar a produção da ptn, esta ptn terá 999 aminoácidos. Anotações
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