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Núcleo celular Organela que processa informação • É geralmente a maior e mais notável organela da célula; • É rodeado por um envelope nuclear que consiste de duas membranas e o separa do citoplasma; • Contém a maioria do DNA celular (DNA cromossomal), acondicionado nas fibras da cromatina por associação com a massa de proteínas das histonas (a cromatina está difusa pelo núcleo até o momento da divisão celular, quando se condensa para formar os cromossomos); • Dentro do núcleo, o nucléolo é a fonte dos ribossomos encontrados no citoplasma; • Poros nucleares são formados por uma estrutura complexa. O núcleo celular se distingue nas fases de repouso e divisão celular • O DNA presente nos cromossomos pode ser visualizado ao microscópio quando forma uma estrutura cilíndrica compacta, na preparação para a divisão celular; Cromossomo metafásico Altamente condensado • A célula que não se encontra em divisão contém cromossomos que não podem ser facilmente visíveis por estarem em uma conformação mais estendida. Alternância de fases: •Interfase X Fase M (Mitose). • Interfase: G1; S; G2. • S = Síntese de DNA. • G0: fora do ciclo (fase de repouso). As quatro fases do ciclo celular G0: Repouso G1: Produção de enzimas necessárias para produção de DNA outras proteínas e RNA S: Síntese de DNA M: Mitose Núcleo interfásico Intérfase é o período do ciclo de vida da célula em que ela não se está dividindo • Membrana Nuclear ou carioteca: • Delgada, dupla, elástica, não se regenera quando lesada, lipoprotéica, só está presente quando a célula não se está dividindo, porosa • Suco Nuclear ou matriz nuclear (nucleoplasma ou carioplasma, nucleolinfa ou cariolinfa): • É uma solução coloidal, com características semelhantes ao hialoplasma, especialmente rica em nucleotídeos e ácidos nucléicos. • Nucléolo: • Organela nuclear formada por proteínas, RNA e pequena quantidade de DNA. • É sede da síntese de RNA ribossômico (RNAr). Esta ocorre nas regiões organizadoras de nucléolos presentes em determinados cromossomos. • Não apresenta membrana envolvente. • Só está presente quando a célula se encontra em intérfase. • Cromatina • É o conjunto de cromossomos presentes no núcleo de uma célula em interfase. Componentes do Núcleo Interfásico • Acredita-se que a transcrição dos genes de rRNA ocorra entre o centro fibrilar e o componente denso fibrilar, e que o processamento dos rRNAs e sua organização nas duas subunidades do ribossomo ocorra nos componentes granulares adjacentes. • Delimita e da forma ao núcleo. • Compartimentaliza o DNA nos eucariontes. • Controla o transporte de substâncias entre o núcleo e o citoplasma. • Organiza espacialmente o núcleo. • Separação dos processos de transcrição e da tradução Envoltório nuclear e tráfego de moléculas Modelo do complexo do poro nuclear Núcleo em divisão celular Alterações na aparência de um nucléolo em uma célula humana durante o ciclo celular Fusão nucleolar Após a mitose, cada um dos 10 cromossomos humanos que carregam um cluster de genes de rRNA começa a formar pequenos nucléolos, os quais rapidamente coalescem, à medida que crescem para formar um único grande nucléolo característico das células interfásicas. Estrutura do cromossomo eucariótico • Cromatina: • complexo de DNA e proteínas cromossômicas • quase duas vezes mais proteínas que DNA • Dois principais tipos de proteínas: • Histonas: • abundante, proteínas básicas com carga positiva que se ligam ao DNA • 5 tipos: H1, H2A, H2B, H3, H4 • massa quase igual ao DNA • evolutivamente conservadas • Não-histonas: • todas as outras proteínas associadas com o DNA • difere amplamente em tipo e estrutura • quantidade varia muito 1 cél. humana autossômica 2 m. DNA ( 1 m. / conj. de cromossomos) Corpo humano: ~1013 cél. 2 x 1013 metros de DNA (20.000.000.000.000 m. DNA) DNA do nosso corpo chegaria ao sol e voltaria 50 X Em relação ao núcleo celular: 2 metros de DNA cabem no interior de uma célula humana distribuídos em 46 cromossomos, TODOS no interior do núcleo celular com 0,006 mm de diâmetro (6 µm) Durante a metáfase I da Meiose: Cromossomos duplicados: equivalentes a 92 cromátides Cromossomos densamente empacotados Compactação da cromatina Níveis de compactação da cromatina, postulados para explicar a estrutura altamente condensada do cromossomo mitótico Dogma Central da Biologia Molecular • Cada uma das fitas complementares da dupla-hélice de DNA parental é conservada durante o processo (isto é, a dupla-hélice de DNA parental é semi-conservada); • Devido a complementaridade do pareamento de bases, cada fita parental da dupla-hélice de DNA funciona como molde para sintetizar a nova fita complementar; • Uma única fita de DNA determina a seqüência de nucleotídeos de uma nova fita complementar. Mecanismo de replicação do DNA A replicação do DNA é semiconservativa (modelo proposto por Watson e Crick e demonstrado experimentalmente por Meselson-Stahl) Complementaridade: Propriedade importante da dupla-hélice Torna exclusivamente a molécula de DNA como fonte para armazenar e transmitir a informação genética de geração em geração O DNA é replicado pela deselicoidização dos dois filamentos da dupla hélice e construção de filamentos complementares a cada um dos filamentos separados da dupla hélice original REPLICON: Unidade de Replicação do DNA Possui os elementos controladores necessários à replicação: origem de replicação e terminador da replicação. Trascrição Transferência da informação genética do DNA para o RNA Tradução Transferência da informação genética do RNA para a proteína O fluxo da informação genética Transcrição e tradução Procariotos Eucariotos
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