Células: Estrutura e Funcionamento

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Acadêmica: Vitória América Almeida Guimarães
CITOLOGIA
CÉLULAS
· unidade funcional básica do corpo humano - organismo vivo e funcional - formam os tecidos (junto com a matriz extracelular) 
PROCARIONTES 
· Não possuem carioteca, ou seja, núcleo delimitado por uma membrana 
· Ex: bactérias - possuem plasmídeos (pequenos segmentos de DNA circular) que podem conter genes responsáveis pela resistência aos antibióticos, garantindo a sobrevivência da bactéria 
EUCARIONTES 
· Núcleo verdadeiro, ou seja, é envolto por uma membrana (carioteca) e o material genético é organizado no núcleo.
· Função da membrana: manutenção da constância do meio intracelular, limite entre meio intra e extracelular, protege contra ações de diversos agentes, permeabilidade seletiva, permite interações celulares
· As proteínas funcionam como canais para passagem de íons específicos e polares, e têm função de catalisadores 
· Inseridas parcialmente (periféricas) ou totalmente (integrais) 
TRANSPORTE ATIVO 
· Gasto de energia, contra o gradiente de concentração 
· Primário: ATP
· Secundário: energia armazenada de diferentes concentrações iônicas - glicose e sódio
TRANSPORTE PASSIVO 
· Sem gasto de ATP, a favor do gradiente de concentração
· Difusão simples (soluto): pelos fosfolipídios e/ou proteínas de canal (íons específicos)
*Ex: gases (gradiente de pressão) e água
· Difusão facilitada (soluto): pela proteína carreadora/integral
· Osmose (solvente): proteína de canal - moléculas insolúveis em lipídios (Ex: água)
· Proteínas são anfipáticas (polar e apolar) e algumas apresentam um canal hidrofílico para passagem de subs. hidrofílicas 
· função: poros funcionais e receptores de hormônios (podem ser usadas como porta de ação de medicamento) 
· Fatores que influenciam o comportamento das proteínas de canais: variação de voltagem e controle químico (ligantes) 
· Fatores que influenciam a velocidade efetiva da difusão: diferença de concentração (dosagem de remédios), diferença do potencial elétrico,diferença de pressão
MEMBRANA
· Pela maior composição da membrana ser lipídica (gordura), moléculas hidrofóbicas/lipofílicas possuem maior facilidade para entrar e sair
· As "perninhas" são são hidrofóbicas (apolares)
· As "bolinhas"são hidrofílicas (polares), interagem com a água
· Forma uma estrutura dinâmica que se movimenta - é fluida 
· O colesterol, que faz parte da membrana, é responsável por diminuir a fluidez da célula e aumenta sua estabilidade (é reguladora) - não tem em células vegetais
· O carboidrato é voltado para a face externa da membrana e é responsável pelo reconhecimento de outras moléculas do mesmo tipo (principalmente na formação de tecidos)
· Reconhecimento de substâncias potencialmente nocivas 
· Formam uma membrana que reveste a célula - glicocálix 
CITOPLASMA 
· Tudo o que está dentro da célula
· Parte líquida: citosol
· Organelas celulares 
ORGANELAS
· Retículo endoplasmático rugoso
· Rede de membranas com ribossomos associados 
· Formado por estruturas mais membranosas e achatadas
· Ribossomos
· não membranosos (alguns estudiosos não consideram como organela) 
· síntese de proteína 
· Complexo de Golgi 
· Empacotamento e envio das proteínas produzidas para fora da célula
· Citoesqueleto
· Malha de filamentos proteicos que ajudam a manter o formato das células e no transporte de organelas dentro da célula 
· Mitocôndria
· Produzem ATP
· Possuem dupla membrana 
· Responsáveis pela respiração celular (libera CO2) 
· Possui o seu próprio DNA que é SEMPRE herdado da mãe 
· Ret. End. Liso
· ausência de ribossomos
· metabolismo de carboidratos
· síntese de lipídios (esteróides)
· desintoxicação celular - inativação de subs. tóxicas (ex: álcool) -> fígado possui grande extensão do R.E.L
· Lisossomos 
· Formados no complexo de Golgi 
· Possuem enzimas digestivas 
· Peroxissomos 
· Metaboliza ácidos graxo que geram peróxido de Hidrogênio, que é tóxico, mas possui enzima catalase que transforma o peróxido em O2 e H2O 
· Centríolo 
· Organiza os cromossomos na divisão celular 
POTENCIAL DE MEMBRANA 
· A membrana plasmática faz a diferenciação do meio intra e extracelular
· Na+ e K+ são os principais íons 
· Proteínas de membrana (canais) fazem a movimentação desses íons 
· Polarizado (repouso): meio extra positivo e intra negativo 
· Despolarizado: meio extra negativo e intra positivo 
· Repolarizado: volta ao estado polarizado após sofrer despolarização
· Potencial de repouso (sem estímulo) 
· O que contribui para o repouso é a bomba de sódio e potássio (potencial de difusão - diferença de potencial entre partes interna e externa) que permanece constante em todo momento
· Normalmente é -90 mV dentro da fibra nervosa e polarizado
· Potencial de ação (abertura dos canais dependentes de estímulo de Na e k): despolarização e repolarização
· Para que o potencial de ação ocorra deve ter estímulo suficiente e maior que -55 mV (limiar - valor depende da célula)
· Período refratário: em um momento de estímulo não ocorre outro, só após a repolarização e período de repouso que a membrana estará apta para um novo estímulo
· Absoluto: não adianta novos estímulos 
· Relativo: bem no final da repolarização
· Descargas repetidas e espontâneas acontecem (são mais sensíveis a estímulos): 
· No coração (batimento ritmado)
· Músculos lisos (peristaltismo rítmico dos intestinos)
· Neurônios do sistema nervoso central (controle ritmado do coração) 
· Onde há bainha de mielina não ocorre impulso nervoso, mas o estímulo percorre mais rapidamente onde tem as bainhas, pois não precisa percorrer toda a fibra 
· Anestésicos locais: bloqueio reversível da condução nervosa 
· inibe os canais dependentes de estímulo de sódio ou potássio, impedindo a despolarização e repolarização 
MARCAPASSO 
· No marcapasso a voltagem inicia-se em -60 mV e vai, de forma espontânea, para -40 mV, por causa das correntes engraçadas (presentes somente na célula do marcapasso). Esses canais se abrem quando a voltagem fica inferior a -40 mV e permite a entrada de Na + (despolarização conhecida como potencial marcapasso). Em seguida os canais de cálcio se abrem, permitindo a entrada dos íons de Ca e despolarizam ainda mais a membrana, caracterizando a fase ascendente. No pico do gráfico os canais de K + se abrem (os de Ca e Na se fecham) e os íons de potássio saem da célula, ocorrendo a repolarização, fazendo com que a voltagem retorne aos -60 mV (fase descendente). As células marcapasso não possuem potencial de repouso verdadeiro. 
MIÓCITOS CONTRÁTEIS 
· Os miócitos contráteis apresentam o potencial de repouso estável em -90 mV e despolarizam-se apenas quando estimulados. Após a despolarização tem mais sódio e cálcio dentro das células e esses íons escapam pelas intersecções (Junções gap). Com isso, há o aumento da célula até -70 mV e canais de Na se abrem e criam um influxo rápido e aumento acentuado na voltagem (fase despolarizadora). Canais de Ca se abrem a -40 mV, causando um influxo lento, mas constante. No pico os canais de sódio se fecham e os de K se abrem, resultando uma repolarização precoce, pois os canais de Ca se mantêm abertos, equilibrando o efluxo de K (fase platô). O influxo de Ca não é suficiente para induzir a contração, assim ativa uma liberação maior de cálcio (no retículo sarcoplasmático), desencadeando a contração muscular. Quando os canais de Ca se fecham o efluxo predomina e a voltagem retorna a seu valor de repouso (repolarização). O volume refratário absoluto é muito mais longo no músculo cardíaco 
CICLO CELULAR 
· A primeira célula do corpo humano chama-se zigo - é a célula primordial 
· O processo de divisão celular é regulado pelos nutrientes e fatores de crescimento (FC/GF -> proliferação celular) (inibem e estimulam) 
· Interfase 
· G0 (GAP): estado de dormência/quiescência com relação ao crescimento - precisa de estímulo 
· G1: fase com maior parte do tempo - crescimento celular - fase em que a célula produz mais organelas, proteínas, RNA - fase de restrição (verificar se está tudo perfeito - estrutura, componente,espaço...) - caso não esteja em perfeito estado pode ocorrer: senescências (nem divide, nem morre), resolução do problema ou apoptose 
** Mutações, na maioria, acontece nessa fase 
· S: síntese de DNA (replicação) - 2n -> 2n com 4 cromossomos (duplicação da cromatina e histonas)
· G2: ponto de checagem (testar se a cópia do DNA ficou perfeita) 
· O que influencia o ciclo celular? 
· Idade, fatores de crescimento, temperatura, oxigênio
· Células Lab: que proliferam indefinidamente, mas com controle - pele, mucosa, tecido sanguíneo 
· Células estáveis: não estão em atividade proliferativa 
· Células perenes/permanentes: que não se dividem mais, não possui capacidade proliferativa - neurônios, células musculares estriadas (cardíacas e esqueléticas)
· Células satélites: células progenitoras, estimulam novas fibras musculares (mais comum no liso, mas esquelético também ocorre) 
· Ciclina CDK - promovem padrão cíclico de fosforilação de proteínas que desencadeiam ou regulam os principais eventos do ciclo 
· CDK só existe se tiver ciclina - ela pega um radical fosfato e coloca no alvo - gatilho para para/começar a funcionar ("liga e desliga") 
· Ciclina são presentes durante todo o ciclo
· Os inibidores são os que fazem o ponto de checagem CKIs (proteínas inibidoras de CDKs) - atuam principalmente na fase S e G1 
MITOSE 
· Prófase: condensação da cromatina, fragmentação do envoltório nuclear (lâminas), MAPS (proteínas associadas aos microtúbulos - mexe no citoesqueleto) e catastrofinas 
· Metáfase: condensação máxima dos cromossomos, formação da placa metafásica - cromossomos alinhados no meio 
· Anáfase: o CDK-ciclina ativa o APC (complexo promotor de anáfase) que degrada securina, que degrada o complexo de coesina (mantém as cromátides coladas), ocorrendo a separação das cromátides - cromossomos sendo puxados para a extremidade
· Telófase: inativação dos complexos CDK-ciclina (voltando a como era em G1) - descondensação cromossômica, restauração do envoltório e movimentação do ciclo esqueleto para fragmentar a célula (citocinese) 
APOPTOSE 
· processo fisiológico, mas pode ser patológico - após as células cumprirem a "missão"ocorre a morte celular 
· Tem gasto de ATP - caso contrário não é por apoptose, mas sim por necrose (que não gasta energia) 
· Caspases são proteínas que promovem apoptose 
· Caspases ativadora/iniciadoras ativam as caspases efetoras - clivam (ativam) outras proteases que degradam diferentes substratos da célula, incluindo DNA, lâminas nucleares…
· Família BCL (presentes nas mitocôndrias - üsina nuclear") - regulam a apoptose
 
MITOCÔNDRIA 
· As células animais (eucariontes) possuem diversas organelas, entre elas a mitocôndria (usina produtora de energia)
· Na mitocôndria ocorre a oxidação da matéria orgânica utilizando o oxigênio 
· Ela possui 2 membranas 
· Membrana externa: 
· Membrana interna (altamente invaginada): nas invaginações há pequenas estruturas que se repetem ao longo da membrana 
· Oxidação da glicose na célula: 
· No citosol a molécula de glicose, através da glicólise, dá origem a duas moléculas de ácido pirúvico (que entram na estrutura que une as duas membranas - inicia-se a respiração celular) 
· O ácido será degradado, reagindo com água - o oxigênio da água será utilizado na formação de gás carbônico, disponibilizando 10 átomos de hidrogênio provenientes da água e do ácido pirúvico (processo que libera energia) 
· Ciclo de Krebs
CITOGENÉTICA E ABERRAÇÕES CROMOSSÔMICAS 
· Indicações clínicas para análise cromossômica: 
1) problemas de crescimento e desenvolvimento iniciais 
2) Natimorto e morte neonatal (alerta para futuras gestações) 
3) Problemas de fertilidade
4) História Familiar 
5) Neoplasia (câncer) 
6) Gestação em uma mulher de idade avançada 
· Exames: cariótipo (o mais amplo)
· Cariótipo: representa o número total de cromossomos de uma célula somática - a imagem chama cariograma 
· Causas: 
· Físicos -> radiações ionizantes (raios x, alfa, beta e gama) e radiação ultravioleta 
· Químicos -> colchicina, mostarda, sais de metais radioativos 
· Numéricas: euploidias e aneuploidias 
· Estruturais: deleções, duplicações, inversões 
· Cariótipo com (técnica de coloração) 
· Bandeamento G (mais usado - barato)
· Bandeamento R
· Bandeamento Q
· Bandeamento de Alta Resolução 
· Metacêntrico 
· Submetacêntrico: com um braço mais curto (denominado como "p" - o mais longo é "q") 
· Telocêntrico 
· Acrocêntrico 
Ex de resultado: 7q31.2 
· sub-banda 2, da banda 1, da região 3, braço "q" e cromossomo 7 - fibrose cística
Aneuplasias 
· Alterações numéricas causada por erros nas divisões 
· movimento retardado durante a anáfase 
· não disjunção durante a meiose
· assinapse (não pareamento) 
· euploidias 
Tipos: 
· Autossômica: cromossomos não sexuais 
· Alossômicas/sexual: cromossomos sexuais 
Síndrome de Down 
notação: 47, XX ou XY +21
ou 46 XX +21
· característica: 
· Hipotonia (fraqueza muscular) 
· Hiperflexibilidade das juntas
· baixa estatura com ossos curtos e largos 
· cardiopatias
· deficiência mental moderada (QI baixo - quociente de inteligência -> idade mental/idade de vida) 
· frequência de 1/700 - 1/1000 nascidos vivos 
SÍNDROME DE PATAU 
47, XX (ou Xy) +13 
· Deficiência mental
· Surdez; polidactilia 
· Lábio e/ou palato fendido 
· Anomalias cardíacas 
· Dedo indicador flexionado sobre o médio 
· Ocorrências 1/10.000
· 88% morre no 1º mês, só 5% sobrevivem até o 6º mês 
SÍNDROME DE EDWARDS 
47, XX +18 ou 47, XY +18
· Deficiência mental e crescimento 
· Hipertonicidade 
· Implantação baixa das orelhas 
· Mandíbula recuada 
· Rim duplo 
· Dedo indicador é maior que os demais 
· Ocorrência 1/6000 nascimentos
· 5% a 10% sobrevive o 1º ano 
SÍNDROME DE TURNER 
45, X0 (alossomica ou sexual) 
· Desenvolviment sexual retardado (amenorreia primária ou secundária, não mentrua, e não apresenta desenvolvimento das mamas) 
· Qi aumenta 
· Geralmente estéreis ou subférteis
· Baixa estatura
· Tendência a obesidade
· Pescoço Alado
· Defeitos cardíacos 
· Ocorrência 1/2500 - 1/10000 nascidos do sexo FEMININO 
· 99% são abortados 
SÍNDROME DE KLINEFELTER 
47, XXY 
· Homens subférteis
· Desenvolvimento de seios 
· Timbre feminino 
· Membros alongados 
· Desenvolvimento mental entre 85-90 em média 
· problemas comportamentais (infantilizado) 
· Ocorrência 1/1000 nascimento do sexo masculino 
SÍNDROME DO 
TRIPLO X 
· Não tem sintomas 
· Mulheres "super fêmeas"
· fenotipicamente normais, nenhuma diferença na diferença 
SÍNDROME DO DUPLO Y 
47, XYY
· já foi associado com psicopatia e agressividade (falso) 
MUTAÇÕES ESTRUTURAIS