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Monitoria de Bases Biológicas I AP2 Monitoras: Giovanna Lopes Eugênia Cavalcante A prova será presencial, no seu dia de aula e no horário da sua subturma. Será no laboratório de Bases BIológicas, localizado no 1º andar do prédio Anexo (está com o nome de Laboratório de Patologia, mas é lá mesmo) <3 Bem-vindos à nossa revisão da AP2, componente prático! Mitocôndria Relatório 11 ESTRUTURA Corpúsculos Elementares Complexo proteico com atividade da ATP- sintase Membrana Interna Impermeável; Transporte transmembrana de prótons (H+) Matriz Mitocondrial Enzimas que metabolizam piruvato e ác. graxo, RNAt, RNAm e RNAr Ribossomos Mitocondriais RNAr, participam da síntese proteica Correlação Clínica: Miopatia Mitocondrial Grupo de doenças que Fraqueza muscular; afetam a cadeia respira- tória do DNA; Lisossomos Relatório 12 São organelas associadas à digestão celular; Primários: ainda sem atividade em processos de digestão; Secundário: quando associado a algum endossomo ou outro vacúolo para digestão; Fagossomo: é a vesícula formada quando uma célula fagocita uma partícula do meio extracelular; Autofagossomo: vesícula cdlular que contém enzimas responsáveis pela destruição da célula; corpos residuais: partículas que "sobraram" dentro do lisossomo e não foram digeridas Lisossomos Correlações clínicas; Gota e Silicose Gota: doença caracterizada pela formação de cristais de ác. úrico nas articulações, os quais são fagocitados pelos granulócitos e formam pontes com os endossomas, resultando em deformações nas articulações; Silicose: acometem principalmente pessoas que trabalham com minério. A sílica inalada rompe a parede dos lisossomos, que liberam enzimas digestivas dentro dos alvéolos Contração Muscular Relatório 13 MORFOLOGIA Células cilíndricas, alongadas e multinucleadas com estriações transversais Função: Contração rápida, descontínua e voluntária Através das junções neuromusculares, pela fenda sináptica, é liberado acetilcolina desencadeia uma despolarização do sarcolema, resultando na abertura dos canais de cálcio nas cisternas terminais dos RE. 1. 2. Mecanismo de Contração Muscular 3. O cálcio liberado vai se ligar com a troponina, que pressiona a tropomiosina, expondo o sítio ativo da actina, onde a cabeça da miosina se ligará. 4. Pelo gasto de energia, a miosina se rotaciona, aproximando a sua cabeça do sítio de ligação na actina, promovendo assim, a contração muscular. Correlação Clínica: Miastenia Gravis A miastenia gravis é uma doença autoimune, caracterizada pela fraqueza crescente dos músculos esqueléticos Os anticorpos formados contra os receptores de acetilcolina das fibras musculares esqueléticas se ligam aos receptores e os bloqueiam O número de sítios disponíveis para o início da despolarização do sarcolema muscular é reduzido. Mecanismos de Transporte: Osmose Relatório 14 Especializações de Membrana: Desmossomos Relatório 15 Correlação Clínica: Pênfigo No pênfigo, o corpo sintetiza anticorpos contra as principais proteínas que constituem os desmossomos. Dessa forma, ocorre perda de adesão entre os queratinócitos da epiderme, em um processo de clivagem por acantólise. Especializações de Membrana: Discos Intercalares Células Musculares Estriadas Cardíacas Relatório 16 O tecido muscular estriado cardíaco possui células cilíndricas, alongadas e ramificadas, que se prendem por meio de junções intercalares complexas. São mais curtas em comparação com as fibras musculares esqueléticas. Apresentam estriações transversais e suas fibras contém apenas 1 ou 2 núcleos elípticos, localizados no centro da fibra. As fibras cardíacas são circundadas por uma delicada bainha de tecido conjuntivo, equivalente ao endonísio do músculo esquelético. MORFOLOGIA Os discos intercalares são complexos juncionais encontrados na interface de células musculares adjacentes. Essas junções podem ser vistas nas fibras musculares cardíacas como traços retos ou com aspecto de escada. Nas partes em escada, distinguem-se duas regiões: a parte transversal, que cruza a fibra em ângulo reto (90º), e a parte lateral, que caminha paralelamente aos miofilamentos. DISCOS INTERCALRES ZÔNULA DE ADESÃO Especialização da membrana da parte transversal do disco intercalar, são encontradas também nas partes laterais e servem para ancorar os filamentos de actina dos sarcômeros terminais. Promovem forte adesão às células musculares cardíacas para que elas não se separem durante a atividade contrátil. ESTUTURA DOS DISCOS INTERCALARES JUNÇÕES COMUNICANTES Encontradas na parte lateral dos discos intercalares, responsáveis pela comunicação iônica de células musculares adjacentes. São formadas por proteínas conexinas, organizadas em grupos de 6 moléculas (hexômeros), em torno de um poro hidrofílico (conexons). ESTUTURA DOS DISCOS INTERCALARES DESMOSSOMOS Encontrados entre as membranas de células cardíacas e promovem a adesão entre elas. O lado externo da sua membrana possui a placa de ancoragem, constituído de 12 proteínas, onde se inserem filamentos intermediários. O lado interno possui duplas de proteínas caderinas, ajudando na junção entre as placas. Possuem forma de discos. ESTUTURA DOS DISCOS INTERCALARES D ISCOS INTERCALARES JUNÇÕES COMUNICANTES DESMOSSOMOS A função dos discos intercalares é dar propagação rápida e sincronizada às contrações do músculo cardíaco, além de unir as células musculares estriadas cardíacas entre si através das suas extremidades. Especializações de Membrana: Microvilosidades e Estereocílios Intestino e Epidídimo Relatório 17 As microvilosidades são projeções da membrana plasmática frequentemente digitiformes. São sustentados por citoesqueleto polimerizado por proteínas, actina e microfilamentos. Sua função é ampliar a superfície da membrana plasmática aumentando sua eficiência para as trocas com a cavidade ou o meio extracelular. Aumenta a superfície de contato para uma melhor absorção de nutrientes, pois estão localizados principalmente no Intestino Delgado. MICROVILOSIDADES Os microfilamentos que constituem as microvilosidades, preenchem e sustentam elas, tais especializações penetram profundamente no citoplasma, na base das projeções, interagindo com os demais estereocílios do citoesqueleto na região apical da célula. Essa concentração de citoesqueleto ao pé das projeções, denominada trama ou teia terminal, é facilmente observada ao microscópio de luz como uma linha densamente corada. ESTRUTURA INTERNA DAS MICROVILOSIDADES Dentre esses elementos do citoesqueleto está a proteína miosina. A interação entre os microfilamentos de actina e os feixes de miosina na teia terminal propiciam às microvilosidades movimentos como balançar, retrair e distender, aumentando a probabilidade de contato entre os receptores da membrana e os elementos da cavidade. ESTRUTURA INTERNA DAS MICROVILOSIDADES A doença celíaca é uma doença autoimune causada pelo consumo de comidas que contém glúten. A defesa do corpo (Sistema Imunológico) responde com ataque à estrutura funcional do Intestino Delgado e a destruição das microvilosidades e vilosidades. Os estereocílios ocorrem em epitélios absortivos e secretores, como o do epidídimo e canal deferente no sistema reprodutor masculino, mas podem assumir função sensorial, como nas células pilosas integrantes do epitélio dos canais semicirculares e da cóclea no ouvido interno, onde podem se mostrar em associação com os cílios sensoriais. ESTEREOCÍLIOS Os estereocílios possuem citoesqueleto de preenchimento e ancoragem idênticos ao de uma microvilosidade comum, no entanto, podem ainda revelar algumas características distintas. Seu comprimento e calibre podem assemelhar-se aos cílios móveis, ou mostrarem ramificações. Por causa das eventuais semelhanças com os cílios, mas sem realizarem os movimentos ritmados destes, foram então denominados "falsos cílios". ESTRUTURA INTERNA DOS ESTEREOCÍLIOSEspecializações de Membrana: Cílios e Flagelos Traqueia e Testículo Relatório 18 Os cílios são especializações da superfície apical da membrana plasmática, são projeções cilíndricas móveis, semelhantes a pelos, contendo microtúbulos organizados e inseridos no corpúsculo basal. CÍLIOS Sua estrutura interna consiste em axonema (parte apical do cílio) e corpo basal (base do cílio). A função dos cílios é a propulsão de muco e de outras substâncias sobre a superfície do epitélio, através de rápidas oscilações rítmicas. O axonema consiste em 1 par de microtúbulos ao centro circundados por 9 pares de microtúbulos, constituindo a parte apical do cílio. Esses microtúbulos são formados por um conjunto de 13 protofilamentos que, por sua vez, são filamentos formados por várias tubulinas. As tubulinas são heterodímeros que possuem duas subunidades (alfa e beta); juntas constituem a subunidade do microtúbulo. ESTRUTURA INTERNA DOS CÍLIOS A base do cílio é chamada de corpo basal, formado por 9 trincas de microtúbulos, semelhante aos centríolos. Assim, o que difere o corpo basal e o axonema nos cílios é a disposição dos microtúbulos nessas regiões. ESTRUTURA INTERNA DOS CÍLIOS Os flagelos são estruturas presentes em células eucariontes e procariontes, com a função básica de promover a locomoção dessas células. A estrutura interna do flagelo eucarionte assemelha-se à estrutura interna do cílio. Também será constituído por axonema na parte apical e por corpo basal na base da célula. Já no flagelo procarionte, haverá a presença do motor flagelado. FLAGELOS A dineína é a proteína motora responsável pela movimentação dos cílios e flagelos. Nos flagelos, essa proteína atua em conjunto com os microtúbulos e com moléculas de ATP. O flagelo bacteriano possui estrutura interna complexa e diferente do flagelo do espermatozoide. O flagelo procarioto são filamentos helicoidais compostos por flagelina, cada um com o motor rotativo na base, no sentido horário e anti-horário. A sua rotação é propulsionada pela força protônica, gerada pelos prótons que ficam entre as membranas da bactéria. O motor flagelado converte energia eletroquímica gerada pelos prótons através da interação do stator e rotor. Já os flagelos do espermatozoide possui as mesmas estruturas básicas de um flagelo eucarioto: axonema com os microtúbulos e corpo basal. FLAGELO EUCAR IONTE FLAGELO PROCAR IONTE A Síndrome de Kartagener ou Discinesia Ciliar Primário estão associadas com anormalidades da estrutura ciliar, através da perda ou modificação da estrutura da dineína, modificando seu raio radial nos cílios e perdendo a parte central de seus microtúbulos nos flagelos dos espermatozoides. Essa síndrome causa infertilidade masculina, já que os danos a proteína dineína impede a locomoção dos flagelos, comprometido a motilidade dos espermatozoides, dificultando o processo de fecundação. Mitose Relatório 19 É o período do ciclo celular que ocorre antes da Mitose em que a célula aumenta o seu volume, tamanho e número de organelas. É a fase onde a célula reúne condições para a divisão. É dividida em 4 etapas. INTÉRFASE G1 (Síntese proteica): Começa no final da divisão celular anterior e termina quando o DNA começa a se dividir. Aqui a célula cresce e ocorre uma intensa síntese de RNA e proteínas, com grande aumento do citoplasma. G0 (Repouso): A célula se concentra em exercer sua função vital. Só sai dessa fase quando recebe algum estímulo para se preparar para a divisão. INTÉRFASE S (Duplicação do DNA): Desencadea a divisão celular e garante que as células- filhas recebam as informações genéticas necessárias. Ocorre a duplicação das cromátides dos cromossomos, e cada um fica com duas cromátides-irmãs unidas pelo centrômero. Também ocorre a duplicação dos centríolos da célula. G2 (Duplicação dos centríolos): Centríolos se separam para os polos da célula, formando um sistema importante para a divisão celular: o fuso mitótico. Ao final dessa fase, a célula completa seu crescimento e está pronta pra Mitose. Na prófase, as células costumam sofrer a condensação gradual da cromatina (o DNA foi duplicado na intérfase) que irá constituir os cromossomos mitóticos. O envoltório nuclear se fragmenta no final da prófase em virtude da fosforilação da lâmina nuclear, originando vesículas que permanecem no citoplasma. PRÓFASE Começam a aparecer microtúbulos entre os dois pares de centríolos, iniciando-se a formação do fuso mitótico. Durante essa fase, o nucléolo se desintegra. Os centrossomos e seus centríolos, que se duplicaram na interfase, separam-se, migrando um par para cada polo da célula. É a fase da Mitose que ocorre depois da prófase e antes da metáfase. Aqui o envoltório nuclear se desintegra em fragmentos e desaparece. Os microtúbulos que emergem dos centrossomos nos polos do fuso mitótico atingem os cromossomos condensados. PROMETÁFASE Outros microtúbulos do fuso fazem contato com os microtúbulos vindos do polo oposto. As forças que alguns motores proteicos exercem nesses microtúbulos no fuso mitótico movem o cromossomo até o centro da célula, iniciando a Metáfase. No centrômero, cada cromátide- irmã possui uma estrutura proteica denominada cinetocoro. Alguns dos microtúbulos do fuso mitótico se ligam ao cinetocoro, arrastando os cromossomos. I NTERFASE E PROMETAFASE Na metáfase, os cromossomos migram graças à participação dos microtúbulos e se dispõem no plano equatorial da célula, formando a placa equatorial. Cada cromossomo, cujo DNA já está duplicado, divide-se longitudinalmente em duas cromátides, que se prendem aos microtúbulos do fuso mitótico por meio de uma região, o cinetocoro, localizado no centrômero. METÁFASE Na anáfase, por um processo complexo, os cromossomos-filhos separam-se e migram para os polos da célula, seguindo a direção dos microtúbulos do fuso. Nesse deslocamento, os centrômeros seguem na frente e são acompanhados pelo restante do cromossomo. O centrômero é uma região mais estreita (constrição) do cromossomo, que mantém as cromátides juntas até o início da anáfase. ANÁFASE A telófase é caracterizada pela reconstrução dos envoltórios nucleares das células-filhas, em consequência da desfosforilação dos filamentos da lâmina nuclear e da fusão das vesículas originadas do envoltório nuclear no final da prófase. Os cromossomos se tornam gradualmente menos condensados, o que leva ao reaparecimento da cromatina. À medida que o núcleo se refaz, os nucléolos se reconstituem. TELÓFASE A citocinese, processo que ocorre a divisão do material nuclear, é acompanhada pela divisão do citoplasma, que se inicia na anáfase e termina após a telófase. Consiste no aparecimento de um anel que consiste em actina e miosina, abaixo da membrana celular, na zona equatorial da célula. A diminuição gradual do diâmetro desse anel acaba dividindo o citoplasma em duas partes iguais, cada uma com um núcleo novo, originando as duas células-filhas. CITOCINESE Apoptose Relatório 20 A célula aqui se encontra em NECROSE. As células em necrose incham, suas organelas também aumentam de volume e, finalmente, a célula se rompe, lançando seu conteúdo no espaço extracelular, desencadeando processos inflamatórios. A célula aqui se encontra em APOPTOSE. A célula e seu núcleo tornam-se compactos, diminuindo de tamanho. Nessa fase, a célula apoptótica é facilmente identificado no microscópio de luz, porque apresenta o núcleo com a cromatina muito condensada e corando-se fortemente. Em seguida, a cromatina é cortada em pedaços por endonucleases de DNA. O citoplasma da célula forma saliências que se separam da superfície celular. Os fragmentos que se destacam dessa maneira estão envolvidos por membrana plasmática modificada e os corpos apoptóticos são rapidamente fagocitados pelos macrófagos. Em razão disso, a apoptose não evoca resposta inflamatória. Boa prova e se cuidem! Obrigada pela atenção, guerreiros!