CITOLOGIA

Prévia do material em texto

RESUMO DE MECANISMO DAS DOENÇAS
AULA 02
CITOLOGIA 
· CÉLULAS PROCARIONTES E EUCARIONTES 
As células são unidades funcionais dos seres vivos. São classificadas em: procariontes e eucariontes.
· Células eucariontes se diferenciam pela presença de compartimentos delimitados por membrana como organelas citoplasmáticas.
· O processo de diferenciação celular se dá pela função que a célula exerce.
· CITOSOL
· No interior das células, o espaço entre organelas, núcleo e membrana é preenchido por um líquido gelatinoso com alta quantidade de substâncias como glicose, vitaminas e aminoácidos. 
· Macromoléculas do citosol: proteínas motoras (transporte intracelular de organelas e vesículas); enzimas e moléculas do citoesqueleto
· No citosol ocorrem processos como a glicólise e a síntese proteica.
· MEMBRANA PLASMÁTICA
A membrana plasmática ou plasmalema é responsável pela delimitação da célula, seleção das trocas entre meio intra e extracelular. Sua estrutura molecular é composta por lipídios, proteínas, glicoproteínas, fosfolipídios e colesterol (MODELO MOSAICO FLUIDO).
· PROTEÍNAS: são divididas em periféricas (agregadas à membrana por diferentes fatores) e integrais (penetram na célula e funcionam como canais e/ou receptores). São produzidas no RER, modificadas e secretadas pelo complexo de golgi para a membrana plasmática. 
· GLICOCÁLICE: participa do reconhecimento celular e funciona como receptor. Deriva das cadeias glicídicas das glicoproteínas e glicolipídios da membrana. 
· COLESTEROL: O colesterol ajuda a minimizar os efeitos da temperatura na fluidez.
RECEPTORES DA MEMBRANA
As proteínas e as glicoproteínas funcionam como receptores da membrana. A molécula que possui grande afinidade a eles se denomina LIGANTE. Ao entrarem em contato eles sofrem modificações que geram uma resposta interna na célula. 
TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA
 A troca de substâncias pela membrana deriva do tipo de substância e de sua quantidade:
1.0 TRANSPORTE INDIVIDUAL DE ÍONS E PEQUENAS MOLÉCULAS
TRANSPORTE PASSIVO 
· Difusão;
· Transporte por meio de proteínas carreadoras.
TRANSPORTE ATIVO
· Bombas (proteínas que realizam a abertura de canais mediante liberação de energia - ATP).
2.0 TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS EM QUANTIDADES MAIORES
ENDOCITOSE
· Pinocitose de fase fluida: invaginações da membrana (vesículas de pinocitose) que envolvem o fluido extracelular e as substâncias nele contidas. As vesículas são transportadas por proteínas motoras que se encontram no citoesqueleto. A transcitose é o processo de transporte de substâncias de uma ponta a outra da célula por meio de vesículas de pinocitose. 
· Endocitose mediada por receptores: Após a ligação do receptor com seu devido ligante, há modificações na disposição do citoesqueleto. Os receptores se unem após esse contato, formando uma fosseta que fica recoberta por proteínas (ex:.clatrina) formando VESÍCULAS ENCAPADAS OU COBERTAS. Ao andarem pelo citoplasma as vesículas perdem o revestimento proteico que é reaproveitado para novas endocitoses. As vesículas no citosol se fundem então a endossomos maduros (endossomos + lisossomos que possuem bombas de H+ que desligam as clatrinas das vesículas) dando início à digestão do conteúdo da vesícula. 
 
· Fagocitose: Pseudópodos emitidos pelas células (ex:. macrófagos e neutrófilos) que se estendem em torno do material a ser fagocitado. Constitui-se então um fagossomo.
EXOCITOSE
Consiste num processo em que as vesículas de transporte/grânulos de secreção são expelidas pela célula com a ajuda de proteínas fusogênicas e se difundem no meio extracelular. Parte da membrana da vesícula retornam à membrana plasmática formando um fluxo de membrana. 
*Proteínas Fusogênicas: facilitam a fusão das vesículas/grânulos com a membrana plasmática gerando um fluxo de membrana de recomposição da mesma.
SINALIZAÇÃO PELA MEMBRANA PLASMÁTICA
As moléculas sinalizadoras extracelulares chegam até a célula alvo de quatro maneiras:
· SINALIZAÇÃO ENDÓCRINA (hormônios): chegam até a célula transportadas pelo sangue.
· SINALIZAÇÃO PARÁCRINA (hormônios): chegam até células por difusão ou por pequenas passagens no sangue, agindo em células vizinhas.
· SINALIZAÇÃO AUTÓCRINA (hormônios): Agem sobre células do mesmo tipo das que a sintetizaram
· SINALIZAÇÃO SINÁPTICA (neurotransmissores): chegam até as células alvo pois são exocitadas nos terminais axoniais.
As moléculas sinalizadoras podem ser de dois tipos:
· Hidrofílica: ativam proteínas na superfície da celula alvo. Ex: neurotransmissores, hormônios e secreções parácrinas.
· Hidrofóbica: difundem-se através da membrana e ativam receptores intracelulares no citoplasma ou no núcleo da célula. Ex: hormônios da tireoide e hormônios esteroides. 
Juntamente com as moléculas hidrofílicas, trabalham junto proteínas intermediárias associadas a receptores de moléculas hidrofílicas. A principal é a PROTEINA G.
· Ciclo da proteína G: Após a sua ativação pelo receptor da molécula hidrofílica (primeiro receptor), ele troca seu ligante GDP (difosfato de guanina) pelo GTP (trifosfato de guanina) liberando a parte alfa da proteína que procura um efetor (normalmente enzimas). Esse efetor converte um precursor inativo em um segundo mensageiro, este, responsável por uma cascata de reações no citoplasma que desencadeiam uma modificação na célula. 
Doenças relacionadas a falta de receptores:
· Pseudo-hipoparatireoide: falta do receptor do hormônio paratormônio 
· Tipo de nanismo: falta do receptor do hormônio GH.
· Falta de receptores de LDL: ocasionada por doença autossômica dominante.
 
· MITOCÔNDRIA
Células alongadas responsáveis pela produção de ATP através da respiração celular. 
Possuem duas membranas e um espaço inter membranoso. A membrana interna projeta para o interior cristas mitocondriais que contêm a matriz mitocondrial. Na maioria das mitocôndrias as cristas são achatadas, entretanto nas glândulas adrenais apresentam também cristas tubulares. 
PRODUÇÃO DE ATP
As mitocôndrias são responsáveis por gerar energia em forma de ATP. As principais moléculas utilizadas para geração de energia são a glicose e os ácidos graxos. 
A glicólise (anaeróbica) ocorre no citosol e consiste na quebra da molécula de glicose em 2 moléculas de piruvato. (2 ATP). Esse piruvato desidrogenado entra na mitocôndria como Acetil-CoA, que combinado com o ácido oxalacético formam o ácido citrico, dando início ao ciclo de krebs. Durante esse ciclo ocorrem diversas descarbolizações que produzem CO2. 
Após isso a atividade dos citocromos a, b e c forma o sistema transportador de elétrons que geram no total 36mols de ATP. As partículas elementares estão presentes a membrana interna da mitocôndria e transformam ADP em ATP. A produção de ATP é explicada pelo modelo quimiosmótico. 
MATRIZ MITOCONDRIAL
Substância amorfa, rica em proteínas e contendo DNA e RNA próprios. A matriz apresenta grânulos esféricos e densos aos elétrons ricos em Ca2+ recebendo em seu citosol também quando há concentrações elevadas desse íon no citosol. Possui enzimas do ciclo de krebs e enzimas responsáveis pela betaoxidação dos ácidos graxos. O DNA mitocondrial é dupla-hélice circular semelhante ao das bactérias. (teoria endossimbiótica).
· RIBOSSOMOS E RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
· RIBOSSOMOS
São formadas por 4 tipos de RNA ribossômico e 80 tipos de proteínas diferentes. No microscópio eletrônico é visto como partícula elétron-densa e já na microscopia óptica aparenta como região basófila (ergastoplasma) ou substância de Nissl. São constituídos por 2 subunidades de tamanhos diferentes. Sintetiza proteínas que são destinadas a permanecer no citosol (enzimas, proteínas motoras, proteínas do citoesqueleto, proteínas de mitocôndrias e peroxissomos).
· RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO 
É formada por uma rede intercomunicante de vesículas e túbulos observadas ao microscópio delimitado por membrana (cisterna do R.E). As vesículas podem ser achatadas ou esféricas. A membrana da cisterna pode ser granulosa ou lisa. 
+ Retículo Endoplasmático Granuloso: Possui polirribossomos na superfíciecitosólica da sua membrana e suas cisternas são saculares ou achatadas. A membrana da cisterna é contínua com a membrana do envelope nuclear. Sua principal função é separar proteínas que serão colocadas em vesículas. Produz proteínas para secreção, lisossômicas e de membrana. Além disso, realiza a glicosilação das glicoproteínas, síntese de fosfolipídios e montagem de moléculas proteicas. 
Toda síntese de proteínas do R.E.R começa nos ribossomos livres no citosol, entretanto, o RNA mensageiro das proteínas que vão para o retículo tem uma sequência adicional de bases na sua extremidade 5’ que codifica 20 a 25 aminoácidos hidrofóbicos (sequência sinal). A sequência sinal se liga a seis polipeptídios e um RNA 7S e formam a partícula reconhecedora do sinal. Ela inibe a continuação da cadeia até que o complexo SRP-poliribossomo se ligue a membrana da cisterna do R.E.R. No retículo a enzima peptidase do sinal retira a sequência sinal e a proteína vai para as cisternas onde ocorrem modificações pós translacionais. 
+ Retículo Endoplasmático Liso: Possui geralmente a forma de túbulos anastomosados. Sua membrana é contínua à do R.E.R, mesmo tendo constituição diferente. Sua função varia de acordo com o local onde a célula se encontra, como por exemplo: 
1.0. Em células da glândula adrenal, testículos e ovários e há produção de hormônios, o R.E.L é importante por conter enzimas necessárias para a produção desses hormônios. 
2.0. Nos hepatócitos, é responsável pelo processo de conjugação, oxidação e metilação. 
3.0. Em comum a todas as células, o retículo liso produz fosfolipídios para a membrana, que podem ser levados de 3 formas (por vesículas, por comunicação direta com o R.E.R. e por meio de proteínas transportadoras de fosfolipídios) e também faz a hidrólise do glicogênio por meio da enzima glicose-6-fosfatase, auxiliando no processo de respiração celular. 
4.0. Em células musculares estriadas recebe o nome de retículo sarcoplasmático por acumular íons de cálcio regulando a contração muscular. 
· COMPLEXO DE GOLGI
É um conjunto de vesículas achatadas e empilhadas cujas porções periféricas são dilatadas. Localiza-se próximo ao núcleo e de cisternas do R.E.R na maioria das células com exceção de neurônios e hepatócitos onde se encontra em pequenos grupamentos no citoplasma. 
É formado por uma estrutura polarizada, com sua face cis - transformadora (convexa, mais próxima ao núcleo e ao R.E.R., recebe vesículas de transporte que brotam do retículo) e face trans - maturação (côncava, origina as vesículas cujo conteúdo foi modificado pelas cisternas do golgi). Tanto a face cis e face trans são compostas por um sistema de túbulos associados a vesículas, sendo mais complexa no trans (rede trans do golgi). O complexo de Golgi é envolvido lateralmente por inúmeras vesículas de transporte que transferem conteúdo entre as cisternas cobertas por proteínas COPI ou COPII. 
A face cis recebe as moléculas sintetizadas no retículo granuloso, no Golgi são complementadas as modificações pós translacionais, empacotadas, colocadas sob endereço, na face trans são transferidas para vesículas que são desagregadas formando vesículas de transporte ou secreção. 
· LISOSSOMOS E PEROXISSOMOS
São organelas associadas à degradação de moléculas.
+ Lisossomos: Subdivididos em primários (em estado normal no citosol) e secundários (em ação digestória). Contém mais de 40 enzimas hidrolíticas com a função de quebra e digestão. A membrana do lisossomo possui bombas que transportam prótons para o interior da vesícula por transporte ativo acidificando seu interior (pH 5). As enzimas dos lisossomos são produzidas no granuloso e transportadas para o Golgi onde adquirem manose-6-fosfato (marcador de enzimas lisossômicas) e são separadas na face trans. 
Podem formar corpo residual (quando restos da digestão ficam dentro do lisossomo) que podem ser descartados ou permanecerem na célula como em neurônios, formando (grãos de lipofucsina). 
O lisossomo tem também funcões de autofagossomo, sendo responsável pela renovação das organelas celulares e de digestão extracelular por exocitose. 
+ Peroxissomos: São organelas esféricas que utilizam grandes quantidades de O2 pois realizam a oxidação de substratos orgânicos específicos retirando H e combinando com oxigênio molecular. Isso forma H2O2 que é eliminada pela catalase, presente na organela. Ela é sintetizada em poliribossomos livres no citosol. Possuem maior diversidade enzimática, aumentam de tamanho e sofrem fissão. 
· VESÍCULAS DE SECREÇÃO
São encontradas nas células secretoras que armazenam material até que seja enviado a mensagem para sua liberação, esse mecanismo se chama via regulada. Há também a via constitutiva onde as vesículas são exocitadas sem a necessidade de mensagem. 
· CITOESQUELETO
O citoesqueleto é uma rede complexa de microtúbulos, filamentos intermediários e filamentos de actina. Essas proteínas estruturais influem na forma das células e possibilitam movimentos. 
· Microtúbulos: 
Estruturas presentes no citoplasma com forma de túbulos que formam eixos de prolongamentos celulares (cílios e flagelos). A subunidade dos microtúbulos é formada por tubulina alfa e beta. Essas subunidades se polimerizam (através de centros organizadores de microtúbulos) para formar os microtúbulos organizando-se em protofilamentos (13 protofilamentos formam 1 microtúbulo). Os microtúbulos se desfazem e refazem, crescendo pela face (+) e diminuindo pela face (-). A polimerização depende da concentração de Ca+2 e de proteínas associadas aos microtúbulos. Sua estabilidade pode variar de acordo com o local.
Os microtúbulos incluem: centríolos, os cílios e flagelos e centrômero dos cromossomos. 
+ Organelas constituídas de microtúbulos:
Os centríolos são estruturas cilíndricas compostas por microtúbulos (cada centríolo possui 9 conjuntos de 3 microtúbulos). 
Os cílios e flagelos possui microtúbulos em seu eixo – axonema (possui 9 pares de microtubulos e mais dois isolados. (Estudar melhor mecanismo de cílios e flagelos.)
· Filamentos de actina (microfilamentos):
A (actina F) ou actina filamentosa é composta de subunidades globulares de actina globular (actina G) organizadas em uma hélice de dois filamentos. Existem actinas alfa, beta e gama. 
Os filamentos de actina podem se organizar de diversas maneiras:
+ constitui redes no citoplasma e formam uma delgada camada na superfície abaixo da membrana plasmática chamada córtex celular (endocitose, exocitose e migração). 
+ No músculo se associam a filamentos de miosina.
+ Associam-se a organelas, vesículas e grânulos para movimentação
+ No final da divisão celular atua como uma cinta na periferia do citoplasma para divisão das células
Em células musculares os filamentos são estáveis, e no restante dissociam-se e renovam-se com grande facilidade. Sua polimerização depende de pequenas porções de Ca e monofosfato de adenosina cíclico. Existem proteínas que regulam sua polimerização e agregação à microtúbulos para formar feixes. Há também proteínas que bloqueiam sua extremidade (capping proteins). 
· FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
Os filamentos intermediários são constituídos por diversas proteínas, são elas:
+ QUERATINA: São codificadas por uma família de genes e se diferenciam em ácidas (tecido epitelial) e básicas (estruturas derivadas de epitélios como unhas)
+ VIMENTINA: Constitui os filamentos intermediários das células mesenquimais e forma filamentos mistos. 
+ DESMINA: Encontrada no tecido muscular liso e nos discos Z do músculo esquelético e cardíaco.
+ PROTEINA FIBRILAR ÁCIDA DA GLIA: Característica dos filamentos dos astrócitos. 
+ PROTEÍNA DOS NEUROFILAMENTOS: Encontrada em células nervosas.
+ LÂMINAS: São responsáveis por formar uma rede de suporte estrutural abaixo da membrana interna do envelope nuclear.
+ NESTINA: Forma os prolongamentos neurais
Os filamentos intermediários são essenciais para indicar o tecido de origem do tumor. 
· PROTEASSOMOS
São pequenas organelas não envolvidas por membranas. São complexos de proteases que digerem proteínas assinaladaspor união com moléculas de ubiquitina. Digere também moléculas proteicas defeituosas bem como as que se encontram em local inapropriado e as codificadas por vírus.
Possui forma de barril constituído por 4 anéis sobrepostos. Cada extremidade do barril tem partículas reguladoras que reconhecem as proteínas.
· DEPÓSITOS CITOPLASMÁTICOS
+ Gotículas de lipídios e substrato para a síntese de novas moléculas em células do tecido adiposo (camada cortical e glândula adrenal) e células do fígado.
+ Depósito de hidratos de carbono sob a forma de grânulos de glicogênio na maioria das células. 
+ Depósito de pigmentos como melanina (sintetizado pela própria célula); caroteno (alimentação) e lipofucsina (presente em neurônios e células do músculo cardíaco que aumenta com a idade).
· NÚCLEO CELULAR E SEUS COMPLEMENTOS
Chama-se genoma o conjunto de informação genética de uma célula codificada em DNA. Além de duplicar o DNA, o núcleo sintetiza e processa todos os RNA que são exportados para o citoplasma. Os principais componentes do núcleo são: 
· Envoltório Nuclear:
Composto por duas membranas separadas por uma cisterna perinuclear. A membrana externa é contínua com o R.E.R e possui polirribossomos em sua superfície. O envoltório nuclear apresenta poros organizados em complexos de poros. É impermeável a íons e moléculas de modo que as trocas sejam feitas apenas pelos poros. Ocorre no núcleo transporte passivo e ativo (2 etapas). Há associada ao envoltório interno a presença da lâmina nuclear que estabiliza o envoltório.
· Cromatina: 
São divididas em heterocromatina (elétron-densa, grânulos grosseiros, inativada) e eucromatina (granulosa, clara e ativa). É constituída por duplos filamentos helicoidais de DNA associados a proteínas histonas formando nucleossomos (cada nucleossomo é composto por 8 moléculas de histonas com um par de cada tipo de histona, formando um octâmero). 
A cromatina sexual feminina é visível enquanto a masculina, não. No epitélio bucal a cromatina aparece como um grânulo ligado a membrana nuclear. 
· Nucléolo: 
Responsável por manter os genes codificadores dos RNA. Existe uma heterocromatina presa ao nucléolo chamada cromatina associada ao nucléolo.
· Matriz Nuclear: 
Possui um esqueleto que apoia a cromatina composto principalmente por RNA.
· Nucleoplasma: 
Soluto composto por água, íons, aminoácidos e metabólitos entre outros compostos para produção de DNA e RNA.