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UC2 MORFOFUNCIONAL FISIOLOGIA TBL . Eletrofisiologia e Sistema Nervoso Autônomo - Potencial saltitante: acontece em cadeia - A sinapse é o ponto de contato entre um neurônio e o neurônio seguinte - Transmissão neuromuscular: Sinapse elétrica (por causa das junções estreitas, a transmissão do impulso se dá por contato) ou química (a grande maioria na espécie humana, receptores pré e pós sinápticos -princípio da condução unidirecional), aumento de permeabilidade ao cálcio). É necessário ATP - As proteínas no nosso corpo funcionam como ânions, ou seja, adotam uma característica negativa - O neurônio colinérgico, dopaminérgico, etc: possuem apenas um neurotransmissor. Já as fibras fazem sinapse com qualquer um. Músculo esquelético: As miofibrilas são compostas por filamentos de Actina e de Miosina. Cada fibra muscular contém milhares de miofibrilas, que é composta por 1.500 filamentos de Miosina e 3.000 de Actina dispostos lado a lado. Esses filamentos são compostos por grandes moléculas protéicas polarizadas que são responsáveis pela contração muscular. ↳ músculo estriado (a eletrodensidade deixa a marca/mancha) - O sarcolema é a membrana celular da fibra muscular. - Os espaços entre as miofibrilas são preenchidos pelo líquido intracelular conhecido como sarcoplasma, contendo grande quantidade de potássio, magnésio e fosfato, além de múltiplas enzimas proteicas. As miofibrilas apresentam actina, filamento fino ou delgado, e miosina, filamento grosso ou espesso. - Sarcômero: seu limite se chama linha Z (vai de uma linha a outra, ponto de conexão). Possui a banda I (composta apenas actina), banda A (actina nas extremidades e miosina no meio), e banda H (localizada no meio da banda A) - Juntamente com o filamento de actina é encontrado a tropomiosina e complexo troponina (que são 3, uma com afinidade ao cálcio, uma com afinidade com actina e outra com tropomiosina). Acredita-se que a forte afinidade da troponina pelos íons cálcio seja o evento que desencadeia o processo da contração - No músculo contraído a actina fica sobreposta uma sobre a outra, e a tração acontece pois as cabeças de miosina estão acopladas na actina. Processo de contração ditado pela Maria Paula: "É necessário o potencial de ação na fibra da membrana muscular, que atinge o túbulo T, que é o que liga o retículo endoplasmático na membrana e libera cálcio no citoplasma, se liga no complexo troponina, provoca o giro nesse complexo e a tropomiosina libera os sítios de ligação da actina, permitindo o acoplamento da cabeça a esse sítio, causando tração entre elas (encurtamento)" É necessário ATP para que isso aconteça. ↳ F, G, H, I são cortes transversais nos níveis indicados. Cada fibra é inervada por somente uma terminação nervosa. ↳ os filamentos espessos são chamados de miosina e os delgados de actina. ↳ Bandas claras (actina - bandas l) e bandas escuras (miosina - bandas A) - o comprimento da banda l muda com a concentração muscular. ↳ Pontes cruzadas: as pequenas projeções das laterais dos filamentos de miosina são entrecruzadas, que interagem com os filamentos de actina, causando contração. ↳ Disco Z: as extremidades dos filamentos de actina são ligados ao disco Z. Este cruza a microfibrila de uma para a outra, anexando e alinhando as microfibrilas ao longo da fibra muscular. ↳ Sarcômero: A porção da miofibrila que se localiza entre dois discos Z sucessivos é chamada de sarcômero. Durante o repouso, os filamentos de actina se sobrepõem aos filamentos de miosina. Mecanismo geral da contração muscular: 1. Um potencial de ação se propaga pelo neurônio motor até sua extremidade nas fibras musculares e cada terminação nervosa secreta uma pequena quantidade do neurotransmissor acetilcolina. 2. A acetilcolina se difunde para uma área local da membrana muscular fazendo com que os canais de acetilcolina dependentes de voltagem se abram. Íons de sódio, potássio e cálcio movem-se através dos canais catiônicos seguindo seus gradientes eletroquímicos individuais. No final desse processo há a deflagração de uma despolarização local chamada de potencial gerador ou potencial da placa motora terminal. A despolarização local faz com que os canais de sódio dependentes de voltagem se abram, com isso, um potencial de ação na fibra muscular. 3. O potencial de ação propaga-se pela membrana da fibra muscular fazendo com que o retículo endoplasmático libere íons de cálcio para dentro do sarcoplasma. 4. Os íons de cálcio geram forças de atração entre os filamentos de actina e miosina das miofibrilas fazendo com que eles “escorreguem” conjuntamente: processo contrátil. 5. Os íons de cálcio são bombeados de volta para o retículo endoplasmático,, interrompendo a contração muscular. # As miosinas são compostas por múltiplas moléculas de miosina, que possuem “cabeça” e “braços” (conjunto é chamado de pontes cruzadas), nos quais se agarram umas às outras. A cabeça da miosina funciona como um enzima adenosina trifosfatase, o que permite que ela quebre trifosfato de adenosina (ATP), fornecendo energia para a contração. # Os filamentos de actina são formados por actina, tropomiosina e troponina. As bases dos filamentos de actina se inserem fortemente nos discos Z, enquanto as extremidades se projetam em ambas as direções nos sarcômeros adjacentes, onde eles ficam nos espaços entre as moléculas de miosina. Sistema Nervoso Visceral - Autônomo ↳ Ele controla de forma inconsciente as glândulas e o músculo liso de todos os órgãos internos (vísceras). O sistema nervoso autônomo (SNA) é uma divisão funcional do sistema nervoso, e tem partes no sistema nervoso central (SNC) e no sistema nervoso periférico (SNP). - SNC: medula espinhal e encéfalo -SNP: nervos cranianos e espinhais - Diferenças entre Simpático e Parassimpático: ↳ Simpático: Divisão toracolombar, as fibras da sinapse são curtas, ou seja, a pré é curta e a pós é longa, pré neurotransmissor acetilcolina e o pós é adrenalina, excitatório os sistemas com exceção do sistema gastrointestinal, que é inibido. ↳ Parassimpático: Divisão craniossacral, as fibras da sinapse são longas, ou seja, a pré é longa e o pós é curto, pré e pós: neurotransmissor acetilcolina, inibe todos os sistemas com exceção do sistema gastrointestinal, que é excitado EX: Cansaço depois do almoço. Pode-se morrer de congestão, apesar de ser raro. ↳ Os receptores ficam na parte externa da membrana celular. Receptores adrenérgicos: liberam noradrenalina ou adrenalina; todos os betas são excitatórios - alfa 1 (excitatórios): vasos, fígado, esfíncter da bexiga, TGI - alfa 2 (inibitórios): SNC, vasos do músculo esquelético, TGI - beta 1: coração - beta 2: pulmão, fígado, músculo esquelético - beta 3: tecido adiposo Receptores colinérgicos: ↳ Liberam acetilcolina ↳ Encontramos os receptores muscarínicos em todas as células alvos do sistema nervoso parassimpático, assim como nas células alvos nos neurônios pós ganglionares simpáticos que são colinérgicos. Já os nicotínicos são encontrados nas sinapses entre os neurônios pré e pós ganglionares. Mecanismos de transdução: - muscarínicos: estão na sinapse entre os nervos e o músculo liso e a sinapse entre os nervos e o músculo cardíaco - nicotínicos: presente na sinapse entre dois nervos e na sinapse entre os nervos e o músculo esquelético https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/sistema-nervoso-central https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/sistema-nervoso-central https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/sistema-nervoso-periferico SP1 . HORMÔNIOS MASCULINOS Puberdade: Início do controle hormonal da espermatogênese • Na infância, não há secreção de quantidade significativas de GnRH (qualquer hormônio esteroide que seja secretado, exerce efeito inibitório intenso na secreção hipotalâmica de GnRH); • Na época da puberdade, a secreção de GnRH supera a inibição infantil, iniciando a vida sexual adulta. - Testosterona: Secretado pelas células de Leydig, do interstício testicular. Promove o crescimento e a divisão das células germinativas testiculares, que se constituem no primeiroestágio da formação do esperma. Não age sozinho, tem o auxílio do: - Hormônio luteinizante (LH): Secretado pela hipófise, estimula as células de Leydig a secretar testosterona - Hormônio folículo-estimulante (FSH): Secretado pela hipófise anterior, estimula as células de Sertoli, sem essa estimulação, a conversão de espermátides em espermatozóides não ocorre. Esta é a última fase da espermatogênese. Conforme a espermatogênese ocorre, as espermátides vão se locomovendo para a “luz” - centro. Espermatogônia → Espermátide → Espermatócito l → espermatócito ll → espermatozóides (cada vez mais ao centro. Estrogênios: Formados a partir da testosterona pelas células de Sertoli, estimuladas pelo hormônio folículo estimulante, também essenciais na espermatogênese Hormônio de crescimento: Controla funções metabólicas basais doa testículos, promove a divisão inicial das espermatogônias. Na diminuição ou falta de sua produção a espermatogênese é severamente deficiente ou ausente, causando a infertilidade. HORMÔNIOS SEXUAIS MASCULINOS Testosterona → Formada pelas células intersticiais de Leydig, que se situam no interstício entre os túbulos seminíferos dos testículos; → As células intersticiais de Leydig são praticamente inexistentes nos testículos durante a infância. São numerosas no recém-nascido do sexo masculino nos primeiros meses de vida e no homem adulto após a puberdade; → Promove o crescimento e a divisão das células germinativas testiculares, que se constituem no primeiro estágio da formação do esperma; Metabolismo da Testosterona ▪ Uma vez secretada pelos testículos 97% da testosterona liga-se fracamente à albumina plasmática ou liga-se, mais fortemente, a uma betaglobulina ▪ Circula no sangue por cerca de 30 minutos a várias horas. ▪ Posteriormente, é transferida para os tecidos ou é degradada; ▪ A maior parte da testosterona que se fixa nos tecidos é convertida em di- hidrotestosterona, atua especialmente na próstata no adulto e na genitália externa do feto masculino. Algumas ações da testosterona dependem dessa conversão embora outras ações não; ▪ A testosterona que não se fixa nos tecidos é convertida pelo fígado, em androsterona e desidroepiandrosterona e, simultaneamente, conjugada com glicuronídeos ou sulfatos. Funções da testosterona Durante o desenvolvimento fetal: - Produzida pelos testículos fetais em torno da 7° semana de vida embrionária; - Responsável pelo desenvolvimento dos órgãos sexuais masculinos. (formação do pênis, bolsa escrotal, glândula prostática, das vesículas seminais e dutos genitais masculinos); - Causa a descida dos testículos. Durante a vida adulta: - Após a puberdade, atua no crescimento e na divisão das células germinativas testiculares; - Tamanho dos órgãos sexuais: após a puberdade, quantidades crescentes de secreção de testosterona fazem com que o pênis, o saco escrotal e os testículos aumentem de tamanho em aproximadamente 8 vezes, antes dos 20 anos. - Pêlos: Induz o crescimento de pêlos sobre o púbis, no abdome, na face e no tórax; - Efeito sobre a voz: Produz hipertrofia da mucosa laríngea e alargamento da laringe; - Calvície: reduz o crescimento de cabelos no topo da cabeça; - Aumenta a espessura da pele e a taxa de secreção das glândulas sebáceas do corpo (o que pode resultar na acne)- após muitos anos de exposição à testosterona, a pele adapta-se e supera a acne; - Contribui com o desenvolvimento da musculatura, associado a um aumento da quantidade de proteína também em regiões não musculares do corpo; - Aumento da quantidade total de matriz óssea e promoção da retenção de cálcio- na puberdade ocorre um aumento abrupto na altura total do corpo; - Aumenta o metabolismo basal; - Efeitos sobre as hemácias: número de hemácias por milímetro cúbico de sangue aumenta; - Efeitos sobre o equilíbrio hídrico e eletrolítico: após a puberdade, os volumes sanguíneo e de líquido extracelular aumentam. Hormônio Luteinizante (LH) - Secretado pela hipófise anterior, pelas células gonadotropos; - Hormônio gonadotrópico; - Estimula as células de Leydig a secretar testosterona; - Testosterona é capaz de inibir a secreção de LH (feedback negativo). Isso ocorre quando a secreção de testosterona torna-se muito elevada. Hormônio Folículo-estimulante (FSH) → Secretado pela hipófise anterior, pelas células gonadotrofos; → O FSH tem como alvo as células de Sertoli. O FSH estimula nas células de Sertoli a síntese de moléculas parácrinas, que são necessárias à mitose das espermatogônias e à espermatogênese. Estrogênios → Formados pelas células de Sertoli, que realizam a conversão de testosterona em estradiol; → São essenciais no processo de espermatogênese. Produção de estrogênio - formado em pequena quantidade - Não se sabe a fonte exata de estrogênios mas se conhece que a concentração de estrogênios no líquido dos túbulos seminíferos é bastante alta e, provavelmente, tem papel importante na espermiogênese (provavelmente formado pelas células de Sertoli, pela conversão da testosterona em estradiol). - Quantidades muito maiores de estrogênio são formadas a partir da testosterona e do androstenediol em outros tecidos corporais, especialmente no fígado, provavelmente respondendo por mais de 80% da produção total masculina de estrogênio. # ESTERÓIDES: são degradados pelo fígado e excretados pelo rim através da urina. # Função da bolsa escrotal: é manter a temperatura dos testículos de dois a três graus a menos que a temperatura interna do corpo. Hormônio de crescimento (GH) → Controla as funções metabólicas basais dos testículos; → Promove a divisão das espermatogônias; → Na diminuição ou falta de sua produção, a espermatogênese é deficiente ou ausente, causando assim a infertilidade. Feedback negativo TESTOSTERONA:. → Possui o efeito de inibir a secreção de LH pela hipófise anterior, quando os níveis de testosterona estão muito elevados; → A maior parte dessa inibição resulta de um efeito direto no hipotálamo, reduzindo a secreção de GnRH, que por sua vez produz uma redução correspondente na secreção de LH e FSH. INIBINA: → Quando a espermatogênese ocorre muito rapidamente, a secreção de FSH pela hipófise diminui, devido a ação da inibina; → Inibina é um hormônio produzido pelas próprias células de Sertoli; → Este hormônio possui um efeito intenso na hipófise anterior, inibindo a secreção de FSH, e possivelmente um efeito discreto no hipotálamo, inibindo a secreção de GnRH. VESÍCULAS SEMINAIS • Tubos tortuosos, revestidos por um epitélio secretório que secreta material mucoso (frutose, ácido cítrico e outras substâncias nutritivas, prostaglandinas e fibrinogênio); • Esta secreção é liberada no ducto ejaculatório, imediatamente após o canal deferente ter despejado os espermatozoides; • Aumenta o volume de sêmen ejaculado; • As prostaglandinas parecem auxiliar na fertilização por reagir com o muco cervical feminino, tornando-o mais receptivo ao movimento do espermatozoide e induzindo contrações peristálticas reversas para trás, no útero e nas trompas de Falópio e movendo os espermatozoides ejaculados em direção aos ovários. FUNÇÃO DA PRÓSTATA - Secreta um líquido fino e leitoso (Ca++, íon citrato, íon fosfato, enzima de coagulação e pró-fibrinolisina) e é adicionado ao sêmen. - A característica alcalina do líquido prostático parece ser importante para a fertilização do óvulo, por neutralizar o pH do líquido do canal deferente. - Como as secreções vaginais femininas também são ácidas (com um pH de 3,5 a 4,0), o espermatozóide não adquire a mobilidade necessária até que o pH dos líquidos que o envolve atinja valores de, aproximadamente, 6,0 a 6,5. - É provável que o líquido prostático ajude a neutralizar a acidez dos outros líquidos seminais, durante a ejaculação, e, assim, aumente a mobilidade e fertilidade do espermatozóide. EIXO HIPOTÁLAMO/ HIPÓFISE Hormônios liberadores ( R ) ou inibidores hipotalâmicos ( I ) 1) TRH -Hormônio de liberação da tireotropina 2) CRH - Hormônio de liberação da corticotropina 3) GHRH - Hormônio de liberação do crescimento 4) GHIH - Hormôniode inibição de crescimento 5) PIH - Hormônio de inibição da prolactina 6) GnRH - Hormônio de liberação das gonadotropinas (um único fator que controla o LH e o FSH Hipófise: origem: hipófise anterior tem origem faringeana hipófise posterior tem origem hipotalâmica Hormônios da Adenohipófise 1) Hormônio do crescimento (GH) – promove o crescimento do corpo todo afetando a formação de proteínas, a multiplicação de células e a diferenciação celular. 2) Adrenocorticotropina (ACTH) – controla a secreção de alguns dos hormônios adrenocorticais que afetam o metabolismo da glicose das proteínas e das gorduras. 3) Hormônio Tireo-estimulante (TSH) - controla a taxa de secreção da tiroxina e triiodotironina. 4) Prolactina (PRL) – promove desenvolvimento das glândulas mamárias e a produção de leite 5) FSH e 6) LH – controlam o crescimento das gônadas bem como suas atividades hormonais e reprodutivas. TBL 2 . EIXO HIPOTÁLAMO, HIPÓFISE E GONADAL Hipotálamo: É considerado um órgão neuroendócrino, formado por tecido nervoso, e libera hormônios na corrente sanguínea. Glândula pineal: produz melatonina. Sistema endócrino: HIPÓFISE: Hormônios: ↪ adeno-hipófise (anterior): - GH (crescimento) - ACTH (controle da produção de esteróides pelo córtex adrenal) - TSH (avaliação da tiróide, hipotiroidismo ou hipertiroidismo) - LH (luteinizante, ovulação e produção de progesterona) - PRL (estimula crescimento das mamas e produção de leite) ↪ neuro-hipófise (posterior) apenas armazena: - ADH (secretado em situações de desidratação) - Ocitocina (contrações uterina durante o parto) MEDULA ADRENAL: - Adrenalina - Noradrenalina (degradação do glicogênio em glicose e vasodilatadora) CÓRTEX ADRENAL: - Glicocorticóides (afetam o metabolismo dos carboidratos e reduzem a resposta inflamatória) - Mineralocorticóides (regulação de sódio e água corporal) - Esteróides sexuais ILHOTAS DE LANGERHANS DO PÂNCREAS: - Insulina ( redução da glicemia) - Glucagon (efeito oposto ao da insulina) - Somatostatina (intervém indiretamente na regulagem da glicemia, e modula a secreção da insulina e glucagon) - polipeptídeo pancreático (suprime a secreção pancreática e estimula a secreção gástrica) TESTÍCULO: - Testosteronas OVÁRIOS: - Estrógenos - Progesteronas GLÂNDULAS PARATIREÓIDES: - Horm. Paratiroídeo PTH (regula os níveis de cálcio no sangue) PLACENTA: - Gonadotrofina Coriônica Humana (aumentam rapidamente, sendo um bom marcador para testes de gravidez) - Somatomamotropina (desenvolvimento fetal e maternal) - Estrógenos - Progesteronas Natureza: Podem ser locais ou gerais Química dos Hormônios (tipos): - Não proteicos: - Hormônios esteróides - Hormônios derivados da Tirosina - Proteicos ou peptídeos Armazenação e secreção: ▪ Alguns derivados da tirosina são formados pela ação de enzimas no citoplasma das células ▪ Protéicos são formados no retículo endoplasmático granular (pré-pró-hormônio) ▪ Esteróides formados por precursores. ↪ IMAGEM: Síntese e secreção de hormônios peptídicos. O estímulo para secreção hormonal costuma envolver alterações do cálcio intracelular ou alterações do monofosfato de adenosina cíclico (AMPc) na célula. CONTROLE DA SECREÇÃO HORMONAL ↪ Exemplo de feedback positivo é a liberação de hormônio luteinizante (LH) que ocorre em decorrência do efeito estimulatório do estrogênio sobre a hipófise anterior, antes da ovulação. ↪ Feedback negativo (geralmente) Receptores Hormonais ↪ Localização: ▪ Dentro ou na superfície da membrana celular – Hormônios protéicos, peptídicos e catecolamínicos. ▪ No citoplasma celular - esteróides ▪ No núcleo das células - tireóideos ↪ Número de Receptores - variável ▪ Regulação para Baixo (menos sensível) ▪ Regulação para Cima (mais sensível a determinado hormônio) Mecanismos de Ação Hormonal Alteração da Permeabilidade da Membrana Ativação de uma Enzima Intracelular – AMPc Ativação dos Genes Mecanismos do Segundo Mensageiro ▪ AMPc ▪ ACTH ▪ TSH ▪ LH ▪ FSH ▪ Vasopressina ▪ Paratireóideo ▪ Glucagon ▪ Catecolaminas ▪ Secretina ▪ A maioria dos H. Hipotalâmicos Hormônios que Agem sobre o Mecanismo Genético da Célula Hormônios Esteróides Eventos: o hormônio entra no citoplasma, se fixa uma proteína receptora específica, a proteína receptora + hormônio se difunde para o núcleo ou são transportados para ele. A combinação se fixa em pontos específicos na DNA ativando a transcrição gênica para formar RNAm. - O RNAm difunde-se para dentro do citoplasma promovendo formação de proteínas. - Hormônios Tiroidianos Hipotálamo - Corresponde a uma pequena área no SNC responsável por fenômenos vitais dentro do organismo. É responsável pelo comando endócrino por ação direta sobre a pituitária (hipófise) e indireta sobre outras glândulas (adrenal, gônadas, tiroide, mamária) e sobre vários tecidos orgânicos (muscular, ósseo, vísceras). - Regulação do metabolismo em geral (fome, sede, sono etc), a partir da sensibilização dos diferentes receptores que despolarizam a partir da composição alterada do sangue, da temperatura etc... - Apresenta células sensíveis aos níveis circulantes de hormônios esteróides, de glicocorticóides, de T3 (triiodotironina), T4 (tiroxina), regulando a secreção desses hormônios através do feedback negativo. Hormônios Hipotalâmicos 1) TRH -Hormônio de liberação da tireotropina 2) CRH - Hormônio de liberação da corticotropina 3) GHRH - Hormônio de liberação do crescimento 4) GHIH - Hormônio de inibição de crescimento 5) GnRH - Hormônio de liberação das gonadotropinas 6) PIH - Hormônio de inibição da prolactina HIPÓFISE Hormônios da Adeno-hipófise 1) Hormônio do crescimento (GH) – promove o crescimento do corpo todo afetando a formação de proteínas, a multiplicação de células e a diferenciação celular. 2) Adrenocorticotropina (ACTH) – controla a secreção de alguns dos hormônios adrenocorticais que afetam o metabolismo da glicose das proteínas e das gorduras. 3) Hormônio Tireo-estimulante (TSH) - controla a taxa de secreção da tiroxina e triiodotironina. 4) Prolactina (PRL) – promove desenvolvimento das glândulas mamárias e a produção de leite 5) FSH e 6) LH – controlam o crescimento das gônadas bem como suas atividades hormonais e reprodutivas. Hormônios da Neurohipófise 1) Horm. Antidiurético (ADH ou Vasopressina): controla a secreção de água na urina. 2) Ocitocina: promove a saída do leite das glândulas mamárias para os mamilos e, provavelmente, ajuda no trabalho de parto. Neuro-hipófise - Hipófise Posterior - Formada por células gliais denominadas pituícitos – servem como sustentação para as fibras nervosas terminais e terminações nervosas finais dos feixes originados nos núcleos supra ópticos e paraventriculares. - Os hormônios ADH e Ocitocina são sintetizados nos corpos celulares dos núcleos supra ópticos e paraventriculares, respectivamente, e transportados por proteínas transportadoras (neurofisinas) para as terminações nervosas da neurohipófise. - Impulsos transmitidos ao longo das fibras destes núcleos levam à liberação dos hormônios dos grânulos de secreção, por exocitose e absorvido para os capilares adjacentes. A neurofisina é secretada junto com os hormônios , porém logo se separa destes. OCITOCINA: - Efeito sobre o Útero - contrações no parto (a quantidade de ocitocina no plasma aumenta durante o trabalho de parto, especialmente no último estágio; e o estímulo do colo uterino desencadeia a liberação de sinais neurais, que se dirigem ao hipotálamo e causam aumento da secreção de ocitocina). - Efeito da Ejeção do Leite Estímulos nos mamilos a transmitem sinais pelos nervos sensoriais para o cérebro e atingem os neurônios dos núcleos paraventriculares e supra ópticos levando à liberação de ocitocina no sg. Ao atingir as mamas ocorre contração das células mioepiteliais que provocam a liberação do leite. Hormônios esteróides - Os esteróides circulam ligados às proteínas plasmáticas (mais de 90% deles), são lipossolúveis e normalmente há pouco armazenamento de esteroides nas células que os produzem. Os depósitos são de ésteres de colesterol que se transformamrapidamente no hormônios esteroides após estímulo. - Os receptores para esteróides estão no citoplasma da célula e por serem lipossolúveis penetram facilmente pela membrana plasmática. - O complexo hormônio-receptor ativado se liga à sequência do DNA regulador específico ativando ou reprimindo a transcrição gênica Controle hormonal da reprodução: EIXO HIPOTÁLAMO/HIPÓFISE/GONADAL DO HOMEM O GnRH e a Puberdade Masculina - Não se conhece ainda como o processo da puberdade se inicia, mas sabe-se que, na infância, não há secreção de quantidades significativas de GnRH (qualquer hormônio esteroide que seja secretado exerce efeito inibitório intenso na secreção hipotalâmica de GnRH). - Por motivos ainda não compreendidos também na época da puberdade, a secreção de GnRH hipotalâmico supera a inibição infantil, iniciando a vida sexual adulta. ▪ Testosterona: Secretado pelas células de Leydig. Crescimento e a divisão das células germinativas testiculares ▪ Hormônio luteinizante: Estimula as células de Leydig a secretar testosterona. ▪ Hormônio folículo-estimulante: Estimula as células de Sertoli para conversão das espermátides em espermatozóides ▪ Estrogênios: Formados a partir da testosterona pelas células de Sertoli, estimuladas pelo FSH espermiogênese. ▪ Hormônio do crescimento: Controla funções metabólicas basais dos testículos. Divisão inicial das espermatogônias EIXO HIPOTÁLAMO/HIPÓFISE/GONADAL DA MULHER FSH – atua nas células da granulosa, promovendo a secreção de estrogênio LH – atua na células da teca levando à secreção de androgênios que por aromatização convertem-se em estrogênios SP2 . HORMÔNIOS SEXUAIS FEMININOS - colesterol se transforma em progesterona, que forma os corticóides (corticosterona > aldosterona, cortisol, testosterona > estradiol e di-hidro-testosterona DHT) • Os hormônios femininos são sempre convertidos da testosterona • Há dois tipos de células, a da teca e a granulosa. • As mudanças ovarianas que ocorrem durante o ciclo sexual dependem inteiramente dos hormônios gonadotróficos FSH e LH; - LH: estimula as células da Teca a produzirem androgênicos (testosterona); - FSH: atua nas células da granulosa, responsáveis em transformar testosterona em estrogênio. Contribui para o desenvolvimento dos folículos primários. • Na ausência destes hormônios, os ovários permanecem inativos, como ocorrerá durante quase toda a infância, quando quase nenhum hormônio gonadotrófico é secretado; • Os dois tipos de hormônios sexuais ovarianos são os estrogênios e as progestinas Estrogênios • O mais importante dos estrogênios é o estradiol; • Secretado pelos ovários; • As Células granulosas converte a testosterona em estrogênios; • Auxilia no desenvolvimento dos folículos durante o ciclo sexual; • Efeitos do estrogênio: - Útero e Órgão femininos externos: os ovários, as tubas uterinas, o útero e a vagina aumentam de tamanho. A genitália externa aumenta, com depósito de gordura no monte pubiano e nos grandes lábios e aumento dos pequenos lábios. Ademais, os estrogênios alteram o epitélio vaginal, tornando-se mais resistente a traumas e infecções; - Tubas Uterina: tecidos glandulares desse revestimento se proliferam. Ademais, aumentam o número de células epiteliais ciliadas que revestem as trompas; - Mamas: desenvolvimento dos tecidos estromais das mamas; crescimento de um vasto sistema de ductos e depósito de gordura nas mamas. - Esqueleto: estimulam o crescimento ósseo. Causa também a união das epífises com a haste dos ossos longos. Esse efeito do estrogênio é muito mais forte que o efeito da testosterona nos homens. Portanto, o crescimento da mulher para muitos anos antes do crescimento do homem. - Depósito de proteínas: causam um leve aumento na proteína corporal total (efeito da testosterona é bem mais poderoso) - Metabolismo corporal e depósito de gordura: aumentam ligeiramente a taxa metabólica corporal. Causam também aumento de gordura nos tecidos subcutâneos, glúteos e coxas. - Distribuição pilosa: não afetam muito a distribuição de pêlos. - Pele: desenvolvimento de uma textura macia e lisa. Pele torna-se mais vascularizada (pele mais quente e maior sangramento nos cortes superficiais). - Balanço eletrolítico: retenção de sódio e água nos túbulos renais. Esse efeito é normalmente brando. Progesterona: • O mais importante das progestinas é a progesterona; • Secretadas em quantidades significativas pelo corpo lúteo; • Também são secretadas pelas células da granulosa; • Efeitos da progesterona: - Útero: promove mudanças secretórias no endométrio uterino na última metade do ciclo sexual feminino, preparando o útero para a implantação do óvulo fertilizado. Diminui também a frequência e a intensidade das contrações uterinas, ajudando assim a evitar a expulsão do óvulo implantado - Tubas Uterinas: promove maior secreção pelo revestimento mucoso, responsável por nutrir o óvulo fertilizado em divisão enquanto ele atravessa a trompa antes de implantar-se no útero. - Mamas: desenvolvimentos dos lóbulos e alvéolos, fazendo com que as células alveolares proliferam-se, aumentem e adquiram uma natureza secretora. Não faz com que os alvéolos secretem leite (prolactina). Faz também com que as mamas inchem. AMH - Hormônio Anti-Mulleriano • Atua como regulador para evitar que vários folículos ovarianos se desenvolvam ao mesmo tempo. • Secretado pelas células da granulosa. • Diminui a sensibilidade do folículo ao FSH, o que aparentemente impede o recrutamento de folículos primários adicionais após um grupo ter iniciado o seu desenvolvimento. CICLO MENSTRUAL • A cada 28 dias, 8 a 12 novos folículos começam a crescer nos ovários; • Apresentam um período de 3 a 7 dias de sangramento uterino, conhecido como menstruação; • Resultados do ciclo: - Apenas um único óvulo normalmente é liberado dos ovários a cada mês; - O endométrio uterino é preparado com antecedência para a implantação do óvulo fertilizado. Ovulação: PUBERDADE • Entre os 9 e 12 anos a hipófise começa a secretar progressivamente mais FSH e LH, levando ao início de ciclos sexuais mensais normais, que começam entre 11 e 15 anos. • Esse período de mudança é denominado de puberdade. • Depois da puberdade, os ovários em conjunto com alguns dos folículos começam a crescer de forma mensal. • O primeiro ciclo menstrual é denominado de menarca. • Telarca significa o início do desenvolvimento das mamas. CICLO OVARIANO E UTERINO Fase Folicular Inicial / Fase Menstrual • Sob a influência de FSH, um grupo de folículos ovarianos primordiais começa a crescer até a fase de folículos secundários. • Conforme os folículos crescem, as suas células da granulosa (sob a influência do FSH) e as células da Teca (sob a influência do LH) começam a produzir hormônios esteróides. • As células da granulosa também começam a secretar AMH. Os estrogênios exercem também retroalimentação negativa na síntese de FSH e LH pela adenohipófise, o que impede o desenvolvimento adicional de folículos no mesmo ciclo. • Os estrogênios exercem uma alça de retroalimentação positiva nas células da granulosa, o que permite que os folículos continuem sua produção de estrogênio mesmo que os níveis de FSH e LH diminuam. • O começo da fase folicular no ovário corresponde ao sangramento menstrual do útero. Fase Folicular Tardia / Fase Pré-ovulatória / Fase Proliferativa • O folículo secundário transforma-se em folículo dominante. • Neste ponto do ciclo apenas um folículo ainda está se desenvolvendo. • A secreção de estrogênio atinge seu ponto máximo. - Os altos níveis de estrogênio preparam o endométrio para uma possível gestação. - A espessura do endométrio quase duplica. • O estrogênio passa a realizar retroalimentação positiva sobre o LH. (a) Fase folicular inicial (b) Fase folicular tardia *(a) altos níveis de estrogênio exercem retroalimentação negativa Fase Ovulatória • O pico de LH caracteriza o início da fase ovulatória: - Necessário para o crescimento folicular final e para a ovulação. - LH converte as células granulosas e tecais em células secretoras de progesterona (a taxade estrogênio começa a cair enquanto ocorre crescimento de progesterona). • Cerca de 16 a 24h após o pico de LH, a ovulação ocorre (se dá 14 dias após o início da menstruação). • Ocorre o rompimento do folículo dominante e a liberação do óvulo. • O óvulo é arrastado para dentro da tuba uterina para ser fertilizado ou para morrer. Fase Lútea Inicial / Fase Pós Ovulatória Inicial / Fase Secretora • As células foliculares da Teca migram para o espaço antral, misturando-se com as células da granulosa – conjunto de processos denominado de luteinização (formação de células lúteas). • O corpo lúteo produz continuamente quantidades crescentes de progesterona, estrógeno e inibina. - Estrogênio volta a realizar uma retroalimentação negativa sobre a adenohipófise. • Devido ao aumento da secreção de progesterona, o endométrio torna-se ainda mais espesso e vascularizado, e se torna uma estrutura secretora. Fase Lútea Tardia / Fase Pós Ovulatória Tardia • O corpo lúteo possui uma duração de cerca de 12 dias. • Se a gestação não ocorre, o corpo lúteo sofre uma apoptose espontânea. Os remanescentes do corpo lúteo formam uma estrutura inativa, chamada de corpo albicante (depois de 12 dias). Conforme as células lúteas degeneram, a produção de progesterona e de estrogênio diminui. - Essa queda retira o sinal de retroalimentação negativa sobre a hipófise e o hipotálamo, e, assim, a secreção de FSH e de LH aumenta. • A manutenção de um endométrio secretor depende da presença de progesterona. Quando o corpo lúteo degenera e a produção hormonal diminui, os vasos sanguíneos da camada superficial do endométrio contraem. - Sem oxigênio e nutrientes, as células superficiais morrem. Cerca de dois dias após o corpo lúteo parar de funcionar, ou 14 dias após a ovulação, o endométrio começa a descamar a sua camada superficial, e a menstruação inicia. • A menstruação continua por 3 a 7 dias, já na fase folicular do próximo ciclo ovulatório. Menstruação • É um sangramento genital periódico e temporário que se acompanha da descamação da camada funcional do endométrio. • Esta “reparação” é rápida: no dia 4 do ciclo, mais de 2/3 da cavidade endometrial já está coberta por novo epitélio. • Entre o dia 5 e 6, a totalidade da cavidade está repetelizada e começa o crescimento do estroma uterino. • Alterações do ritmo menstrual: - Polimenorréia: mais de 12 ciclos anuais. - Oligomenorreia: menos de 12 ciclos anuais. • Alterações de quantidade: - Hipermenorreia/ menorragia: aumento da quantidade de sangue. - Hipomenorreia: diminuição da quantidade de sangue. - Metrorragia: sangramento irregular fora da menstruação. SP3 . CÉLULAS TRONCO ⇨ As células-tronco são células capazes de autorrenovação e diferenciação em muitas categorias de células. ⇨ Elas também podem se dividir e se transformar em outros tipos de células. Além disso, as células-tronco podem ser programadas para desenvolver funções específicas, tendo em vista que ainda não possuem uma especialização. ⇨ Serem capazes de produzir pelo menos uma linhagem celular diferenciada e estas células derivadas serem funcionais nos tecidos derivados desta linhagem(ns). ⇨ Ter capacidade de auto renovação (ilimitada ou prolongada). TIPOS DE CÉLULAS TRONCO: Existem três principais tipos de células tronco: as embrionárias e as adultas ( encontradas principalmente na medula óssea e no cordão umbilical, oriundas de fontes naturais), e as pluripotentes induzidas que foram obtidas por cientistas em laboratório em 2007. ⇨ CÉLULAS TRONCO EMBRIONÁRIAS: - Pluripotentes ou embrionárias - São encontradas no embrião no estágio de blastocisto, 4 a 5 dias após a fecundação - Originam tecidos dos 3 folhetos embrionários: ectoderma, endoderma e mesoderma. - podem ser expandidas em cultura na presença de substâncias que impeçam a sua diferenciação. Mantém a sua potencialidade e a sua capacidade de auto-renovação; - Células derivadas da massa celular interna (ICM) do blastocisto. Na figura abaixo, a região circulada de vermelho é chamada de massa celular interna, e é essa massa de células que chamamos de células tronco embrionárias. - Em uma fase posterior ao embrião de 5 dias, ele já apresenta estruturas mais complexas, como coração e sistema nervoso em desenvolvimento, ou seja, as células já se especializaram, e com isso, não podem mais ser consideradas células tronco. - O corpo humano possui aproximadamente 216 tipos diferentes de células e células tronco embrionárias capazes de se especializar em qualquer uma delas. - Existem também as células embrionárias totipotentes, que se transformam em qualquer tipo de célula, inclusive as embrionárias. ⇨ CÉLULAS TRONCO FETAIS (FSC): -Células que não se diferenciam espontaneamente. Apresentam-se em abundância por todo o organismo em desenvolvimento. Apresentam maior poder de auto-renovação. Ex. Células do cordão umbilical* (adultas). *ADULTAS: - Por definição, são células do indivíduo após o nascimento. - Encontram-se principalmente na medula óssea e no sangue do cordão umbilical, mas cada órgão corpo humano possui um pouco de células tronco adultas para poder renovar as células ao longo da vida - Podem se dividir para formar uma célula nova, ou outra diferenciada - Células cujos processos de mobilização e diferenciação são rigorosamente controlados. O potencial de diferenciação é limitado e normalmente são uni ou multipotentes. - Células do cordão umbilical; da medula óssea: células tronco hematopoiéticas e mesenquimais ou dos tecidos. ⇨ CÉLULAS TRONCO INDUZIDAS: - As primeiras a serem criadas, em 2007, foram à partir da pele - O processo de reprogramação se dá através da inserção de um vírus contendo 4 genes. Estes genes se inserem no DNA da célula adulta, como, por exemplo, uma da pele, e reprogramam o código genético. Com este novo programa, as células voltam ao estágio de uma célula-tronco embrionária e possuem características de autorrenovação e capacidade de se diferenciarem em qualquer tecido. - São chamadas de células-tronco de pluripotência induzida ou pela sigla iPS (do inglês induced pluripotent stem cells). COMO PODEM SER USADAS? As células-tronco fornecem aos pesquisadores ferramentas para modelar doenças, testar medicamentos e desenvolver terapias que produzam resultados efetivos. A terapia celular é a troca de células doentes por células novas e saudáveis, e este é um dos possíveis usos para as células-tronco no combate a doenças. Em teoria, qualquer doença em que houver degeneração de tecidos do nosso corpo poderia ser tratada através da terapia celular. ⇨ Células do Cordão Umbilical: - Células tronco hematopoiéticas: são extraídas do sangue. Potenciais para o tratamento de leucemia, imunodeficiência e outras doenças hematológicas. - Células tronco mesenquimais: encontradas no tecido do cordão umbilical. Serviriam para tratar doenças neurológicas, pulmonares e cardiológicas. ⇨ Células da Medula Óssea: - Células tronco hematopoiéticas: utilizadas no trasplante de medula óssea: No transplante primeiramente se realiza a destruição das células defeituosas por rádio ou quimioterapia. Posteriormente se substitui por células da linhagem hematopoiética saudáveis da medula óssea do doador. - Células tronco mesenquimais: não apresentam a plasticidade que aparentavam ter. Secretam fatores que recrutam as células do próprio tecido para promover alguma regeneração, mas que esta é basicamente limitada: - Possuem efeito sobre doenças autoimunes. Podem ajudar a suprimir o ataque do sistema imune que causa essa autodestruição, principalmente no diabetes e esclerose múltipla. Outras fontes: tecido adiposo, cordão umbilical, vilosidades coriônicas, líquido amniótico, sangue periférico, fígado do feto, pulmões e dentes. ⇨ C. T. Embrionárias - As mais promissoras (pluripotentes) - Derivadas do blastocisto; - Necessitam ser replicadas em cultivo, para isso precisam se multiplicar sem perder a capacidade de diferenciação mas permanecem indiferenciadas ( em condições normais a diferenciação se dá em 48h) RISCOS: Desenvolver tumores, Compatibilidade COMOUSAR? No laboratório, direciona-se o cultivo através do desenvolvimento de protocolos para dirigir a diferenciação. ⇨ Clonagem: - Utilizada para evitar incompatibilidade entre o indivíduo e as células tronco inseridas. - Experimentos retiram o núcleo de células do indivíduo e implantam em óvulos vazios. - Ativam o mesmo para desenvolvimento para obter um blastocisto em laboratório. OBS: outra forma de evitar a incompatibilidade seria reprogramação das células do fibroblasto do próprio indivíduo. Dessa forma, as mesmas são capazes de se retrocederem às células pluripotentes, semelhantes às do blastocisto. SP4 . HORMÔNIOS PLACENTÁRIOS E HORMÔNIOS NO PARTO Fatores hormonais: • A progesterona é secretada na última metade do ciclo menstrual pelo corpo lúteo. Converte as células do estroma endometrial em grandes células que contém grandes quantidades de glicogênio, lipídios, minerais e proteínas necessárias ao desenvolvimento do concepto; • Após a implantação no endométrio, a secreção de progesterona provoca o aumento das células endometriais, armazenando mais nutrientes e formando a decídua. • Secreção hipofisária: a hipófise anterior da mãe aumenta pelo menos 50% durante a gravidez, e aumenta sua produção de corticotropina (ACTH), tireotropina (TSH) e prolactina (PRL); o Observação: produção se FSH e LH é suprimida em consequência dos efeitos inibidores do estrogênio e da progesterona da placenta; Secreções placentárias: Gonadotropina Coriônica Humana (hCG) • Secretado pelas células trofoblásticas sinciciais; • Secretado a partir do 7°/8° dia após a fecundação; • Secreção diminui após a 10° semana de gestação; • Funções: - Evita a luteólise: evita a involução do corpo lúteo no final do ciclo sexual feminino mensal; - Estimula a secreção de progesterona, estrogênio e relaxina pelo corpo lúteo (esses hormônios impedem a menstruação e fazem com que o endométrio cresça e armazene nutrientes); - Realiza imunossupressão para que a mãe não rejeite o embrião (inibe a produção de anticorpos pelos linfócitos); - Tem atividade tireotrófica: estimula a secreção de tiroxina - Estimula as células intersticiais a secretar testosterona em fetos masculinos até o nascimento. A testosterona faz com que os órgãos sexuais masculinos cresçam e com que os testículos desçam para o saco escrotal. Estrogênios • Secretados pelas células trofoblásticas sinciciais e pelo corpo lúteo; • Formados a partir de desidroepiandrosterona (DHEA), que é convertido pelas células trofoblásticas em estrona (E1), estradiol (E2) e estriol (E3); - DHEA são formados nas glândulas adrenais fetais e maternas; • Funções: Tornam as articulações sacroilíacas maleáveis e a sínfise pubiana elástica (essas mudanças facilitam a passagem do feto pelo canal do parto) – aumenta o grau de contratilidade uterina (dilatação do colo uterino no trabalho de parto). Aumento das mamas maternas e crescimento da estrutura dos ductos das mamas. Progesterona • Secretadas em quantidades pelo corpo lúteo no início da gravidez e posteriormente em quantidades enormes pela placenta; • Funções: Faz com que as células deciduais se desenvolvam o endométrio uterino (responsáveis pela nutrição do embrião inicial). Diminui a contratilidade do útero grávido, evitando assim que as contrações uterinas causem aborto espontâneo. Inibe o músculo liso uterino e bloqueia sua resposta à ocitocina e as prostaglandinas. Ajuda o estrogênio a preparar as mamas da mãe para a lactação. Torna o muco cervical espesso. Somatomamotrofina Coriônica Humana (hCS) • Começa a ser secretada pela placenta por volta da quinta semana de gestação; • Secretada em quantidades muitas vezes maiores do que os outros hormônios da gravidez combinados; • Funções: Causa desenvolvimento parcial das mamas. Possui efeitos semelhantes aos do hormônio de crescimento (causa a formação de tecidos protéicos). Diminui a sensibilidade à insulina e a utilização de glicose pela mãe, disponibilizando assim, quantidades maiores de glicose para o feto. Promove a liberação de ácidos graxos livres das reservas de gordura da mãe, proporcionando assim uma fonte alternativa de energia para o metabolismo materno durante a gravidez. Promove a diferenciação de tecidos fetais. Relaxina • Secretada pelo corpo lúteo e pelos tecidos placentários; • Funções: Aumenta a elasticidade da pelve ( por remodelamento do tecido conjuntivo), afrouxa a união entre os ossos da bacia e alarga o canal da passagem do feto. Aumenta o número de receptores para a ocitocina no útero no momento do parto. Diminui as contrações uterinas. Observações: • Secreção hipofisária: a hipófise anterior da mãe aumenta pelo menos 50% durante a gravidez, e aumenta sua produção de corticotropina (ACTH), tireotropina (TSH) e prolactina (PRL); - Observação: produção se FSH e LH é suprimida em consequência dos efeitos inibidores do estrogênio e da progesterona da placenta; • Secreção de corticosteróide: aumento da secreção de aldosterona, que provoca a reabsorção de sódio e consequentemente provoca a retenção de líquido; • Secreção pela glândula tireóide: a glândula materna aumenta em 50% durante a gravidez, assim como a secreção de tiroxina (T4) por efeito do hCG; • Secreção pelas glândulas paratireóides: aumento da secreção do hormônio paratireóide, que causa absorção do cálcio dos ossos maternos para manter uma concentração de cálcio normal no líquido extracelular, mesmo quando o feto cálcio para calcificar seus próprios ossos; - essa secreção é intensificada durante a lactação; Glicoproteínas do fator de crescimento transformador Beta: • Inibina: produzida nas células da granulosa, inibe a liberação de FSH e sustenta a estimulação do GnRH no sinciciotrofoblasto para a produção de hCG; • Ativina: potencializa a secreção de hCG e de progesterona; • Hormônio melanotrófico: atua nos melanócitos para liberação de melanina, aumentando a pigmentação da aréola, abdome e face materna. Parto: • O parto é desencadeado por ações hormonais e mecânicas. Fatores hormonais que aumentam a contratilidade uterina: • Maior proporção de estrogênio em relação à progesterona: a partir do sétimo mês, a secreção de estrogênio aumenta, enquanto a secreção de progesterona permanece constante ou até mesmo diminuí um pouco; • Secreção de ocitocina: secretada pela neuro-hipófise materna e fetal, e causa contrações uterinas: - A musculatura uterina aumenta seus receptores de ocitocina durante os últimos meses da gravidez; - A taxa de secreção desse hormônio aumenta durante o parto; • Secreção de cortisol: estimulante uterino liberado pelas glândulas adrenais do feto; • Secreção de prostaglandinas: estimulam as contrações uterinas, liberadas pelas membranas fetais durante o trabalho de parto. Fatores mecânicos que aumentam a contratilidade uterina • Distensão da musculatura uterina; • Distensão ou irritação do colo uterino pela cabeça do bebê. SP4 . CONTROLE GENÉTICO • Cada gene, que é um ácido nucléico chamado ácido desoxirribonucléico (DNA), controla a formação de outro ácido nucléico, o ácido ribonucléico (RNA); • O RNA disseminado na célula, controla a formação de uma proteína específica; • As proteínas podem ser: - Estruturais: em associação com diversos lipídios e carboidratos, formam as estruturas de diversas organelas intracelulares; - Enzimas: catalisam as diversas reações químicas nas células; Genes (DNA)→ formação do RNA→ formação de proteínas → estrutura celular e enzimas celulares→ função celular • No núcleo celular um grande número de genes está ligado, extremidade com extremidade, formando as longas moléculas de DNA; • Os componentes químicos básicos envolvidos na formação do DNA são: ácido fosfórico, um açúcar chamado desoxirribose e quatro bases nitrogenadas (duas purinas: adenina e guanina, e duas pirimidinas: a timina e a citosina); • O ácido fosfórico e a desoxirribose formam as duas fitas helicoidais que são o esqueleto da molécula de DNA. Já as bases nitrogenadas encontram-se entre as duas fitas, conectando-as por meio de pontes de hidrogênio; - A basepurínica adenina sempre se liga à base pirimídica timina; - A base purínica guanina sempre se liga à base pirimídica citosina; • O código genético consiste em sucessivos tripletos de bases. Isso é, cada três bases sucessivas é uma palavra do código. TRANSIÇÃO • Pelo fato de o DNA estar localizado no núcleo da célula, enquanto a maioria das funções da célula é realizada no citoplasma, utiliza-se a intermediação do RNA para que seja possível controlar as reações químicas do citoplasma; • A formação do RNA é controlada pelo DNA do núcleo; • A transcrição é o processo de transferência do código para o RNA, que por sua vez se difunde do núcleo para o compartimento citoplasmático, onde controla a síntese de proteínas. Informações básicas • As duas fitas da molécula de DNA se separam temporariamente, através do rompimento das pontes de hidrogênio entre as bases das duas fitas; • Uma das fitas é usada como molde para a síntese da molécula de RNA; • Os tripletos de código no DNA são transcritos para tripletos de código complementar (chamados códons) no RNA; - Estes códons controlarão a sequência de aminoácidos em uma proteína a ser sintetizada no citoplasma celular; • Blocos básicos da construção de RNA: o açúcar ribose é utilizado em substituição ao açúcar desoxirribose. A timina é substituída pela pirimidina uracila; • Ativação dos nucleotídeos de RNA: realizado pela enzima RNA-polimerase. Isto ocorre pela adição a cada nucleotídeo de dois radicais de fosfato extra; - O resultado deste processo de ativação é que grandes quantidades de energia do ATP estão disponíveis em cada nucleotídeo; - Esta energia é utilizada para promover as reações químicas que adicionam cada novo nucleotídeo ao final da cadeia de RNA; Montagem de cadeia de RNA- Processo de Transcrição Iniciação • Na fita de DNA, no início de cada gene, há uma sequência de nucleotídeos chamada de promotor; • A RNA-polimerase reconhece este promotor e se liga a ele; • A RNA-polimerase causa o desenrolar da hélice de DNA e a separação, na região desenrolada, das duas fitas. Alongamento • Então, a polimerase se move ao longo da fita de DNA separando as duas fitas, ao mesmo tempo adiciona pontes de hidrogênio entre as bases do filamento de DNA e a base dos nucleotídeos de RNA. Terminação • Quando a RNA-polimerase atinge o fim de um gene de DNA, a enzima e a recém-formada cadeia de RNA se separam da fita de DNA; - O final da transcrição é um processo bem controlado, determinado pelo surgimento dos códons de parada; • O transcrito de RNA é quase idêntico à fita de DNA não molde; - É denominado de RNA mensageiro, já que levao código genético para o citoplasma, para controlar o tipo de proteína formada. TRADUÇÃO • Na fase de tradução, a mensagem contida no RNAm é decodificada e o ribossomo a utiliza para sintetizar a proteína de acordo com a informação dada; • Os ribossomos são formados por duas subunidades: - Subunidade menor: nessa subunidade ele faz ligação ao RNAm; - Subunidade maior: nessa subunidade há dois sítios, em que cada um desses sítios pode se unir a duas moléculas de RNAt. Uma enzima presente nessa subunidade realiza a ligação peptídica entre os aminoácidos; ▪ Assim, o ribossomo vai percorrendo o RNAm e provocando a ligação entre os aminoácidos; ▪ O RNA de transferência transporta os aminoácidos ativados para os ribossomos, os quais serão utilizados na montagem da molécula de proteína. Iniciação • O RNAm passa através do ribossomo, começando por uma extremidade predeterminada (códon de iniciação de cadeia - AUG); • O ribossomo também se reúne em torno do primeiro RNAt, o qual transporta o aminoácido metionina que corresponde ao primeiro códon, AUG. Alongamento • O RNAm é lido um códon por vez e o aminoácido que corresponde a cada códon é adicionado à cadeia de proteína crescente; • Cada vez que um códon é exposto, um RNAt correspondente se liga ao códon, e a cadeia de aminoácidos existente (polipeptídeo) é ligada ao aminoácido do RNAt através de reação química; - O anticódon de um RNAt pareia com o códon do RNAm. Terminação • Etapa em que a cadeia de polipeptídeos é liberada; • Ela tem início quando um códon de parada (UAG, UAA ou UGA) entra no ribossomo, o que provoca uma série de eventos que separa a cadeia de seu RNAt, deixando-a sair do ribossomo; • Depois da terminação, o polipeptídeo pode dobrar-se na forma 3D correta através do processamento, ser enviado para o lugar certo na célula ou se combinar com outros polipeptídeos antes que possa atuar como uma proteína funcional. CONTROLE DA FUNÇÃO DO GENE • Mecanismos de feedback para o controle das operações funcionais das células; • Eles são: a regulação genética (o grau de ativação dos genes é controlado) e a regulação enzimática (os níveis de atividade das enzimas são controlados); Regulação genética • A proteína que faz regulação negativa é chamada de proteína repressora (impede a adesão da RNA polimerase ao promotor); • A proteína ativadora contribui a ligação da RNA polimerase ao promotor; • A presença de uma quantidade crítica de produto sintetizado na célula pode causar a inibição por feedback negativo do opéron, que é responsável por sua síntese; - Opéron é o trecho da fita de DNA que controla a formação das enzimas que sintetizam produtos na célula; - Isto pode se dar porque uma proteína repressora se liga ao operador repressor, ou porque uma proteína ativadora se desliga de um operador ativador. Regulação enzimática Inibição enzimática • Algumas substâncias químicas possuem controle direto de feedback inibindo os sistemas de enzimas que as sintetizam. Ativação enzimática • Normalmente inativas, as enzimas precisam ser ativadas para exercerem seu papel. CONTROLE DA REPRODUÇÃO CELULAR • Os genes e seus mecanismos reguladores determinam as características de crescimento das células e também quando ou se estas células se dividirão para formar novas células: 1° passo: replicação de todo o DNA dos cromossomos; 2° passo: período de leitura de prova das fitas de DNA, para a verificação de áreas defeituosas. Se detectadas, estas serão substituídas através de cortes das áreas impróprias. Se as a leitura de prova falha, ocorrem as mutações; 3° passo: a divisão celular (processo de mitose). • Controlam os fatores de crescimento celular: ▪ Fatores de crescimento externos; ▪ Limitação de espaço; ▪ Secreção própria das células limitam o crescimento • Nas extremidades do material genético, com a função de proteção: Telômeros – nucleotídeos repetidos que se dispõe nas extremidades das cromátides e protegem a deterioração do cromossomo durante a divisão. CONTROLE DE CRESCIMENTO CELULAR • Esse controle se dá de três formas: - Fatores de crescimento externo; - Limitação de espaço (este fator de controle é observado por exemplo em células que se encontram em recipientes de cultura); - Secreções próprias das células limitam seus crescimentos. DIFERENCIAÇÃO CELULAR • Alterações nas propriedades físicas e funcionais das células, à medida que elas proliferam no embrião, para formar diferentes estruturas e órgãos corpóreos; • Resulta não da perda de genes, mas da repressão seletiva de diferentes opérons genéticos; • Certas células do embrião controlam a diferenciação das células adjacentes. APOPTOSE • Quando as células não são mais necessárias ou se tornam uma ameaça para o organismo, elas cometem algo como um suicídio, que é a morte celular programada; • O processo envolve uma cascata proteolítica específica que leva a célula à diminuição de volume e condensação desmontando seu citoesqueleto e alterando sua superfície, permitindo a ligação de um macrófago que irá, então digeri-la; • Ao contrário da necrose, este processo não causa nenhum tipo de inflamação e lesão das células ao seu redor, já que a fagocitose da mesma ocorre antes que qualquer vazamento de seus conteúdos aconteça; - Necroses normalmente acontecem em consequência de lesões agudas. Logo, as células necróticas espalham seus conteúdos causando inflamações.
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