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Resumo Células PRODUÇÃO: PAULO EMANUEL Paulo Emanuel - CÉLULAS 2 Sumário O que é a vida? ............................................................................................................................................................ 3 Hipóteses para o surgimento da vida ...................................................................................................................... 3 Células ......................................................................................................................................................................... 3 Tipos ........................................................................................................................................................................ 3 Estruturas/organelas ............................................................................................................................................... 3 Membrana plasmática ......................................................................................................................................... 3 Mitocôndrias........................................................................................................................................................ 4 Ribossomos/Polirribossomos .............................................................................................................................. 4 Retículo Endoplasmático ..................................................................................................................................... 5 Golgiossomo ........................................................................................................................................................ 5 Lisossomos ........................................................................................................................................................... 5 Peroxissomos ....................................................................................................................................................... 5 Centríolos ............................................................................................................................................................ 6 Estrutura do DNA e cromossomos .............................................................................................................................. 6 Cromossomo ............................................................................................................................................................ 6 Estrutura .............................................................................................................................................................. 6 Tipos .................................................................................................................................................................... 7 Síntese Proteica ........................................................................................................................................................... 7 Transcrição ............................................................................................................................................................... 7 Tradução .................................................................................................................................................................. 7 Referências .................................................................................................................................................................. 7 Paulo Emanuel - CÉLULAS 3 APG – SEMANA 2/PROBLEMA 1 OBJETIVOS: → Compreender os tipos, as funções e as estruturas das células → Entender a estrutura do DNA e dos cromossomos → Compreender a síntese proteica O que é a vida? É notório que todo ser vivo é constituído de células, uma vez que a célula é a unidade morfofisiológica de todo ser vivo. Assim, o que é a vida? Qual o papel da célula nesse processo? Segundo a NASA, “a vida é um sistema autossustentável capaz de passar por evolução Darwiniana”. Diante o exposto, vírus é vivo? O geneticista francês Antoine Danchin diz que vírus não é vivo “porquê não possui lei de correspondência entre memória genética e manipulação”. Por ser um parasita intracelular obrigatório, o vírus precisa tomar o controle da maquinaria celular para conseguir se replicar. Então, o que foi importante para o surgimento da primeira célula e por consequência da vida? De início, o item mais importante foi a formação de uma membrana, uma vez que diante da desordem, caos, essa possibilitou manter o meio interno constante e diferente do meio externo, às custas de trocas com o meio. É claro que a formação das primeiras moléculas orgânicas, do RNA e por último do DNA contribuíram para o surgimento da vida. Hipóteses para o surgimento da vida • Criacionismo • Panspermia • Autotrófica • Heterotrófica Células Tipos 1. Procariontes 2. Eucariontes As células humanas são eucariontes, elas podem ser indiferenciadas (células tronco), diferenciadas e desdiferenciadas (cancerígenas). As células diferenciadas, dependem dos fatores de diferenciação, pois se toda célula possui o mesmo DNA, o que diferencia uma célula muscular de uma célula óssea? É certo que embora tenha o mesmo DNA a expressão dos genes em cada tipo de célula é distinta, a ciência ainda busca conhecer quais são os fatores de diferenciação para o progresso na manipulação de células tronco. Estruturas/organelas Membrana plasmática Modelo: Mosaico fluído Composição: Dupla camada de fosfolipídios, proteínas carregadoras (Permeases) que podem ser uniport, symport e antiport, e por fim glicocálix (glicoproteína ou glicolipídio). Uniport Symport Antiport E.B.S.: os fosfolipídios tem propriedades anfifílicas, são hidrófobos e hidrófilos. E.B.S.: as proteínas carregadoras podem estar passando pela membrana em diferentes conformações, podendo ser intrínsecas, extrínsecas e transmembranas. Paulo Emanuel - CÉLULAS 4 Propriedades da membrana: • Elasticidade • Resistência • Baixa tensão superficial • Capacidade de regeneração • Semipermeabilidade seletiva Adaptações da membrana: • Microvilosidades • Desmossomos • Interdigitações • Glicocálix Tipos de Transporte: 1. Transporte passivo: Não ocorre gasto de energia, a favor de um gradiente de concentração. • Difusão simples • Difusão facilitada • Osmose 2. Transporte Ativo: Ocorre gasto de energia (ATP), contra um gradiente de concentração. • Bombas (ex.: bomba de sódio e potássio) Englobamento e eliminação de partículas: 1. Endocitose (entrada) • Pinocitose • Fagocitose • Endocitose por receptores 2. Exocitose (saída) • Clasmocitose Mitocôndrias Possui um sistema de endomembranas – teoria da endossimbiose. A teoria da endossimbiose sugere que as células eucarióticas surgiram a partir da incorporação simbiótica de células procariontes mais simples, como bactérias. As mitocôndrias e os cloroplastos, organelas encontradas nas células eucarióticas, teriam se originado dessa associação. Essa teoria revolucionou nossa compreensão da origem das células complexas. A mitocôndria participa do processo de respiração celular, no qual 1 molécula de glicose gera 38 ATP. Ciclo de Krebs: Ocorre na matriz mitocondrial. Cadeia Respiratória (Cadeia Transportadora de Elétrons): Ocorre nas cristas mitocondriais. Ribossomos/Polirribossomos Forma-se a partir do nucléolo, uma vez que o nucléolo é constituído de RNA ribossômico + proteína, a associação dessas substâncias gera a ribonucleoproteína que é a matéria prima para a formação dos ribossomos. Os ribossomos possuem duas subunidadesligadas por íons de magnésio. É a organela responsável pela síntese de proteínas. Paulo Emanuel - CÉLULAS 5 Retículo Endoplasmático Rede de canais membranosos, possui as funções de sustentação celular e formação do Golgiossomo (Complexo de Golgi). É dividido em liso e rugoso/ergastoplasma de acordo com a associação de ribossomos. Participa do armazenamento, transporte e empacotamento de substâncias, síntese de lipídios (Adrenais, síntese de esteroides nos ovários e testículos...), formação da carioteca e vacúolos, controle da pressão osmótica, detoxicação (fígado). E.B.S.: O retículo sarcoplasmático nas células musculares estriadas que acumulam cálcio e influenciam na contração muscular é um tipo de retículo endoplasmático liso. Golgiossomo É uma especialização do retículo endoplasmático, são bolsas membranosas sobrepostas possuindo duas faces, a face cis recebe as vesículas do retículo endoplasmático e a face trans exporta as vesículas para fora da célula. Desse modo, essa organela está associada a secreção celular, formação dos lisossomos, e do acrossomo nos espermatozoides. Além disso, o complexo de golgi realiza a glicolisação final de proteínas, ou seja, faz a junção de proteína + glicose para formar glicoproteínas, proteína + lipídio para formar lipoproteína e proteína + vitamina para formar enzimas. Lisossomos Contêm mais de 40 enzimas hidrolíticas, abundantes em células fagocitárias. Sua função é a digestão celular, participa da autofagia, autólise, apoptose e histólise. Os lisossomos também são responsáveis pela remodelagem plástica, como: • Regressão do útero pós-parto • Regressão das membranas interdigitais • Cavidade dos ossos Doenças relacionadas: Silicose (doença dos mineiros): destruição de células do pulmão. Tay-Sachs (genético): ausência ou insuficiência de uma enzima presente nos lisossomos. Assim, por não decompor glicolipídios faz com que lipídios se acumulem no cérebro. Peroxissomos Vesícula rica em peroxidase (catalase), e oxidase. Participa da detoxicação de parte do álcool. A peroxidase atua transformando a água oxigenada em água e gás oxigênio. Paulo Emanuel - CÉLULAS 6 Centríolos Composto por 9 trios de microtúbulos, esses microtúbulos são formados pela proteína tubulina a e b. Sua função é a formação das fibras do fuso acromático, de cílios (traqueia), de flagelos (espermatozoide), além da distribuição dos cromossomos na divisão celular. Estrutura do DNA e cromossomos O DNA (Ácido desoxirribonucleico) é um composto orgânico que contém as informações genéticas de seres vivos. O DNA é uma fita de dupla hélice, helicoidal devido a diferença entre as bases, capaz de se autoduplicar, tem a capacidade de sintetizar RNA (mensageiro, transportador, ribossômico e de interferência) e se assemelha a um polímero, uma vez que é formado por um conjunto de partes menores chamadas nucleotídeos. A seguir, vejamos a estrutura básica de um nucleotídeo: O DNA possui diferentes níveis de compactação, quando a célula se encontra em interfase, temos no núcleo a cromatina, já quando a célula está se dividindo, seja por mitose ou meiose, o DNA se encontra compactado na forma de cromossomo. Níveis de compactação do DNA: 1. DNA 2. Nucleossomo: Quando o DNA se enrola a oito histonas (proteínas estruturais). 3. Solenoide: Junção de 6 nucleossomos. 4. Cromatina 5. Cromossomo E.B.S.: Na interfase, quando o DNA está na forma de cromatina, temos vários filamentos, ao pegar um desses filamentos o nomeamos como cromonema. Cromossomo Estrutura Paulo Emanuel - CÉLULAS 7 Tipos E.B.S.: Elizabeth Blackburn, ganhou o prêmio Nobel em 2009 por associar os telômeros do cromossomo e a enzima telomerase com o envelhecimento. Uma vez que a cada replicação celular ocorre o desgaste do telômero. E.B.S.: O DNA é uma molécula de fita dupla composta por duas cadeias antiparalelas. A numeração 3' e 5' se refere aos carbonos dos açúcares de desoxirribose presentes nas cadeias de DNA. Síntese Proteica Transcrição O DNA é desenrolado e a pontes de hidrogênio são quebradas pela enzima RNA polimerase, cerca de duas voltas da hélice é desenrolada, o espaço surgido recebe o nome de sítio de transcrição, nesse momento será sintetizado uma fita de RNA precursor (Pré-RNA) devido a junção de novos nucleotídeos tomando como base a fita molde de DNA. O RNA precursor passará por uma etapa chamada Splicing alternativo, uma vez que esse Pré-RNA possui partes codificantes (éxons) e partes não codificantes (íntrons), dessa forma, a retirada desse íntrons gerará o que chamamos de RNA mensageiro funcional. Tradução O RNA mensageiro funcional é traduzido em uma proteína. Para isso acontecer o RNAm se junta a um ribossomo. Os ribossomos leem a sequência de bases do RNAm em grupos de três chamados códons. Cada códon especifica um aminoácido ou sinal de parada. O aminoácido correspondente é trazido ao ribossomo por um RNAt (RNA transportador) específico, que possui um anticódon complementar ao códon do RNAm. Os RNAt são moléculas adaptadoras que se ligam ao aminoácido correto e o transferem para o ribossomo, permitindo a formação da cadeia polipeptídica. À medida que os aminoácidos são adicionados à cadeia polipeptídica em crescimento, ocorrem ligações peptídicas (síntese por desidratação) entre eles, resultando na formação da estrutura primária da proteína. O processo continua até que o ribossomo encontre um códon de parada, indicando o término da síntese da proteína. A proteína recém-sintetizada é então liberada. E.B.S.: O código genético é universal e degenerado (um aminoácido pode ser codificado em mais de um códon). E.B.S.: RNA de interferência, regulam a transcrição e tradução gênica, está associado a normalidade da função celular. Referências HALL, John E.; HALL, Michael E. Guyton & Hall - Tratado de Fisiologia Médica. Grupo GEN, 2021. E-book. ISBN 9788595158696. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788595 158696/. Acesso em: 29 jun. 2023. O que é a vida? Hipóteses para o surgimento da vida Células Tipos Estruturas/organelas Membrana plasmática Mitocôndrias Ribossomos/Polirribossomos Retículo Endoplasmático Golgiossomo Lisossomos Peroxissomos Centríolos Estrutura do DNA e cromossomos Cromossomo Estrutura Tipos Síntese Proteica Transcrição Tradução Referências
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