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BASES DA BIOLOGIA CELULAR, MOLECULAR E TECIDUAL WEBCONFERÊNCIA I Profª Drª Marcela Pinto Moura CITOLOGIA • Definição e importância: o É a área da Biologia que estuda as células, tanto em relação à sua estrutura, quanto a seu funcionamento e composição química. o Evolução da Citologia → Teoria Celular o Classificação dos organismos em 5 grandes grupos: • Monera • Protista • Fungi • Plantae • Animalia CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS https://colegiovascodagama.pt/ciencias3c/onze/images/sistematica2.png https://2.bp.blogspot.com/-d4giO3V8z6k/TqwtC8RTRtI/AAAAAAAAABs/rvjBd06SJPg/s1600/microbiologia-12.jpg BREVE HISTÓRICO https://i.pinimg.com/564x/64/98/55/6498553e6a7c4e9803d4d861fdc11dfd.jpg TEORIA CELULAR NOVA TEORIA CELULAR • A célula é a menor parte de um organismo vivo e tem capacidade e autonomia para crescer e se reproduzir; • Todos os seres vivos são formados por células (exceto os vírus); • As reações de um organismo dependem do funcionamento das células, por isso, ela é considerada a unidade fisiológica de todos os seres vivos; • Todas as células têm origem a partir de outra célula preexistente, que se divide e fornece material genético para as células-filhas. CITOLOGIA • Procariontes o Células mais primitivas → 3,5 bilhões de anos (Ancestral comum?) o Características gerais: • S/ núcleo definido e S/ organelas • Possuem Membrana plasmática • Possuem Parede celular (Gram + e Gram -) • Estruturas na superfície celular ✓ Fímbrias → Pequenas e numerosas ✓ Pili → Poucos e longos (Conjugação) • Reprodução Assexuada ✓ Fissão binária https://www.pravaler.com.br/wp-content/uploads/2020/05/o-que-e-citologia-celula-procarionte.png Link do vídeo: encurtador.com.br/cfEMV CITOLOGIA • Eucariontes o Células mais complexas e estruturadas o Características gerais: • Núcleo definido e individualizado • Possuem várias organelas • Membrana plasmática • Parede celular → Vegetais • Reprodução sexuada ✓ Gametas → Masculinos e femininos ✓ Variabilidade genética https://static.mundoeducacao.uol.com.br/mundoeducacao/2020/09/celula-eucarionte.jpg PROCARIONTES X EUCARIONTES https://s1.studylibpt.com/store/data/000392168_1-2c48b36bb3c7bf97ae2b93d5b45f0c91.png ORGANELAS CELULARES http://www.mesalva.com/forum/uploads/default/original/2X/c/cec0138454da341ac3139520213377c069608c02.png https://pt-static.z-dn.net/files/d69/1d56d4fb93d0e9f5135e377603d9fca9.jpg MEMBRANA PLASMÁTICA • Membrana plasmática o Componentes: • Carboidratos • Proteínas • Glicoproteínas • Fosfolipídios • Colesterol o Funções: • Revestimento • Proteção • Reconhecimento celular • Permeabilidade seletiva https://www.estudopratico.com.br/wp-content/uploads/2013/05/membrana-plasmatica.jpg TIPOS DE TRANSPORTE BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO OSMOSE ENDOCITOSE E EXOCITOSE https://alemdasaulas.files.wordpress.com/ 2015/11/endocitose-exocitose-p.png Link do vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=-CaPKp- B8jQ BIOELETROGÊNESE • Potenciais elétricos de membrana o Tipos de potenciais • POTENCIAL DE REPOUSO ✓ Assimetria dos íons Na+, K+ e Cl- (Citosol x Meio) ✓ Presença de proteínas aniônicas e íons fosfato no citosol ✓ Excesso de cargas negativas (Citosol) • POTENCIAL DE AÇÃO ✓ Impulsos eletroquímicos ou Autogerados ✓ Células → membranas excitáveis ✓ Neurônios e células musculares ✓ Transmissão de sinais e contração muscular IMPULSOS NERVOSOS http://www.minutoenfermagem.com.br/uploads/posts/186/potencial-de-acao.jpg Link do vídeo https://www.youtube.com/watch?v=GAU4r0XleRU Link do vídeo https://www.youtube.com/watch?v=Kn5YajvxA2w NÚCLEO CELULAR https://s4.static.brasilescola.uol.com.br/be/2020/07/nucleo-celular.jpg https://static.todamateria.com.br/upload/cr/om/cromos_estrut1.jpg ▪ O DNA (ácido desoxirribonucleico) é um ácido nucleico que se relaciona com a hereditariedade. • Apresenta informações genéticas de cada indivíduo • Essencial para a transmissão das características → Descendentes ▪ É ele que determina o fenótipo dos indivíduos. ▪ Nos organismos eucariotos • Armazenada no núcleo • Organizada em cromossomos • Também nas mitocôndrias (DNA mitocondrial) DNA Grupo fosfato Desoxirribose Base nitrogenada Ligação fosfodiéster Carbono 5’ Carbono 3’ ESTRUTURA BÁSICA DO DNA Link do vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=dRBgmZ8Iozc DNA – BASES E LIGAÇÕES DNA – ESTRUTURAS ▪ O RNA (ácido ribonucleico) é um ácido nucleico essencial na síntese de proteínas. ▪ Ela funciona como uma intermediadora capaz de expressar as informações presentes no DNA. ▪ A molécula de RNA é formada a partir da molécula de DNA em um processo chamado de transcrição. RNA RNA – ESTRUTURAS TIPOS DE RNA DNA x RNA DNA x RNA DNA - REPLICAÇÃO ❑ A replicação é o processo de duplicação de uma molécula de DNA de dupla cadeia (hélice). ▪ Qualquer cadeia pode servir como molde ❑ Os mecanismos de replicação dos procariotos e eucariotos NÃO são idênticos. ▪ Direção: Unidirecional x Bidirecional ▪ Divisão celular: Entre divisões x Fase S ▪ Origem: 1 x várias DNA - REPLICAÇÃO https://miro.medium.com/max/1089/1*j64h_HHqYZpDce7Aaaj58Q.png Forquilha de replicação Semiconservativa https://lh3.googleusercontent.com/proxy/aU2Bhp39td4baXKplQ3Hq6YvfLI- PyNwo1U5EqJscdkkiAYcMkroYigTVQcQFqi_jqSgZFtVcvFd5Zlf3Fg8qaNu1TaSEbW2smEup181IxzhqNJsWl_vIbXe15N xKcXopaso DNA - REPLICAÇÃO Fita líder Fita atrasada Fragmento de Okasaki Proteínas SSBs https://www.youtube.com/watch?v=zVaPUThUdWwLink do vídeo DNA - REPLICAÇÃO DNA - TRANSCRIÇÃO ❑ É o processo de formação do RNA a partir da cadeia-molde de DNA. ❑ O processo é catalisado pela enzima RNA-polimerase ▪ Multifuncional (RNA polimerases I, II e III) ❑ Etapas da transcrição: ▪ Início: Regiões promotoras (TATAAT na região – 10 e TTGACA na região –35) ▪ Alongamento: Adição de ribonucleotídeos (50pb/s) ▪ Término: Sinais de término DNA - TRANSCRIÇÃO https://nemtudoedefisio.files.wordpress.com/2017/11/slide_13.jpg DNA - TRANSCRIÇÃO DNA – TRANSCRIÇÃO 1) Adição do CAP (5´) • Evita degradação (fosfatases e nucleases) • Conexão do RNAm → ribossomo (tradução) 2) Remoção dos espaçadores (splicing) • Íntrons x éxons • Sequências não codificantes 3) Adição da cauda poli A (3´) • Poliadenilação (250 A) • Evita degradação • Saída do RNAm do núcleo Processamento do pré-RNA DNA - TRADUÇÃO ❑ É o processo que “traduz” as informações contidas nos ácidos nucleicos (DNA e RNA), através da decodificação do mRNA. ❑ O processo de tradução ocorre no citoplasma da célula, especificamente, onde a organela celular, ribossomo é presente. ❑ Ribossomos: ▪ Subunidade maior (60S) ▪ Subunidade menos (40S) DNA - TRADUÇÃO ❑ Subunidade maior (60S) • Catalisa a formação de ligações peptídicas que unem os aminoácidos. ❑ Subunidade menor (40S) • Fornece uma região sobre a qual os RNAt podem ser pareados sobre os códons do RNAm. https://static.biologianet.com/2020/02/ribossomos.jpg DNA - TRADUÇÃO ❑ Polirribossomos ou Polissomos: ▪ São vários ribossomos associados a mesma fita de RNAm. ▪ Permitem que a célula produza grandes quantidades de proteínas. ▪ Economia de energia. https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/4457811/mod_book/chapter/19638/imagens/Semana_5/sem5_fig4.jpg DNA - TRADUÇÃO ❑ Componentes essenciais durante a síntese: ▪ RNA ribossômico (RNAr): forma o ribossomo ▪ RNA mensageiro (RNAm): determina a sequência dos aminoácidos na proteína ✓ CÓDON → 1 aminoácido ou a finalização do processo (Stop códon). ▪ RNA transportador (RNAt): carrega e entrega o aminoácido correto para o ribossomo. ✓ ANTICÓDON → Sequência complementar ao códon. ✓ Na outra extremidade (3´) → Liga-se ao aminoácido correspondente. DNA - TRADUÇÃO https://wikiciencias.casadasciencias.org/wiki/images/2/26/Anticodao.jpg Códon Anticódon https://cdn.kastatic.org/ka-perseus-images/d886e07ca7b0b84be55247332651bdb52fe3a425.png DNA - TRADUÇÃO ❑ Etapas:▪ Associação de um ribossomo, mRNA, tRNAT (met) ao sítio P; ▪ Outro tRNA (carregado) liga-se ao sítio A do ribossomo; ▪ É formada uma ligação peptídica entre os aminoácidos dos tRNAs; ▪ O ribossomo desloca-se pelo mRNA para outro códon e outro tRNA (carregado) liga-se ao sítio P; ▪ Novas ligações peptídicas serão formadas e o processo continua até que o ribossomo encontre um códon de parada. Resumo DNA RNA Proteína Replicação Replicação Transcrição Tradução Replicação Transcrição Tradução https://static.todamateria.com.br/upload/55/f3/55f311f659f74-como-ocorre-a-sintese-proteica-large.jpg https://www.youtube.com/watch?v=oxBPO_xTFD4Link do vídeo: Código genético ❑ É a relação entre a sequência de bases no DNA e a sequência correspondente de aminoácidos, na proteína. ❑ Nele está toda a informação que rege a sequência dos aminoácidos codificada pelo encadeamento de nucleotídeos. ❑ Existem códons de finalização e um códon de iniciação (AUG). ▪ UAA, UGA e UAG – indicam o término da sequência de aminoácidos ▪ AUG – indica que o início da sequência ▪ Todas as proteínas começam com o aminoácido Met. Código genético ▪ Características: • 64 códons – 20 aa • Semi universal • Redundante • 1 códon de iniciação • 3 códons de parada Ciclo celular - Interfase ❑ É o período que antecede a divisão celular, em que ocorre intensa atividade celular e síntese de RNA. ❑ Fases da interfase: ▪ Fase G1 ✓ ↑ Síntese de RNA e proteína ✓ Aumento do volume celular ▪ Fase S ✓ Duplicação do material genético ▪ Fase G2 ✓ ↓ Síntese de RNA e proteína ✓ Apta a sofrer a divisão celular Ciclo celular - Mitose ❑ Divisão de células somáticas, pela qual o corpo: ▪ Cresce ▪ Diferencia-se ▪ Realiza a regeneração dos tecidos. ❑ As células-filhas recebem conjunto de informações genéticas idêntico ao da célula parental. ❑ O número diploide de cromossomos é mantido nas células filhas (2n). Ciclo celular - Mitose https://askabiologist.asu.edu/sites/default/files/resources/articles/buildingblocks/portuguese/mitosis-chart-portuguese-2.jpg https://www.youtube.com/watch?v=jNo1gCqObXk Link do vídeo Ciclo celular - Meiose ❑ Ocorre apenas nas células das linhagens germinativas masculinas e feminina. ▪ Variabilidade gênica (reprodução sexuada) ❑ Células germinativas → inicia com uma célula diploide e termina em 4 células haploides geneticamente diferentes entre si. ❑ Tem uma única duplicação do genoma, seguida de 2 ciclos de divisão: ▪ Meiose I ▪ Meiose II Ciclo celular - Meiose https://wikiciencias.casadasciencias.org/wiki/images/8/ 81/meiose.jpg https://www.youtube.com/watch?v=I1cD-fnimu0 Link do vídeo Gametogênese https://blogdoenem.com.br/wp-content/uploads/2014/09/gametog%C3%AAnese.jpg Gametogênese https://blogdoenem.com.br/wp-content/uploads//sites/2/2014/09/gametogenese-masculina.png Slide 1 Slide 2: CITOLOGIA Slide 3: CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS Slide 4: BREVE HISTÓRICO Slide 5: TEORIA CELULAR Slide 6: CITOLOGIA Slide 7: CITOLOGIA Slide 8: PROCARIONTES X EUCARIONTES Slide 9: ORGANELAS CELULARES Slide 10: MEMBRANA PLASMÁTICA Slide 11: TIPOS DE TRANSPORTE Slide 12: BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO Slide 13: OSMOSE Slide 14: ENDOCITOSE E EXOCITOSE Slide 15: BIOELETROGÊNESE Slide 16: IMPULSOS NERVOSOS Slide 17: NÚCLEO CELULAR Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39 Slide 40 Slide 41 Slide 42 Slide 43 Slide 44 Slide 45 Slide 46 Slide 47 Slide 48 Slide 49 Slide 50 Slide 51
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