AULA 5 BIOLOGIA CELULAR

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO 
UNEC / EAD DISCIPLINA: BIOLOGIA CELULAR 
 
NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 22 
Professora: Rosane Gomes de Oliveira – rosanergo@hotmail.com 
 
 
Neste módulo é apresentado o núcleo, seus compartimentos, estruturas, 
composição e funções. 
 
 O Núcleo. 
O núcleo é a principal característica que distingue uma célula eucarionte de 
uma célula procarionte. A maior parte da informação genética da célula está contida 
no DNA do núcleo, existindo apenas uma pequena porção fora dele nas mitocôndrias 
e cloroplastos. Além disso, o núcleo controla o metabolismo celular pela transcrição 
do DNA nos diferentes tipos de RNAs. Os RNAs são traduzidos em proteínas, os 
efetores finais da informação genética. 
O núcleo geralmente, é localizado no centro da célula. No entanto, em células 
que armazenam material a ser secretado, como as células acinosas do pâncreas e as 
caliciformes do intestino, o núcleo tem posição basal. Também existem células com 
dois ou mais núcleos. A fibra muscular esquelética é um dos poucos exemplos de 
celular com várias dezenas de núcleos. 
Geralmente a forma do núcleo acompanha a forma da célula. As células 
prismáticas têm núcleos alongados. Enquanto células poligonais ou esféricas têm 
núcleos esféricos. Existem também muitos núcleos com forma irregular. 
O tamanho do núcleo pode variar de acordo com o metabolismo e com o 
conteúdo em DNA da célula. Células com metabolismo intenso apresentam núcleos 
volumosos. 
O núcleo interfásico é composto pelo envoltório nuclear, a cromatina e os 
nucléolos e o nucleoplasma. 
 
 
 
 
MÓDULO 5 
 
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 Envoltório Nuclear. 
 
 O envoltório nuclear separa o núcleo do citoplasma, sendo responsável pela 
manutenção do núcleo como um compartimento distinto e permitindo que a célula 
controle o acesso ao seu material genético. Ele é visível apenas ao microscópio 
eletrônico, pois a espessura de suas membranas está abaixo do poder de resolução 
do microscópio. 
 O Envoltório nuclear é constituído por duas unidades de membrana concêntricas, 
que limitam uma cavidade interna, a cisterna perinuclear, que tem de 10 a 50 nm 
de espessura. A membrana interna apresenta-se associada a sua face uma rede 
de filamentos que constitui a lâmina nuclear. 
 As membranas do envoltório são lipoproteícas, apresentam-se em torno de 30% de 
lipídios e 70% de proteínas, dentre as quais algumas são glicoproteínas. Cerca de 
90% dos lipídios são fosfolipídios e os 10% restantes são triglicerídeos, colesterol 
e ésteres. 
 O envoltório nuclear não é contínuo como as demais membranas biológicas. Em 
alguns pontos, a fusão da membrana externa com a interna leva ao 
estabelecimento dos poros. Esses poros são preenchidos por agregados proteicos, 
os complexos de poro, que regulam o trânsito de macromoléculas entre o núcleo e 
o citoplasma. O complexo do poro é ancorado na bicamada lipídica e são 
constituídos por mais de 100 moléculas proteicas, coletivamente denominadas 
nucleoporinas (Nup). 
 O trânsito de moléculas através dos complexos de poro pode dar-se por transporte 
passivo ou por transporte ativo. 
 Moléculas com até 9nm de diâmetro atravessam rapidamente pelo complexo de 
poro nos dois sentidos. Mas a maioria das proteínas e RNAs são, no entanto, 
grandes demais para se difundirem por esses canais. Essas macromoléculas 
atravessam os complexos de poro por um processo que consome energia, onde 
tantas proteínas quanto RNAs são reconhecidas e transportadas seletivamente. 
 O núcleo importa do citoplasma, normalmente, proteínas de peso molecular 
elevado, como as polimerases do DNA (100.000 daltons) e do RNA 
 
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(200.000daltons) por sinais de localização reconhecidos pelos receptores de 
importação, que são proteínas da família das importinas. Nos vertebrados estima-
se que exista cerca de 20 tipos de importinas. A importa-proteína são reconhecidas 
pelas Nups que compõe o complexo de poro. 
 A importação de RNAs do núcleo para o citoplasma é semelhante a importação de 
proteínas, mas em direção oposta. Esse processo também é reconhecido como 
receptores de exportação específicos, ou seja, uma família de proteínas 
denominadas exportinas. O processo é ativo, consumindo energia fornecida pela 
GTP. Os RNAs transcritos no núcleo que desempenham sua função no citoplasma, 
ou seja, o mRNA, tRNA e rRNA, são exportados como complexos de RNA-
proteínas (RNP) e os sinais de exportação nuclear desses complexos RNA 
proteínas estão presentes. 
 A direção do transporte de moléculas entre o núcleo e o citoplasma é regulada pela 
Ran, uma proteína de baixo peso molecular pertencente à família das enzimas que 
quebram GTP ou GTPases. Os receptores de importação nuclear (importinas) e de 
exportação (exportinas) possuem dois domínios: um se liga à Ran e outro se liga a 
molécula a ser transportada. 
 Associada à superfície interna do envoltório nuclear, encontra-se lâmina nuclear, 
uma rede proteica com 10 a 20nm de espessura, que se interrompe nos poros 
nucleares. 
 
 Cromatina. 
 
 As proteínas que se associam ao DNA para formar a cromatina são 
classificadas em histonas e não-histonas. Além disso, sempre que a 
cromatina é isolada, encontra-se pequena quantidade de RNA associada a ela. 
 O DNA segundo o modelo de Watson e Crick, é constituído por duas cadeias 
de polinucleotídeos complementares e antiparalelas, que se associam por 
pontes de hidrogênio, formando uma dupla hélice com diâmentro de 2 nm. A 
quantidade de DNA por núcleo varia de espécie para espécie e é característica 
de cada espécie. 
 
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 O RNA associado a cromatina representa 3% de sua composição, basicamente 
é constituído de cadeias de RNA nascentes, que ainda estava associados ao 
molde de DNA no momento em que a cromatina fica isolada. 
 As fibras de cromatinicas apresentam DNA associado a cinco tipos de histonas, 
que são classificadas de acordo com o teor de lisina e/ou arginina: H1, H3A, 
H2B, H3 e H4. 
 Além das proteínas histonas, como dito anteriormente, existem as proteínas 
não-histonicas, elas constituem um grupo heterogêneo que participam da 
estrutura dos cromossomos, estão geralmente associadas aos processos de 
replicação do DNA como DNA polimerases, helicases, topoisomerases e etc. E 
proteínas que participam do processo de ativação da expressão gênica. 
 A unidade estrutural da cromatina é denominada de nucleossomo, mas é 
comum encontrar também a denominação de cromatossomo. O nucleossomo 
são partículas de forma cilíndricas achatada com 10 nm de diâmetro e 6 nm de 
altura. 
 Sob estudos ao microscópio de luz revelaram, no núcleo interfásico, dois 
padrões distintos de coloração da cromatina, uma porçãode coloração intensa 
que foi denominada heterocromatina, e uma outra, menos corada e mais 
homogênea, denominada eurocromatina. Esses dois tipos de cromatina são 
identificados pelos seus diferentes estados de compactação. 
 
 Nucléolo. 
 
 Os nucléolos são estruturas nucleares esféricas não envolvidas por 
membrana. Eles são facilmente vistos ao microscópio de luz, graças ao seu 
tamanho, que pode variar de 1 a 7µm. 
 A forma e organização estrutural dos nucléolos variam bastante entre 
diferentes tipos celulares e dependem de sua atividade funcional. Em células 
que apresentam alta atividade de produção de ribossomos, os nucléolos são 
geralmente grandes e complexos. Nucléolos pequenos, em forma de anel, 
são encontrados em células que produzem pouco ribossomos, como os 
 
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linfócitos e monócitos do sangue. Apesar de existirem nucléolos com dois ou 
mais nucléolos, geralmente o nucléolo é único. 
 Análise de frações mostra que os nucléolos são estruturas densas contendo 
em torno de 60% de matéria seca, principalmente proteínas e RNA 
ribossômico. Apresentam pequena quantidade de DNA, correspondente a 
cromatina que contém os genes codificadores dos rRNAs, denominado DNA 
ribossômico (rDNA). 
 Além de proteínas estruturais do nucléolo, são encontradas proteínas e 
rRNAs que participam da transcrição e das modificações pós-transcricionais 
dos rRNAs. Entre estes estão os RNAs nucleares de baixo peso molecular 
os snoRNAs que podem estar complexados com proteínas. 
 A maioria dos nucléolos os três componentes: o centro fibrilar, componente 
fibrilar denso, o componente granular apresentam um arranjo concêntrico. Na 
região do centro fibrilar é encontrado rDNA, as moléculas de RNA-polimerase 
I, DNA-topoisomerases I e fatores de transcrição do rRNA. Os centros 
fibrilares são envolvidos total ou parcialmente, pelo componente fibrilar 
denso, onde são encontradas das moléculas de rRNA recém transcrito e as 
enzimas envolvidas no processo transcricional do rRNA. A camada mais 
externa contém componente granular, onde ocorre o processamento final do 
rRNA e é, portanto, constituído por grânulos de RNA complexados com 
proteínas. 
Referência. 
Junqueira, L.C.U & Carneiro, J. Biologia celular e molecular. 8º Edição, Rio de 
Janeiro: Guanabara Koogan, 2005. 
 
 
Após a leitura, retire do texto as informações mais importantes. Esse é o 
seu RESUMO das ideias principais. PARA CONTINUAR SEUS ESTUDOS, POSTE 
NO ITEM “APRIMORANDO CONCEITOS – RESUMO 5”. 
 
 
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