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Instituto de Ciências da Saúde Biologia, Histologia e Embriologia 1 Núcleo Celular O núcleo é um elemento exclusivo das células eucariontes e deve estar presente em, pelo menos, uma fase do desenvolvimento da célula. A maior parte da informação genética de uma célula encontra‑se na forma de cromossomos localizados dentro do núcleo. Podemos comparar o núcleo a um grande centro de controle que comandará todo o metabolismo celular através das informações que serão transcritas do DNA conforme a necessidade da célula. A maioria das células é mononucleada, mas existem células, como as do tecido muscular estriado esquelético, que são polinucleadas, ou as hemácias, que, quando maduras, perdem o seu núcleo. A posição do núcleo na célula varia conforme a sua função. Células secretoras tendem a ter um núcleo basal, enquanto células de revestimento possuem um núcleo mais centralizado. Cromatina: DNA mergulhado no nucleoplasma, separado do resto do citoplasma pelo envoltório nuclear. Nucléolos: massas esféricas constituídas de RNA e proteínas. Envoltório Nuclear A principal característica de uma célula eucarionte é o fato de seu material genético ficar isolado dos outros elementos citoplasmáticos por uma membrana referida como envoltório nuclear, ou carioteca. Envoltório nuclear: controle de toda e qualquer substância que poderá entrar em contato com o DNA, exerce um papel fundamental como mediador do fluxo de substâncias entre o interior do núcleo e o citoplasma. Formado por uma bicamada dupla e descontínua de natureza lipoproteica. A membrana interna fica ligada ao nucleoplasma por meio de proteínas filamentosas chamada de lâmina nuclear. As proteínas da lâmina nuclear atuam como âncoras entre a membrana interna do envoltório e a cromatina e dão estabilidade e forma ao núcleo. A membrana externa fica em contato direto com o citoplasma e é rica em ribossomos. Projeções dessa membrana originam o retículo endoplasmático rugoso. Complexo de poro: controle do fluxo de moléculas como RNA, nucleotídeos, proteínas, carboidratos, fosfolipídios e íons são exemplos de sustâncias que precisam entrar e sair do núcleo. As proteínas do complexo de poro atuam como mediadores desse transporte, que pode acontecer de forma passiva e/ou ativa dependendo do tamanho, das características químicas e do gradiente de concentração da substância a ser transportada. Instituto de Ciências da Saúde Biologia, Histologia e Embriologia 2 Nucléolo O nucléolo é uma estrutura esférica formada por proteínas e RNA ribossômico responsável pela produção dos ribossomos que ficaram livres no citoplasma ou associados ao retículo endoplasmático rugoso. Uma vez que os ribossomos são as estruturas responsáveis pela síntese de proteínas, células que possuem alta atividade de síntese proteica possuem nucléolos (podem haver mais de um) bem grandes, ao passo que células como os linfócitos e monócitos, que produzem poucos ribossomos, possuem nucléolos pequenos. Os ribossomos produzidos pelo nucléolo chegam até o citoplasma através dos poros nucleares. Cromatina No interior do núcleo encontramos os genes. Gene: sequência de nucleotídeos que codifica um produto com função biológica. Os nossos genes estão organizados em 23 pares de estruturas lineares, chamadas de cromossomos (2n=46). Quando uma célula não está se dividindo, os 46 cromossomos formam uma massa granular e difusa chamada de cromatina. A cromatina é um complexo estrutural formado de DNA e proteínas estruturais que não se apresenta de forma homogênea no núcleo. As regiões mais escuras evidenciam a cromatina mais condensada, ou heterocromatina, enquanto as regiões mais claras representam regiões onde a cromatina está mais dispersa, a chamada eucromatina. Durante o tempo de vida de uma célula, as regiões de hetero e eucromatina ficam se alternando, mostrando a ativação de diferentes genes em diferentes momentos de vida da célula. Instituto de Ciências da Saúde Biologia, Histologia e Embriologia 3 As regiões de heterocromatina mostram que os genes estão inativos, sinalizando uma baixa atividade de transcrição. Células com predominância de eucromatina apresentam muitos genes ativos simultaneamente, indicando que a cromatina está ativa, ou seja, o DNA foi “esticado” para que a sequência de nucleotídeos pudesse ser lida e transcrita para gerar produtos funcionais. Células como os neurônios e os hepatócitos apresentam predominância de eucromatina, enquanto os espermatozoides e os linfócitos circulantes apresentam predominância de heterocromatina. A estrutura da cromatina é mantida pela associação do DNA com proteínas estruturais que recebem o nome de nucleossomos. Para formar a cromatina, a dupla fita de DNA se enrola ao redor do nucleossomo por diversas vezes. Quanto mais o DNA vai se enrolando ao redor desse complexo proteico, mais condensada a cromatina vai ficando formando os cromossomos. Na heterocromatina, as fibrilas de cromatina estão comprimidas e enroladas umas sobre as outras, já, na eucromatina, as fibrilas estão menos comprimidas para permitir a transcrição. A organização em cromatina, só é encontrada no núcleo interfásico. Quando uma célula vai se dividir, as fibras de cromatina ficam mais condensadas, formando a estrutura do cromossomo. Isso ocorre porque todo o material genético precisa ser duplicado antes que a divisão celular ocorra. O evento de duplicação do DNA e, consequentemente, do cromossomo ocorre durante a fase S do ciclo celular. Cromossomos Cada cromossomo é formado por dois braços chamados de cromátides. A extremidade de cada cromátide recebe o nome de telômero. Estudos mostram que o telômero está diretamente relacionado ao envelhecimento celular, pois vai encurtando de tamanho a cada ciclo celular, de forma que, para estender o ciclo de vida de uma célula e, consequentemente, reduzir os efeitos do envelhecimento no organismo, seriam necessárias estratégias que impedissem a redução do telômero. As cromátides são mantidas unidas pelo centrômero. A região da cromátide acima do centrômero recebe o nome de braço p, e a região da cromátide abaixo do centrômero recebe o nome de braço q. As células somáticas, ou seja, aquelas que não são gametas (células germinativas – óvulo/espermatozoide) são chamadas de diploides por serem compostas por 23 pares de cromossomos (2n=46). Destes, 22 pares são chamados de somáticos (1‑22) e um par é considerado sexual (XX – mulher e XY – homem). Instituto de Ciências da Saúde Biologia, Histologia e Embriologia 4
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