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Núcleo celular
Generalidades:
- Contém a maior parte da informação genética (mitocôndrias e cloroplastos também têm);
- Controla o metabolismo celular (transcrição – dentro do núcleo – e tradução – sai do núcleo e vai para o citoplasma para produzir proteína);
- Geralmente é único e localiza-se no centro da célula, porém depende do formato e função;
	Ex.: célula calciforme – secretar/excretar muco, se ficasse no centro iria atrapalhar tal função então o núcleo fica na posição basal;
Componentes:
- Cromossomos -> cromatina;
- Nucléolo -> estruturas de forma irregular que desempenham função na síntese do RNA ribossômico;
- Nucleoplasma -> substância fluida na qual os solutos do núcleo estão dissolvidos (“citoplasma” do núcleo);
- Matriz nuclear -> mais estrutura para o núcleo.
Envoltório nuclear (antiga carioteca):
- Delimita o núcleo celular;
- Compartimentalização do material genético;
- Separação do processo de transcrição (síntese do RNA – núcleo) e da tradução (síntese proteica -> citoplasma);
- Determinação da forma e proteção mecânica;
- Capacidade de desintegração e reestruturação durante o ciclo celular (controle da divisão celular);
- Composto por duas membranas, interna e externa que são separadas pelo espaço perinuclear;
- É contínuo com o retículo endoplasmático e é interrompido pelos complexos de poro;
Membrana nuclear externa:
- Semelhança com a membrana do retículo endoplasmático rugoso;
- Presença de ribossomos (bolinhas eletrodensas);
- Cromatina dentro – muito densa! Quando comparado com fora (eletrolúcido)
Membrana nuclear interna:
- Associa-se com a lâmina celular (reforço na estrutura) e a lâmina se associa com cromossomo e cromatina;
Espaço perinuclear:
- Espaço entre as membranas;
- Como há a associação com a luz do RE, se ele dilata/se expande, também dilata o espaço perinuclear (conteúdos semelhantes);
Poros nucleares (complexo de poro):
- Única passagem entre núcleo e citoplasma;
- Pontos de fusão entre as membranas internas e externas;
- Número e densidade variáveis: se há maior metabolismo -> maior produção de proteína -> muitos poros;
	Ex.: oócitos (óvulos) são ricos em poros, muito ativos; espermatozóides, não tem alto metabolismo, ele se fecha para o DNA chegar intacto ao gameta feminino;
- Regulam a entrada de macromoléculas;
- Composição: estrutura octogonal (estabelecem perímetro do poro); fibrilas -> se dirigem para o canal central formando uma “cesta de basquete”; canal central -> transporte entre núcleo e citoplasma; formados por várias subunidades proteicas, permitindo passagem controlada de íons, moléculas pequenas e macromoléculas.
Transporte através do complexo de poros:
- Proteínas até 50kDa -> passagem livre;
- Moléculas maiores -> ligação com proteínas;
- Transportinas: a) importinas – NLS (para dentro do núcleo); b) exportinas (para fora do núcleo).
Importação
- Proteína tem um “sinal” para comunicar a importina para se acoplar a ela (importina leva até o núcleo);
- Há proteína que a função é dentro do núcleo (ex.: histona, que ajuda na transcrição; enzima (proteína) transcriptase; proteínas são produzidas no citoplasma!
- Importina liberada de volta ao citoplasma (para ser usada novamente)
	Exportação
- Carga + exportina – GTP;
- GTP é hidrolisado e libera exportina e carga;
- Exportina é liberada e volta para o núcleo;
Lâmina nuclear:
- Estrutura eletrodensa (reforça o envoltório nuclear);
- É composta de lâminas nucleares (proteínas) -> família dos filamentos intermediários do citoesqueleto;
- Mutação nas lâminas nucleares (alteração de sua composição) desestabiliza o reforço no envoltório e pode causar (por exemplo) distrofia muscular;
Estrutura do material genético:
Cromatina
- DNA;
- Proteínas histônicas e não histônicas;
- Cromatina associada à lâmina: mais compactada;
- Armazenar, transmitir e expressar informação genética.
Eucromatina
- Todo o núcleo;
- Mais descondensada – acesso mais fácil ao gene;
- Transcrição ativa;
- RER: síntese proteica -> ribossomo;
- Quanto mais associada a cromatina, menor transcrição ativa;
- Não está associada a proteína;
Heterocromatina
- Não tem acesso à informação;
- Sequências repetitivas, contém poucos genes;
- Mais condensada – porém não é o máximo de condensação que pode chegar -> só na divisão;
	Constitutiva (região): não é transcrita em RNA, DNA permanentemente silenciado, centrômeros e telômeros, servem para unir cromátides irmãs (centrômeros);
	Facultativa: inatividade apenas durante certas fases da vida, podem ser transcritas em RNA.
DNA – composição química
- Banco de informações genéticas;
- 2 cadeias helicoidais compostas de:
	Purinas (A, G)
	Pirimidinas (C, T, U)
Histonas
- Proteínas nucleares de eucariotos;
- Repressão/ativação transcrição gênica;
- Empacotamento da cromatina;
- O “nucleossomo” é composto por 8 proteínas -> octômero
- Os aminoácidos das histonas podem ser:
· Acetilados: a associação das histonas é menor, relaxa o DNA e a cromatina fica menos condensada (eucromatina);
· Metilados: a associação fica maior, condensando a cromatina (heterocromatina);
Protaminas
- Espermatozoides: como precisa (o DNA/cromatina) estar MUITO condensado, na formação dos espermatozoides, há a substituição de histonas para protaminas, que conseguem compactar o tanto que precisa.
Proteínas não histônicas
- Proteínas ácidas;
- Ligados ao DNA (não o tempo todo) ou dispersas no nucleoplasma;
Exemplo: DNA polimerases, helicases: participam da regressão e ativação do material;
- Helicase: enzima que promove a abertura da hélice de DNA, separando-o em duas fitas simples para que possa sofrer replicação;
- DNA polimerases: responsáveis pela síntese do DNA, adicionam nucleotídeos, um por um.
Cromatina – estrutura
- Nucleossomo: unidade estrutural (octômeros de histonas) -> é o DNA “enrolado” ao redor do octômero -> menor nível de organização do cromossomo;
- Solenoide: estrutura de nucleossomos “enrolados” no seu eixo e ancorados pelo H1;
- Alças e domínios: solenoides formam uma série de alças grandes se enrolando, formando arcabouços, quando se unem através do domínio; quanto + se enrola formando alças mais grossas + compacta é, até chegar nos cromossomos. Cromossomo é o nível mais condensado possível!
Cromossomo – nível / hierarquia máxima da cromatina
- Condensação dos cromossomos começa na fase M (progressão do ciclo celular);
- Modificações das histonas ajudam na reorganização da cromatina;
- A compactação é regulada por condensinas (proteínas que ajudam na organização estrutural e funcional dos cromossomos);
- A posição do gene no interior do núcleo “muda” quando é altamente expresso (regiões que favorecem são + expressas e outras, que favorecem o silenciamento).
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