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Luana Vieira Fernandes Estrutura nuclear e organelas Compartimentalização celular: • Serve para: o Isolar as reações metabólicas o Fornecer um ambiente favorável para que ocorra a reação o Organizar as milhares de enzimas existentes na célula Eucariotos: • Mitocôndrias e cloroplastos: metabolismo energético • Lisossomos e peroxissomos: digestão de macromoléculas e reações oxidativas • Retículo endoplasmático e complexo de golgi: organização e transporte de proteínas • Citoesqueleto: filamentos proteicos que se estendem por toda a célula Sistema de endomembranas: • Núcleo • Reticulo endoplasmático • Vesículas • Complexo de golgi Componentes do núcleo: Envoltório nuclear ou carioteca: • Separação nos processos de transcrição e tradução • Barreira selativa • Determinação da forma e proteção mecânica do conteúdo nuclear • Organização espacial do material genético no interior do núcleo, sendo que cromossomos e genes ocupam posições definidas Poros nucleares: • Faz o transporte de proteínas, rna • Pontos de fusão entre as membranas nucleares internas e externas • Partículas de tamanho pequeno passam livremente pelos poros • Partículas maiores também podem passar, porém sofrem mudanças conformacionais Cromatina: • Complexo de dna, proteínas histônicas e não histônicas presente no núcleo em intérfase • Durante a divisão celular, a cromatina sofre alterações em sua morfologia, composição e função, apresentando-se sob a forma de unidades individualizadas = cromossomos • Dna é o banco de informações genéticas da célula • Histonas são importantes componentes da estrutura da cromatina, participando como repressoras e ativadoras da transcrição do dna • Proteínas não-histônicas tem participação estrutural da cromatina e da regulação da atividade gênica • Rna é integrado de modo transitório a estrutura da cromatina, constituindo em torno de 3% da sua composição e correspondente a cadeias recém transcritas Nucléolo: • Estrutura mais fácil de ser visualizada, devido ao índice de retração mais elevado do que os elementos do núcleo e do citoplasma • Função de produzir ribossomos • Não possui membrana = livre difusão no nucleoplasma Reticulo endoplasmático: • Formado por um sistema de membranas interconectadas na forma de tubos ramificados • Composição da membrana: 30% lipídeos e 70% proteínas • Função: síntese, modificação e transporte de proteínas e lipídeos • As proteínas e lipídeos podem seguir 3 destinos diferentes: o Permanecer no reticulo endoplasmático o Seguir para outras organelas o Ser encaminhado para o exterior da célula • Pode ser especializado em armazenar e liberar o cálcio: contração muscular Reticulo endoplasmático rugoso: • Ribossomos associados a estrutura • Intensa síntese proteica Reticulo endoplasmático liso: • Não apresenta ribossomos • Síntese de hormônios esteroides, degradação de glicogênio, controle de cálcio citoplasmático nas células musculares • Reticulo sarcoplasmático Ribossomos: • Sintetizam proteínas destinadas à exportação • Ligadas só ao reticulo endoplasmático rugoso Luana Vieira Fernandes • Tradução do rna mensageiro ocorre nos ribossomos • Ribossomos são constituídos de rna ribossômico e proteínas • Mitocôndrias e cloroplastos também contêm ribossomos • Nos eucariotos os ribossomos podem ser encontrados livres no citoplasma ou associados a membrana do retículo endoplasmático e a membrana externa do envoltório nuclear Complexo de golgi: • Composição química: 35 a 45% lipídeos e 60 a 65% proteínas • Local de processamento de proteínas e lipídeos provenientes do reticulo endoplasmático, que em alguns casos inicia o processamento • O processamento é fundamental para que as proteínas e lipídeos desempenhem adequadamente suas funções • O complexo de golgi também é importante no reconhecimento e encaminhamento de compostos Lisossomos: • Estruturas geralmente esféricas e de tamanho extremamente variável • Função: digestão intracelular (permite a célula eliminar porções envelhecidas ou danificadas do citoplasma, incluindo organelas e moléculas e degradar componentes oriundos da endocitose) • Apresentam uma cobertura de carboidratos que fica associada a face interna da membrana que os envolve e é responsável por evitar a digestão da própria membrana • São formados a partir do complexo de golgi • Os produtos da digestão nos lisossomos são transferidos para o citoplasma e aproveitados nas diferentes vias biossintéticas ou os que não são digeridos podem ser eliminados ou acumulados nas células Peroxissomos: • Vesículas • Degradação de aminoácidos e lipídeos produzem espécies reativas químicas • Peroxissomo contém catalase • Encontrados em quase todo tipo de célula o No homem é mais encontrado no fígado e rim e em menor quantidade e tamanho no cérebro • São formados por 1 única membrana lipoprotéica Mitocôndrias: • A quantidade de mitocôndria varia em cada tipo celular, dependendo da demanda energética • São constituídas de 2 membranas estrutural e funcionalmente distintas • Espaço intermembrana: separa as membranas interna e externa • Matriz mitocondrial: está circundada pela membrana interna • Na matriz podem ser observados ribossomos e alguns glóbulos de fosfato de cálcio • A membrana interna se invagina para o interior da mitocôndria, constituindo as cristas mitocondriais • Possuem dna e várias enzimas que participam do metabolismo de carboidratos, ácidos graxos e compostos aminados • O dna encontrado em mitocôndrias corresponde a apenas 1% do dna contido no núcleo • Embora poucas proteínas (13) sejam codificadas pelo dna mitocondrial, a mitocôndria contém todo o mecanismo para replicação e transcrição do dna e tradução de proteínas • Função: respiração celular • Carboidratos e lipídeos são oxidados até atp • Defeitos mitocondriais são identificados pelo aumento da taxa de lactato na circulação = diagnóstico • Doenças: tecidos que necessitem de alta demanda energética • Tecido muscular: miopatia mitocondrial leva a uma fraqueza do músculo • Tecido nervoso: neuropatia ou encefalopatia decorrentes de mutações em genes para síntese de proteínas mitocondrial podem resultar em epilepsia e/ou cegueira Citoesqueleto: • Conjunto de elementos que em sintonia são responsáveis pela integridade estrutural das células • Funções: o Estabiliza a forma celular o Estrutura e organiza o citoplasma o Locomoção Luana Vieira Fernandes o Transporte intracelular • Formado por 3 tipos principais de filamentos compostos por diferentes proteínas Microtúbulos: • Formado por tubulinas • Envolvidos na determinação da forma celular, na organização do citoplasma, no transporte intracelular de vesículas e organelas, em uma variedade de movimentos celulares e na separação dos cromossomos durante a divisão celular Microfilamentos de actina: • Formado por actinas • Atua na expansão de prolongamentos celulares, os movimentos associados aos processos de endocitose e a adesão celular, transporte intracelular e distribuição de moléculas no citoplasma Filamentos intermediários: • Formado por proteínas fibrosas • Função: resistência mecânica, formação de estruturas resistentes (cabelos, unhas, cascos) Centríolos: • Feixes curtos de microtúbulos • Normalmente as células possuem um par de centríolos • São constituídos por 9 túbulos triplos ligados entre si formando um tipo de cilindro • Constituição do fuso aromático durante o mecanismo de divisão por mitose e meiose, deslocando-se cada um para extremos opostos da célula, emitindo projeções em formação de feixes filamentosos que se unem à região do centrômero dos cromossomos, que proporcionalmente realizam a separação dos cromossomos homólogos ou das cromátides irmãs • Formação dos cílios e flagelos Membranacelular: • Compartimentalização das funções celulares • Aumento do nível de organização celular (membranas em organelas celulares) • Necessária para a ocorrência dos processos bioquímicos importantes para a manutenção e desenvolvimento da célula • Controle de entrada e saída de substâncias na célula (barreira seletiva) • Permite a modificação da forma e do tamanho da célula ou organela: flexibilidade Organismos multicelulares: • Formados a partir de colônias de organismos unicelulares • Desenvolvimento e diferenciação • Mecanismos de crescimento e diferenciação: desafio da biologia celular e molecular • As células podem apresentar estrutura e forma variadas • A forma celular pode auxiliar em um diagnóstico