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UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA CELULAR E MOLECULAR DISCIPLINA DE BIOLOGIA CELULAR E MOLECULAR PROFESSORA: Cláudia Mara Lara Melo Coutinho ESTUDO DIRIGIDO NÚCLEO CELULAR Descreva a organização geral do núcleo celular. Explique a importância do aparecimento do núcleo na evolução das células eucarióticas. Como a informação genética está armazenada na célula? O que é cromossomo e como ele é formado? Explique a importância das histonas como proteínas estruturais dos cromossomos eucarióticos. Descreva os graus de empacotamento do DNA nas células eucarióticas. Diferencie cromatina transcripcionalmente ativa de heterocromatina transcripcionalmente inativa. O que é e para que serve uma sequência de localização nuclear de uma proteína? Experimentalmente, como foi possível caracterizar o transporte de moléculas através do envoltório nuclear? O que é e para que serve uma sequência de exportação nuclear de uma proteína? Explique como funciona o transporte citosol-núcleo e núcleo-citosol de moléculas através do complexo do poro nuclear, detalhando a estrutura desse complexo e os mecanismos moleculares envolvidos nesse processo de transporte. Proteínas nucleares podem ser repetidamente importadas, tal como é necessário toda vez que o núcleo se reorganiza após mitose. Justifique tal afirmação. O que é lamina nuclear? Qual a sua função na desorganização e reorganização do envoltório nuclear durante a mitose? De que maneiras o transporte de moléculas entre núcleo e citosol pode ser regulado? CICLO CELULAR Panorama do Ciclo Celular Para que as células eucarióticas se dupliquem é sabida a existência de um ciclo de eventos divididos em fases. Identifique essas fases e comente sobre os acontecimentos de principal importância em cada fase. Por que as leveduras são um bom modelo para os estudos genéticos do sistema de controle do ciclo celular? O que é senescência replicativa celular? Como é possível o estudo do ciclo celular em células de mamíferos? Componentes do Sistema de Controle do Ciclo Celular O ciclo celular funciona como um sistema de controle que guia seguramente os eventos à medida que suas etapas progridem. Explique. Quais são os principais pontos de checagem no ciclo celular? Explique a importância da existência desses processos de regulagem. O que são CDks? Como elas são ativadas? Como elas são suprimidas? O que são as proteólises cíclicas? Explique o funcionamento de uma delas. Controle Intracelular dos Eventos do Ciclo Celular Após a replicação do DNA, um sistema de proteínas reguladoras impede que o DNA se duplique novamente. Explique esse sistema. O complexo M-CDK é importante para desencadear a fase de mitose celular, porém, como em muitos processos intracelulares, diversos agentes moleculares participam da ativação e supressão de suas funções. Faça um esquema que resuma esses processos ocorridos em relação a esse complexo. Como atua a proteína p53? Faça um resumo das principais proteínas reguladoras do ciclo celular. MITOCÔNDRIA Como é a forma das mitocôndrias? Como elas se distribuem na célula? Descreva a organização geral da mitocôndria. O que é cardiolipina e qual sua função para a mitocôndria? Explique a hipótese endossimbiótica. Explique ainda como a maioria dos genes codificadores de proteínas de mitocôndrias se encontra no núcleo. Por que é possível estudar processos evolutivos comparando DNA mitocondrial de diferentes espécies? Sabendo que o tráfego de proteínas geralmente ocorre do citosol para a mitocôndria, explique a exceção. Quais são os compostos usados pelas células para seu metabolismo oxidativo? Descreva onde eles são armazenados e de que maneira as células os utilizam para produção de energia. Descreva o processo de acoplamento quimiosmótico. Descreva os mecanismos pelos quais NADH e FADH2 são gerados no ciclo do ácido cítrico. O que é o gradiente eletroquímico de prótons e como ele é produzido nas mitocôndrias? Como a passagem de elétrons produz um gradiente eletroquímico de prótons? Qual a utilidade do NADH para esse processo? De onde vêm os elétrons carregados pelo NADH e FADH2 em organismos heterotróficos? Como elétrons são transferidos de NADH para o oxigênio na respiração celular? O que é a fosforilação oxidativa? Como o gradiente de prótons direciona a síntese de ATP? Qual a utilidade do ATP para o metabolismo? Por que o elétron passa pela cadeia respiratória ao invés de passar do NADH diretamente para o O2 nas mitocôndrias? O que é um citocromo? O que é uma proteína ferro-enxofre? O que é uma ubiquinona? Como funcionam e quais suas utilidades? O que é cadeia respiratória ou cadeia transportadora de elétrons? Do ponto de vista químico, como se constituem os três grandes complexos enzimáticos respiratórios? Explique a rota de elétrons através destes complexos. Explique o que é força protón-motora. Como a energia estocada no gradiente eletroquímico de prótons é usada para produzir ATP e para transportar metabólitos para a matriz mitocondrial? Como funciona a ATP sintase (ou ATP sintetase)? Como a energia da oxidação de compostos orgânicos pode ser convertida em calor? Por que se diz que a respiração celular é um processo eficiente? Faça um esquema da sequência de eventos do processo da respiração celular aeróbia e o envolvimento dos diferentes compartimentos da mitocôndria nesse processo. O que é ATP? Como ele é formado? De que forma O2 pode ser tóxico paras as células eucarióticas? Como estas células evitam os danos causados por radicais de O2 nas mitocôndrias? O que são agentes desacopladores nas mitocôndrias? Qual a utilidade do desacoplamento natural? Como são herdadas doenças causadas pela disfunção de genes mitocondriais em humanos? O que é fermentação? Quais os metabólitos? Como as células reverteram evolutivamente o acúmulo desses metabólitos tóxicos? MORTE CELLAR PROGRAMADA (APOPTOSE) Qual a importância da apoptose nos seres pluricelulares. Faça um resumo das vias intrínsecas e extrínsecas da apoptose. Controle Extracelular da Divisão Celular, do Crescimento Celular e da Apoptose O que são mitógenos? Qual o seu papel no ciclo celular? O que são fatores de crescimento? Qual o seu papel no ciclo celular? O que são fatores de sobrevivência? Qual o seu papel no ciclo celular?
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