Aula 01 - Introdução a Biologia Celular

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07/08/2012
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BIOLOGIA CELULAR E 
TECIDUAL
marilenehl@usp.br
CURSO DE Farmácia BMC-0116.1 D - 2012 -
Biologia Celular e Tecidual
� DEPTO. BIOLOGIA CELULAR E DO DESENVOLVIMENTO
� INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOMÉDICAS - USP
� Dra. Marilene Hohmuth Lopes (responsável)
� Dra. Nathalie Cella (colaboradora)
� Rebeca Iglesia– Programa de Apoio Ensino (PAE), 
� Horário: 10h00-12h00 –ICB 1 sala 128
Cronograma BMC 116
� Data Tema
Professor
� 06/Agosto Introdução a Biologia Celular I e Tecidual Marilene
� 13/Agosto Biologia Celular I/II Nathalie
� 20/Agosto Biologia Celular II Nathalie
� 27/Agosto Biologia Celular III Nathalie
� 10/Setembro Biologia Celular III Nathalie
� 17/Setembro Prova teórica 1 Marilene/Nathalie
� 24/Setembro Tecido Epitelial teórica Nathalie
� XVII Semana farmacêutica 
�
� 08/Outubro Tecido Epitelial prática Nathalie
�
� 15/Outubro Tecido Conjuntivo células teórica Marilene
�
� 22/Outubro Tecido conjuntivo células prática Marilene
�
� 29/Outubro Prova teórica e prática 2 
Marilene/Nathalie
�
� 05/Novembro Pele prática Marilene
�
� 12/Novembro Pele teórica Marilene
�
� 19/Novembro Sangue teórica Marilene
�
� 26/Novembro Sangue prática Marilene
�
� 03/ Dezembro Prova teórica e prática 3 
Marilene/Nathalie
Biologia Celular
� Biologia celular 1
- núcleo
� Biologia Celular 2
- citoplasma
� Biologia Celular 3
- membrana
BMC 116
� Na disciplina BMC116.1N cada assunto será apresentado sob forma teórica e prática. 
Qualquer livro de Histologia pode ser utilizado. Algumas indicações:
� Nas aulas práticas utilizaremos laminário virtual e os alunos deverão se organizar em duplas 
ou trios em cada computador. 
� Serão realizadas 3 provas sendo uma teórica e duas teórico-práticas. As provas teóricas 
(PT), valendo 10 pontos, serão seguidas de provas práticas (PP), valendo 10 pontos. Estas 
provas acontecem na mesma data. A média de cada prova será calculada da seguinte 
forma: PT + PP/2. Haverá também uma prova teórica valendo 10 pontos. A média final 
será calculada somando as notas das três provas/3. Alunos que faltarem as provas terão 
nota zero. A prova de recuperação segue as normas da USP, sendo que o aluno deve ter 
média entre 3,0 e 4,9 para estar apto a fazê-la. A prova de recuperação será 
teórica/prática. 
� - Histologia básica, Junqueira e Carneiro, Editora Guanabara, 11a Ed., 2008. 
� - Histologia e Biologia Celular: Uma introdução à patologia, Abraham L. Kierszenbaum, 
Editora Elsevier, 2004.
� - Fundamentos de Biologia Celular, Alberts, Bray, Hopkin, Johnson, Lewis, Raff, Robert & 
Walter, Editora Artmed, 3 edição 2010.
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Biologia Celular
� Todos organismos são constituídos por células
Unicelulares
Protozoário
Pluricelulares
Células
� Unidade
funcional e 
estrutural
� Estrutura x 
função
Células
� Eucariontes X Procariontes
Bactérias
Protista, fungos, animais e plantas
Características básicas ?
Compartimentalização
� Células eucarióticas:
Núcleo
� Individualizado
� 10% volume cel
� Forma variável
� Envelope nuclear
� Lâmina nuclear
� Cromatina (DNA+prot)
� Nucléolo (basófilo)
Close-up of nuclear
envelope
Nucleus
Nucleolus
Chromatin
Nuclear envelope:
Inner membrane
Outer membrane
Nuclear pore
Pore
complex
Ribosome
Pore complexes (TEM) Nuclear lamina (TEM)
1 µm
Rough ER
Nucleus
1 µm
0.25 µm
Surface of nuclear envelope
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Nucléolo: produtor de ribossomos
- Estrutura densa visível no núcleo interfásico
-transcrição RNAr
--compactação com proteínas ribossomais
Controle da proliferação celular
Eventos específicos e sequenciais
Capacidade proliferativa x grau de diferenciação
Quiescência
Regeneração de ferimentos
saudável ferido regenerado
Respostas linfoproliferativas
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G0
Capacidade proliferativa- fase estacionária
G0
G1
S
G2
M
Ciclo celular
replicação
divisão
Checkpoints
Pontos de checagem: 
possui condições necessárias para iniciar etapa seguinte?
Ciclina
CDK
Controle da progressão do ciclo celular: complexo ciclina-cdk
CDK
Ciclina
CKI
Ciclinas atuam como subunidades regulatórias da CDK
G0 G1 S G2 M 
G0 G1 S G2 M 
G0 G1 S G2 M 
CDK
Ciclina
CKI
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CDK1 Ciclinas A, B p27, p21, p57
CDK2 Ciclinas A, E p27, p21, p57
CDK3 Ciclina E
CDK4 Ciclina D p15, p16, p18, p19
CDK5 Ciclina D p15, p16, p18, p19
CDK6 Ciclina D p15, p16, p18, p19
CDK7 Ciclina H
CDK8 Ciclina C
CDK9 Ciclina T
cip/kip
INK4
CDK1 Ciclinas A, B G2/M
CDK2 Ciclinas A, E G1/S, S
CDK3 Ciclina E G1/S
CDK4 Ciclina D G1/S
CDK5 Ciclina D Diferenciação neuronal
CDK6 Ciclina D G1/S
CDK7 Ciclina H CAK
CDK8 Ciclina C Regulação transcricional
CDK9 Ciclina T G1/S
G0
G1
S
G2
M
CDK4/6
Ciclina D
pRb
E2F
- Ciclinas E e A 
- CDK1
- c-myc 
- E2F
- DNA polimeraseα
- Timidina quinase
- Timidilato sintetase
- Hidrofolato redutase 
pRB- Regulador negativo do ciclo celular
Ras
ERK
CICLINA DCICLINA D
Estímulo: saída de G0
Ras
ERK
CICLINA DCICLINA D
mTORmTOR
4EBP
4E
AKT
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Ras
ERK
CICLINA DCICLINA D
mTORmTOR
4EBP
4E
AKT
GSK-3
Ciclina D
G0
G1
S
G2
M
CDK4/6
Ciclina D
CDK2
Ciclina E
Remodelamento da cromatina para início da replicação DNA
� O tamanho da célula é adequado ?
� Existe energia suficiente para continuar ?
� O estímulo para a proliferação continua ?
� A maquinaria de replicação está presente ?
� O DNA está integro para ser copiado ?
PROGRESSÃOPROGRESSÃO
� O tamanho da célula é adequado ?
� Existe energia suficiente para continuar ?
� O estímulo para a proliferação continua ?
� A maquinaria de replicação está presente ?
� O DNA está integro para ser copiado ?
PARADA OU APOPTOSEPARADA OU APOPTOSE
CDK2
Ciclina E
p21
p53p53
Inativação complexo ciclina E-CDK2
checkpoint exercido por G1 previne que danos 
ao DNA sejam passados para as células filhas
G0
G1
S
G2
M
CDK4/6
Ciclina D
CDK2
Ciclina E
CDK2
Ciclina A
Passou pelo checkpoint de G1- Apta para iniciar síntese do DNA
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topoisomerases
G0
G1
S
G2
M
CDK4/6
Ciclina D
CDK2
Ciclina E
CDK2
Ciclina A
CDK1
Ciclina A/B
� O tamanho da célula é adequado ?
� Existe energia suficiente para continuar ?
� A replicação dos cromossomos foi adequada?
� Os centrossomos foram duplicados ?
PARADA OU APOPTOSEPARADA OU APOPTOSE
� O tamanho da célula é adequado ?
� Existe energia suficiente para continuar ?
� A replicação dos cromossomos foi adequada?
� Os centrossomos foram duplicados ?
PROGRESSÃOPROGRESSÃOMITOSEMITOSE
G2G2
MITOSEMITOSE
PrófasePrófase Prometáfase Metáfase Anáfase Telófase CitocinesePrometáfase Metáfase Anáfase Telófase Citocinese
Checkpoint 3Checkpoint 3 ((MM))
Proliferação celular: Mitose
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-Cromossomos condensados
-Formação de dois centrossomos
-Fuso mitótico
-Microtúbulos do fuso avançam
-cinetocoros: maturam-se nos centromeros
- Placa metafásica: equidistante dos pólos -Cinetocors se separam
- Separação cromossomos
-cromossomos separados chegam aos pólos
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Eventos da divisão celular vistos ao
microscópio
� http://www.cellsalive.com/mitosis.htm
Mitose
Nucleossomo: unidade formam
cromatina
Nucleossomos
- Oito histonas +166bp DNA
Tipos de cromatina
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Núcleo: identificação
ATIVOS
QUIESCENTES
Núcleo: classificação
Núcleo: classificação
Superfície da língua
Núcleo: identificação
Compartimentalização……Bio II e III
� Células eucarióticas: � QUE FAZ AS CÉLULAS DE UM ORGANISMO
MULTICELULAR SE MANTEREM ORDENADAS (EM
DETERMINADOS LUGARES) E RESISTIREM À
DIVERSAS AGRESSÕES?
Células no seu contexto social
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Células no seu contexto social
Organismo multicelular
Células
Tecidos
Grupos cooperativos
Várias combinações
Órgãos
Figure 15-8 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Como as células reagem ao seu ambiente externo? 
Princípios básicos da sinalização celular
Mecanismos que permitem a uma célula influenciar o comportamento de outra célula
Figure 15-1 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Tipos de sinalização intracelular
� Proliferação
� Migração
� Diferenciação
� Secreção
� Contração
� Morte
Que sinais as células recebem ou transmitem? Células, tecidos, órgãos – organismo
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Como os tecidos são estudados?
� filme
Processamento das amostras
Xilol I 30 minutos
Xilol II 30 minutos
Álcool absoluto I passagem
Álcool absoluto II passagem
Álcool 90% passagem
Álcool 70% passagem
Água corrente 10 minutos ou mais
Hematoxilina 2 - 3 minutos (depende do tecido)
Água corrente 2 minutos ou mais
Eosina 2 - 3 minutos (depende do tecido)
Álcool 70% passagem
Álcool absoluto I passagem
Álcool absoluto II passagem
Xilol I passagem
Xilol II passagem
Xilol III Passagem
Montagemcom lâmínula
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Microscopia
� O microscópio é um 
instrumento que permite 
observar objetos não visíveis 
a olho nu. 
� Isto se consegue através de 
um sistema óptico composto 
por lentes de cristal que 
aumentam a imagem do 
objeto.
Microscopia de luz
Junqueira & Carneiro 11a edição, 2008
Junqueira & Carneiro 11a edição, 2008
Microscopia eletrônica 
Envoltório nuclear
do
Tecido epitelial: Epiderme
Constante renovação
Microscopia de Luz
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Referências bibliográficas