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SABRINA DE SOUZA OLIVEIRA BASES DE BIOLOGIA CELULAR E GENÉTICA ATIVIDADE TEÓRICA TURMA B – 16/05/2025 Com base no conteúdo do Tema 3 Citoplasma: Movimento, Síntese e Digestão Celular da plataforma SAVA, disciplina de Bases da Biologia Celular e Genética realize as atividades a seguir, no formato manuscrito: 1 - De forma resumida caracterize o citoplasma e sua compartimentalização. Aponte as diferenças entre células eucarióticas e procarióticas. R= O citoplasma é a região da célula localizada entre a membrana plasmática e o núcleo. Ele contém o citosol (uma substância fluida ou gelatinosa rica em água, íons e moléculas) onde ocorrem importantes reações metabólicas, além de abrigar as organelas celulares. O citoplasma não é apenas um espaço de preenchimento, mas sim um meio ativo onde acontecem processos vitais como a síntese e degradação de proteínas, além do metabolismo intermediário. Nas células eucarióticas, o citoplasma é compartimentalizado por organelas membranosas, como mitocôndrias, retículo endoplasmático, complexo de Golgi, lisossomos, entre outras. Essa compartimentalização permite que diferentes reações ocorram simultaneamente e de forma organizada. Já nas células procarióticas, o citoplasma é mais simples, sem organelas membranosas e com o material genético disperso diretamente no citosol. 2 - Caracterize e fale das funções do citoplasma e citoesqueleto. R= O citoplasma é a matriz gelatinosa que preenche a célula, onde estão as organelas e onde acontecem as reações essenciais para a vida celular. Dentro do citoplasma, o citoesqueleto forma uma complexa rede de proteínas filamentosas que é fundamental para a estrutura e funcionamento da célula. Ele mantém a forma celular, organiza e posiciona as organelas, e permite o transporte de substâncias dentro da célula. O citoesqueleto é formado por três tipos principais de filamentos: os filamentos de actina, que moldam a forma da célula, permitem sua locomoção, participam da divisão celular e da contração muscular; os microtúbulos, que são responsáveis pela formação do fuso mitótico durante a divisão, pelo posicionamento das organelas e pela formação de estruturas móveis como cílios e flagelos; e os filamentos intermediários, que conferem resistência mecânica à célula, protegem o núcleo e fortalecem estruturas como pelos e unhas. Essa rede é altamente dinâmica, permitindo que a célula se adapte, mova-se e realize funções vitais de forma eficiente. 3 - Assista as vídeo aulas e faça um resumo sobre cada assunto abordado. Filamentos de actinas e contração muscular: A contração muscular acontece graças à interação dos filamentos de actina com proteínas motoras chamadas miosina. A miosina, que tem duas cabeças e um corpo filamentoso, se conecta aos filamentos de actina e se move ao longo deles usando energia proveniente da quebra do ATP. Esse movimento repetitivo da miosina puxa os filamentos de actina, provocando o encurtamento das fibras musculares e, consequentemente, a contração do músculo. O que é o citoesqueleto? O citoesqueleto é uma rede de fibras proteicas presente no citoplasma das células eucariontes animais, que possui uma estrutura dinâmica e flexível, capaz de se desmontar e se reorganizar em diferentes partes da célula. Ele é responsável por manter a forma da célula, oferecer suporte mecânico, ajudar na movimentação celular, controlar a membrana plasmática, formar estruturas como cílios e flagelos, além de participar da formação do fuso mitótico durante a divisão celular. Estrutura do citoesqueleto: O citoesqueleto, presente nas células eucariontes, é formado por três tipos principais de filamentos. Os microtúbulos, feitos de alfa e beta tubulina, participam da formação do fuso mitótico e ajudam na movimentação das organelas. Os filamentos de actina, compostos por actina, são importantes para manter e modificar a forma da célula, além de permitir sua movimentação. Já os filamentos intermediários, formados por proteínas como queratina e desmina, ajudam a manter a forma da célula e fixam as organelas no citoplasma. Transporte vesicular entre o RE e o complexo de Golgi: É explicado como acontece o transporte de proteínas entre o retículo endoplasmático e o complexo de Golgi dentro da célula. As proteínas são produzidas pelos ribossomos e levadas para o retículo endoplasmático. Depois, algumas dessas proteínas passam pelo complexo de Golgi, onde são modificadas enquanto percorrem as cisternas. Essas alterações são feitas por enzimas que ficam dentro do Golgi. Por fim, as proteínas são transportadas em vesículas para a membrana plasmática ou para outras partes da célula. O que é o retículo endoplasmático rugoso? O retículo endoplasmático rugoso é uma organela membranosa encontrada nas células eucariontes, com ribossomos presos na sua superfície externa. Essa estrutura é responsável por produzir proteínas que serão exportadas para fora da célula. Além disso, suas pregas na membrana dão a ela uma aparência rugosa e granulada. O que é o retículo endoplasmático liso? O retículo endoplasmático liso é uma rede de membranas encontrada no citoplasma das células eucariontes, tanto animais quanto vegetais. Ele é responsável pela produção de lipídios, pela detoxificação de substâncias tóxicas e pelo armazenamento de íons de cálcio nas células musculares. Diferente do retículo endoplasmático rugoso, ele não possui ribossomos aderidos, o que lhe dá uma aparência lisa. Integração entre retículo endoplasmático rugoso e complexo de Golgi: O retículo endoplasmático rugoso e o aparelho de Golgi trabalham juntos nas células eucariontes para produzir e preparar proteínas que serão exportadas ou usadas como enzimas e hormônios. As proteínas feitas no retículo rugoso são transportadas em vesículas para o Golgi, onde passam por modificações químicas e são encaminhadas para seu destino final. Essas proteínas são embaladas em vesículas que podem ser liberadas na membrana plasmática ou incorporadas a ela, formando glicoproteínas. Nas células eucariontes, o retículo rugoso fica próximo ao núcleo, enquanto o Golgi está mais perto da membrana plasmática. Via endocítica: A via endocítica começa quando a célula reconhece partículas na sua superfície por meio de receptores. Depois disso, essas partículas são englobadas em uma vesícula, que se junta ao endossomo inicial. Nesse estágio, as partículas se separam dos receptores, que são reciclados. As partículas seguem para os endossomos tardios, que amadurecem e viram lisossomos. Os lisossomos contêm enzimas que fazem a digestão dessas partículas. Os produtos dessa digestão podem ser reaproveitados pela célula ou eliminados por exocitose. Características dos lisossomos: Os lisossomos são organelas esféricas com membrana que contêm enzimas digestivas capazes de quebrar proteínas, lipídios, carboidratos e ácidos nucleicos. Eles atuam na digestão de partículas que entram na célula e também na eliminação de organelas que já não funcionam mais. Essas estruturas estão presentes em células eucariontes, tanto animais quanto vegetais, e se formam a partir de vesículas que brotam do aparelho de Golgi. As enzimas presentes nos lisossomos realizam a digestão das partículas capturadas por fagocitose ou pinocitose, e a célula consegue reaproveitar os componentes químicos resultantes desse processo. Biogênese e inter-relação de lisossomos e endossomos: Os lisossomos, que são formados a partir do aparelho de Golgi e possuem enzimas digestivas, se unem aos endossomos — vesículas que surgem durante a endocitose e carregam partículas sólidas ou líquidas. Quando se fundem, os lisossomos liberam suas enzimas para digerir essas partículas. Depois da digestão, os resíduos são eliminados por exocitose. Essa interação entre lisossomos e endossomos é fundamental para degradar as partículas de forma eficiente e evitar o acúmulodentro da célula. Vacúolos dos vegetais: O vacúolo é a organela responsável pela função digestiva nas células vegetais. Existem vários tipos de vacúolos, todos envolvidos no armazenamento ou processamento de substâncias, mas o vacúolo digestivo é o que contém enzimas hidrolíticas para ajudar na digestão de substâncias químicas dissolvidas no citoplasma. Essa função é essencial para a manutenção da célula vegetal. 4 - Responda as questões objetivas (Verificando o aprendizado) propostas para esse tema, propostas pela plataforma, apresentando justificativa para cada alternativa selecionada. 1.Características e funções do citoplasma e citoesqueleto Questão 1 Alternativa: (C) Além de organelas, o citoplasma também apresenta substâncias insolúveis suspensas no citosol. Justificativa: O citoplasma não é apenas um espaço onde as organelas ficam “guardadas”. Além de abrigar essas estruturas, ele contém substâncias que não se dissolvem no citosol, conhecidas como inclusões citoplasmáticas. Essas substâncias desempenham funções importantes e ajudam a manter a organização interna da célula. Por isso, a alternativa C está correta, pois reconhece que o citoplasma é um ambiente complexo, com diferentes componentes além das organelas. Questão 2 Alternativa: (E) somente a afirmação IV está correta. Justificativa: O citoesqueleto é uma estrutura dinâmica presente em toda a célula, não só na membrana. Ele é formado por três tipos de filamentos: actina, microtúbulos e filamentos intermediários. Cada tipo tem uma função específica, e normalmente eles atuam juntos para garantir a organização e o funcionamento da célula. Por isso, somente a afirmação IV está correta. 2.Síntese celular Questão 1 Alternativa: (A) F-F-V-F-V Justificativa: Os ribossomos são responsáveis por fabricar proteínas, e não por degradá-las, então a primeira afirmação é falsa. Polissomos são grupos de ribossomos ligados ao RNA, não ao DNA, o que torna a segunda falsa também. Os ribossomos têm duas subunidades que se juntam para se ligar ao RNA, então a terceira está correta. Para que sejam funcionais, essas subunidades precisam estar unidas, por isso a quarta é falsa. Por fim, ribossomos podem estar livres no citoplasma ou presos ao retículo endoplasmático, tornando a quinta afirmativa verdadeira. Por isso, a sequência correta é F-F-V-F-V, a alternativa A. Questão 2 Alternativa: (B) O retículo endoplástico liso atua na desintoxicação de medicação e de bebidas alcoólicas. Justificativa: O retículo endoplasmático pode ser dividido em duas partes: o retículo liso e o retículo rugoso. O retículo liso é responsável por várias funções, entre elas a desintoxicação de substâncias como medicamentos e álcool, além de produzir lipídios e hormônios esteroides. Já o retículo rugoso tem ribossomos na sua superfície, o que o torna especializado na produção de proteínas. Por isso, a alternativa B está correta, pois destaca a função específica do retículo liso na desintoxicação. 3.Digestão intracelular Questão 1 Alternativa:(D) Os lisossomos possuem importante papel na reciclagem de estruturas envelhecidas no interior da célula. Justificativa: Os lisossomos são organelas envolvidas na reciclagem e degradação de componentes celulares antigos ou danificados. Eles possuem membrana que protege a célula das enzimas digestivas que atuam melhor em ambiente ácido, diferente do pH neutro do citoplasma. Além disso, proteínas marcadas com manose 6-fosfato são direcionadas aos lisossomos para serem degradadas, confirmando o papel importante dessas organelas na manutenção celular. Por isso, a alternativa D está correta. Questão 2 Alternativa: (E) As afirmações I e V estão corretas. Justificativa: Os endossomos iniciais ficam perto da membrana plasmática e se unem com vesículas que trazem material do exterior da célula. Eles têm a função de separar proteínas ligadas a seus receptores. Já os endossomos iniciais e tardios são diferentes em forma e composição. Conforme os endossomos amadurecem, o ambiente interno deles fica mais ácido e as enzimas se ativam para degradar o conteúdo. Por isso, as afirmações I e V estão corretas, e a alternativa E é a certa. 5 - Quais organelas estão envolvidas na síntese celular? As organelas envolvidas na síntese celular são os ribossomos, o retículo endoplasmático rugoso, o retículo endoplasmático liso e o complexo de Golgi. Os ribossomos produzem proteínas, o retículo rugoso ajuda no transporte e modificação dessas proteínas, o liso é responsável pela produção de lipídeos e hormônios, e o complexo de Golgi modifica, empacota e envia essas substâncias para o lugar certo dentro ou fora da célula. 6 - De forma resumida caracterize e fale da função das seguintes organelas celulares: Complexo de golgi: O Complexo de Golgi é uma organela formada por pilhas de cisternas membranosas, localizada perto do núcleo e do retículo endoplasmático. Sua função principal é modificar, empacotar e distribuir proteínas e lipídeos que vêm do retículo endoplasmático, preparando-os para o destino final na célula ou fora dela. Ele é mais desenvolvido em células que secretam muitas substâncias, como as do pâncreas e da tireoide. Também produz algumas macromoléculas importantes e participa da formação do acrossomo, vesícula essencial para a fecundação dos espermatozoides. O Golgi possui duas faces principais: a cis, que recebe vesículas do retículo endoplasmático, e a trans, que envia vesículas para outras partes da célula. Reticulo endoplasmático liso: O retículo endoplasmático liso, diferente do rugoso, não possui ribossomos na superfície, por isso é chamado de "liso" ou "agranular". Ele também é formado por túbulos e cisternas e costuma estar interligado ao rugoso. Suas funções principais são a produção de lipídeos e hormônios esteroides, o armazenamento de íons de cálcio e a desintoxicação de substâncias como remédios e bebidas alcoólicas. Por isso, ele é bastante abundante no fígado, nas gônadas e no pâncreas. Quando a pessoa consome muito álcool ou medicamentos, o REL tende a se multiplicar para dar conta da desintoxicação, o que pode causar tolerância, exigindo doses maiores para fazer efeito. Nas células musculares, ele aparece como retículo sarcoplasmático, armazenando cálcio para a contração muscular. Reticulo endoplasmático rugoso: O retículo endoplasmático rugoso faz parte do sistema de endomembranas da célula e se destaca por ter ribossomos presos à sua superfície, o que dá uma aparência rugosa. Esses ribossomos produzem proteínas que são levadas para o interior do retículo, chamado de lúmen. Lá, essas proteínas passam por modificações, dobramentos e podem ser incorporadas às membranas ou enviadas para outras organelas. Algumas também são secretadas para fora da célula. As proteínas que não ficam no retículo são transportadas por vesículas até o Complexo de Golgi, onde continuam sendo processadas. Esse tipo de retículo também ajuda na produção de fosfolipídeos. É muito presente em células que produzem muitas proteínas, como as células do fígado. Lisossomos: Os lisossomos são organelas que fazem parte do sistema de endomembranas da célula e contêm enzimas digestivas responsáveis por degradar e reciclar componentes celulares velhos e substâncias trazidas para dentro da célula. Essas enzimas, chamadas hidrolases ácidas, atuam melhor em ambiente ácido, que é mantido por bombas de prótons na membrana do lisossomo. A membrana lisossomal é protegida contra a ação dessas enzimas por ser altamente glicosilada. Além da reciclagem celular, os lisossomos participam da defesa contra patógenos, como acontece nos macrófagos durante a fagocitose, e realizam a autofagia, que é a degradação de partes da própria célula para reutilização. Os materiais a serem digeridos chegam ao lisossomo por diferentes vias, como endossomos (material externo), fagossomos(partículas englobadas) e autofagossomos (conteúdos da célula), além de proteínas sinalizadas com manose 6-fosfato que são reconhecidas e direcionadas ao lisossomo para digestão. Endossomos: Os endossomos são organelas do sistema de endomembranas que atuam no transporte e triagem de substâncias vindas da endocitose. Existem dois tipos principais: os endossomos iniciais, que recebem vesículas vindas da membrana plasmática e se localizam próximos a ela, e os endossomos tardios, que surgem pela maturação dos iniciais e ficam mais próximos ao núcleo. Os endossomos iniciais separam os ligantes de seus receptores, permitindo que os receptores sejam reciclados e retornem à membrana, enquanto os ligantes seguem para degradação. À medida que amadurecem, os endossomos tornam seu interior mais ácido, ativando enzimas digestivas que vieram do complexo de Golgi. Os endossomos tardios podem se fundir com lisossomos e formar os endolisossomos, responsáveis pela digestão do conteúdo endocitado. Eles são essenciais para a regulação e renovação de componentes celulares. Vacúolos: O vacúolo é uma organela presente apenas em células vegetais e exerce funções importantes, como armazenamento de substâncias, regulação osmótica e digestão intracelular, funcionando de forma semelhante aos lisossomos nas células animais. Ele é envolvido por uma membrana chamada tonoplasto e preenchido por um líquido chamado suco vacuolar, que contém enzimas digestivas. Nas células jovens, existem vários vacúolos pequenos que, com o tempo, se fundem, formando um único vacúolo grande nas células adultas, podendo ocupar até 90% do volume celular. Essa organela também ajuda a manter a forma da célula ao pressionar o citoplasma contra a parede celular, além de participar da quebra de substâncias de reserva em sementes, fornecendo energia para o embrião em desenvolvimento.