12 Diferenciação Celular

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BIOLOGIA CELULAR - SDE0906
Semana Aula: 12
Diferenciação Celular
Tema
Tema
Diferenciação celular
Palavras-chave
Diferenciação celular, potencialidade celular, embriogênese, especialização, sinalização
Objetivos
Entender o processo de diferenciação celular.
Compreender o processo de potencialidade celular.
Relacionar os processos de diferenciação e potencialidade celular.
Compreender os controles do mecanismo de diferenciação celular.
Estrutura de Conteúdo
Aspectos que devem ser discutidos na aula:
Unidade 5. Diferenciação Celular
5.1. Diferenciação e Potencialidade Celular
Os seres pluricelulares existe uma divisão do trabalho entre as células que é consequência 
da diferenciação celular.
O evento de diferenciação celular leva ao surgimento de células especializadas para 
realizar determinadas funções com grande eficiência.
A diferenciação celular é um conjunto de processos que transforma uma célula 
indiferenciada em uma célula especializada.
A diferenciação de uma célula é o seu grau de especialização, e, portanto, quanto maior a 
diferenciação, maior é a sua especialização.
A potencialidade de uma célula é a sua capacidade de originar outros tipos celulares.
Células que apresentam grande diferenciação têm pouca potencialidade e vice-versa.
As células podem ser classificadas quanto à potencialidade celular em unipotentes, 
oligopotentes, pluripotentes e totipotentes.
Nos animais a diferenciação celular começa durante o desenvolvimento embrionário a 
partir de uma célula totalmente indiferenciada, a célula-ovo ou zigoto.
O zigoto é a célula que possui grau máximo de potencialidade porque pode originar 
qualquer célula do corpo de um indivíduo.
A gastrulação é o primeiro momento do desenvolvimento embrionário em que ocorre 
diferenciação celular.
As células resultantes das divisões do zigoto se diferenciam nos três folhetos 
embrionários: ectoderma, mesoderma e endoderma.
Existe uma área da Biologia caracterizada como Biologia do Desenvolvimento 
responsável em estudar os eventos regulatórios da diferenciação celular durante a 
embriogênese.
A diferenciação celular depende, principalmente, da expressão de determinados genes e 
repressão de outros genes, sendo esse controle transcricional por interferir na transcrição 
dos genes.
O controle transcricional é específico para cada tipo de célula e varia do silenciamento 
total de um gene até sutis diferenças na atividade transcricional.
Essa regulação especificamente acontece de forma diferente conforme o tipo celular.
O cromossomo X inativado nas fêmeas é um exemplo de inativação gênica como a que 
ocorre na diferenciação celular, por compactação da cromatina.
A inativação gênica também pode ocorrer por metilação de nucleotídeos do DNA.
As células também fazem um controle pós-transcricional dos genes, entre a transcrição 
do RNAm e a tradução da proteína.
O controle pós-transcricional pode se dar por interferência no processamento do RNA, no 
transporte do RNA para o citoplasma e na tradução do RNAm.
Os fatores que interferem na diferenciação celular podem ser intracelulares ou 
extracelulares.
O mecanismo de diferenciação celular requer uma intensa comunicação entre as células e 
com o ambiente.
Os fatores intracelulares derivam do programa que existe no DNA da célula, sendo essas 
inúmeras substâncias chamadas de fatores de transcrição, que se ligam a locais 
específicos do DNA permitindo a transcrição de determinados genes.
Os fatores extracelulares, ou extrínsecos, podem ser provenientes de outras células, da 
matriz extracelular e do ambiente.
A regulação da diferenciação celular ocorre através da sinalização entre as células por 
meio de substâncias secretadas por uma célula que vai se ligar a um receptor na célula 
alvo e induzir a sua diferenciação.
A sinalização pode ser pelo contato célula-célula, por comunicação parácrina, por 
comunicação através de um hormônio e sinalização por intermédio de um 
neurotransmissor.
A diferenciação celular não se restringe somente ao período embrionário, pois muitos 
órgãos e tecidos abrigam células com capacidade de se diferenciar em outras, mesmo 
após o término de sua formação, como, por exemplo, no processo de hematopoiese.
A diferenciação celular não é um processo irreversível, pois é possível promover uma 
desprogramação nuclear, em que todos os genes são ativados, voltando a ser uma célula 
embrionária.
No processo de regeneração, como no fígado, também ocorre a desprogramação nuclear 
das células.
A diferenciação celular tem sido de grande importância experimental, tendo como 
exemplo a clonagem da ovelha Dolly.
 
Estratégias de Aprendizagem
O aluno deverá compreender que o processo de diferenciação celular está relacionado 
com a capacidade que uma célula tem de adquirir especialização, lembrando que a 
diferenciação celular inicia-se a partir do zigoto, que é uma célula bastante 
indiferenciada, e que apresenta uma grande capacidade de se dividir e de originar 
diferentes tipos celulares, apresentando, portanto, alta potencialidade celular. 
Deverá ficar claro que o processo de diferenciação celular depende, principalmente, da 
expressão e repressão de determinados genes, sendo controlado de forma transcricional, 
relacionado ao tipo de célula. E, que as células são classificadas quanto ao grau de 
potencialidade, os mecanismos de diferenciação e potencialidade celular implicados na 
regeneração tecidual, tendo como exemplo a regeneração do fígado.
Para entender que todo o processo de diferenciação celular é controlado por fatores 
endógenos e exógenos, deverá ter o conhecimento prévio de sinalização celular com a 
regulação promovida pelos fatores exógenos. Assim, compreenderá que o processo de 
diferenciação ocorre em tecidos adultos, ou seja, pós-nascimento, tais como aqueles 
constituídos por células lábeis, e que esse evento tem sido de grande contribuição 
experimental, como exemplo na clonagem da ovelha Dolly.
Para aprofundar o estudo o aluno deverá ler com atenção o material didático, acessar o 
livro virtual, busca de informações complementares em outros livro e em artigos 
científicos, retomar o que foi apresentado na aula e navegar no SAVA utilizando os 
objetos de aprendizagem referentes à aula como quiz, atividade e vídeos complementares.
Vídeo 1- ?Fecundação- Nidação?- Esse vídeo mostra os processos de fecundação, 
gerando o zigoto, que tem alto poder de se sofrer sucessivas divisões (mitoses) até atingir 
o estágio no qual ocorre a nidação. 
Link: https://www.youtube.com/watch?v=RSltQKT9xwQ. 
Vídeo 2- ?Diferenciação Celular? ? Esse vídeo apresenta a diferenciação celular desde a 
fecundação até a formação de um ser vivo, tal como um pinto.
 Link: https://www.youtube.com/watch?v=ajbLl-ksSJE. 
Alguns vídeos complementares podem melhorar a compreensão do tema abordado em 
sala de aula. Seguem os links desses vídeos complementares sugeridos:
1) Embriologia- Fecundação Humana
https://www.youtube.com/watch?v=JQCfve-UyPU
2) Gravidez - Fecundação ao Nascimento
https://www.youtube.com/watch?v=duMT_YcekDI
3) A gravidez por dentro Menino ou menina
https://www.youtube.com/watch?v=Utv63m6AFco
4) diferenciacion celular.
https://www.youtube.com/watch?v=Q-2mFnp6m0M
5) Diferenciação Celular
https://www.youtube.com/watch?v=WKXDrjDC9yo
6) Embriologia - Clivagem e Formação do Blastocisto
https://www.youtube.com/watch?v=0ierexWtcLA
7) Morte celular por Apoptose
https://www.youtube.com/watch?v=nUDZL5_pNqs
8) Apoptosis
https://www.youtube.com/watch?v=wREkXDiTkPs
9) Muerte celular programada
https://www.youtube.com/watch?v=pWolpvPj8nw
Indicação de Leitura Específica
Leitura do Capítulo 6 do livro Introdução à Biologia Celular 
Capítulo 6:Diferenciação celular, potencialidades e a biologia das células-troncoAplicação: articulação teoria e prática
Nas aulas serão utilizados objetos de aprendizagem para articulação da teoria e da prática. 
No SAVA estão disponíveis quiz, atividades, vídeos apresentados na aula e outros vídeos 
complementares referentes aos conteúdos da aula.
Exercício proposto em aula:
1) CESGRANRIO -Na embriogênese, a partir dos três folhetos iniciais, vão surgindo por 
diferenciação celular os tecidos embrionários e destes resultarão os tecidos definitivos, 
que formarão os órgãos e todas as partes do corpo. Assinale a opção que associa 
corretamente a estrutura presente em vertebrados e o folheto embrionário que lhe deu 
origem. 
a) Ectoderma - sistema nervoso, Mesoderma - tecido conjuntivo, Endoderma - pulmões. 
b) Ectoderma - músculos, Mesoderma - pâncreas, Endoderma - epiderme. 
c) Ectoderma - sistema urinário, Mesoderma - bexiga, Endoderma - músculos.
d) Ectoderma - pulmões, Mesoderma - sistema urinário, Endoderma - sistema nervoso. 
e) Ectoderma - tecido conjuntivo, Mesoderma - epiderme, Endoderma - pâncreas. 
2) FATEC - A seguir temos duas afirmações, podendo a segunda ser uma razão para a 
primeira. 
1ª Afirmação: 
O cérebro, o cerebelo, os nervos e as glândulas sudoríparas originam-se da mesoderme
PORQUE
2ª Afirmação: 
esse folheto embrionário apresenta diferenciação celulares que originarão a porção mais 
volumosa dos órgãos internos, os quais se desenvolverão no celoma, cavidade no meio da 
mesoderme. 
Assinale a alternativa correta. 
a) As duas afirmações são verdadeiras, e a segunda é uma justificativa da primeira. 
b) As duas afirmações são verdadeiras, e a segunda não é uma justificativa da primeira. 
c) A primeira afirmação é falsa, e a segunda é verdadeira. 
d) A primeira afirmação é verdadeira, e a segunda é falsa. 
e) As duas afirmações são falsas. 
Considerações Adicionais
Para próxima aula Leitura do Capítulo 6 do livro Introdução à Biologia Celular 
Capítulo 6: Diferenciação celular, potencialidades e a biologia das células-tronco