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DIFERENCIAÇÃO CELULAR ANA BEATRIZ CASSIANO HENRIQUE EVERLAYNE CRISTINA JAQUELINE MOURA MORGANA AQUINO VINICIUS LYRA RUAN MAYA RODRIGO GUSMÃO UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO O QUE É DIFERENCIAÇÃO CELULAR? É o processo em que as células de um organismo sofrem transformações em sua forma, função e composição, tornando-se tipos celulares especializados. DEFINIÇÃO: POTENCIALIDADE: É a capacidade que a célula tem de originar outros tipos celulares. EX: Blastômeros DIFERENCIAÇÃO: É o grau de especialização da célula. EX: Células nervosas Quando maior for a diferenciação, menor será a potencialidade, e vice-versa. CÉLULAS TOTIPOTENTES PLURIPOTENTES MULTIPOTENTES O ZIGOTO Apesar de diferenciadas, as células mantêm o mesmo código genético da primeira célula: O zigoto. A diferença está na ativação e inibição de grupos específicos de genes que determinarão a função de cada célula. Pode-se dizer que o Zigoto é a célula que possui potencial máximo, podendo formar todas as células do corpo. É, portanto, totipotente. DIFERENCIAÇÃO NOS ANIMAIS Começa na fase embrionária da GÁSTRULA A gastrulação ocorre logo após a CLIVAGEM São divisões mitóticas sucessivas em grande velocidade que o embrião sofre. Tem como objetivo aumentar de forma mais rápida o possível número de células que compõe o embrião. CLIVAGEM GASTRULAÇÃO Uma vez acumulado um número suficiente de células, inicia-se a: GASTRULAÇÃO É o processo de mudança na forma embrionária caracterizada por movimentos celulares intensos (movimentos morfogenéticos) que resulta na definição de três folhetos embrionários: Ectoderma, mesoderma e endoderma. GASTRULAÇÃO Ectoderma: Camada exterior do embrião. Mesoderma: Localiza-se entre a ectoderma e a endoderma, originando esqueleto e músculos, por exemplo. Endoderma:Localizado mais internamente, este folheto dá origem ao intestino primitivo (arquêntero)responsável pela formação do tubo digestivo. GASTRULAÇÃO Células da parte externa se diferenciam e formam os anexos embrionários A massa interna é constituída de células-tronco PLURIPOTENTES (têm o potencial de formar todos os tecidos.) GASTRULAÇÃO Divisões celulares continuam ocorrendo, mas em um ritmo menos acelerado que na clivagem. Células do embrião iniciam o processo de transcrição, ocorre a primeira expressão gênica a partir do genoma zigótico. Por causa da inibição da transcrição que ocorre na clivagem, os RNAs presentes no embrião até a gastrulação derivam exclusivamente do genoma materno. GASTRULAÇÃO Início da transcrição a partir do genoma zigótico. O rearranjo celular posiciona células em microambientes que vão definir o “programa de diferenciação” que cada célula deve seguir. Ativação e inativação de certos genes Durante a diferenciação, alguns genes são ativos enquanto outros são silenciados e essa definição depende de cada tecido. A ativação gênica é mediada por proteínas nucleares que são conhecidas como: proteínas ativadoras de genes ou fatores de transcrição. Quanto mais a célula se diferencia, mais ela perde potencialidade. Essa perda é causada pela inativação gênica. FATORES QUE CONTROLAM OS PROCESSOS DE DIFERENCIAÇÃO. EXTRACELULARES FATORES INTRACELULARES A DIFERENCIAÇÃO CELULAR NO ORGANISMO ADULTO É comum achar que os órgãos estão completamente diferenciados após o nascimento. Mesmo em adultos, o sistema nervoso continua gerando um número limitado de novos neurônios. A neurogênese no organismo adulto dos peixes e anfíbios, é imprescindível para o crescimento ocular, que continua pela vida toda do animal. A DIFERENCIAÇÃO CELULAR NO ORGANISMO ADULTO As glândulas mamárias são um exemplo único de diferenciação, pois estacionam na fase inicial de formação dos ductos. Durante a gravidez, devido ao estímulo de diversos hormônios, o processo é reiniciado. Após a lactação, reverte-se o processo, fazendo com que a glândula volte a um estado semelhante ao que existia antes da gravidez. O PROCESSO DE DIFERENCIAÇÃO NÃO É IRREVERSÍVEL. Os linfócitos são uma exceção. O que acontece é uma ativação e inativação gradual de genes através de modificações no DNA genômico. A restrição da potencialidade pela diferenciação, em alguns casos, pode ser revertida artificialmente ou naturalmente para gerar um núcleo totipotente. Esse processo é chamado de : Desprogramação nuclear. Ex: A capacidade de regeneração do fígado. CÉLULAS TRONCO CAPAZES DE MULTIPLICAÇÃO E DIFERENCIAÇÃO PARA REPOR CÉLULAS DIFERENCIADAS. jCÉLULAS TRONCO São células pouco diferenciadas que se dividem continuadamente durante a vida do organismo, produzindo células que poderiam gerar outras irreversivelmente diferenciadas. CÉLULAS TRONCO CAPAZES DE MULTIPLICAÇÃO E DIFERENCIAÇÃO PARA REPOR CÉLULAS DIFERENCIADAS. CÉLULAS TRONCO CAPAZES DE MULTIPLICAÇÃO E DIFERENCIAÇÃO PARA REPOR CÉLULAS DIFERENCIADAS. Células tronco da epiderme produzem células que se diferenciam exclusivamente para formar células epiteliais queratinizadas características do revestimento da pele. Já as células do epitélio intestinal estão preparadas para originar as células absortivas e caliciformes desse epitélio. AS CÉLULAS POSSUEM MECANISMOS DE AUTODESTRUIÇÃO PELO PROCESSO DE APOPTOSE. Para que a diferenciação leve à morfogênese de órgãos normais, é necessário que, ao lado da proliferação e da diferenciação celulares, exista também a eliminação das células que não são mais necessárias. A diferenciação nas glândulas mamárias, por exemplo, só é possível porque as células que se formaram durante a gravidez, e que não são mais necessárias após a fase de aleitamento do recém-nascido, se autodestroem. AS CÉLULAS POSSUEM MECANISMOS DE AUTODESTRUIÇÃO PELO PROCESSO DE APOPTOSE. A morte celular acontece por um processo denominado: APOPTOSE AS CÉLULAS POSSUEM MECANISMOS DE AUTODESTRUIÇÃO PELO PROCESSO DE APOPTOSE. A apoptose também é visto como um mecanismo de defesa, uma vez que células penetradas por vírus, bactérias ou protozoários muitas vezes entram em apoptose, e o mesmo pode acontecer quando o DNA da própria célula passa por mutação. A morte dessas células resulta em benefício para o organismo como um todo, pelo extermínio de apenas uma ou algumas poucas células. PONTOS EM DISCUSSÃO: 1. Qual o comando recebido pelas células que determina sua especificidade? 2. Como elas compreendem o seu destino dentro do organismo?
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