Estudo Dirigido Bio Cel (2) c (1)

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Estudo Dirigido Bio Cel – Endomembranas, Citoesqueleto, Mitocôndrias, Núcleo/DNA
Prof. Ulisses Cesar
Quais as funções do REL, do RER e do Complexo de Golgi?
REL-síntese de lipídeos e hormônios esteróides, síntese de carboidratos, metabolização de drogas.
RER-síntese de proteínas
Complexo de Golgi- produção de : lisossomos, vesículas contidas no acrossoma dos espermatozóides, vesículas que formam a lamela média, membrana e parede celular das células vegetais em divisão celular. Transformação proteínas e glicoproteínas provenientes do RER, e endereçamento destas macromoléculas para membrana citoplasmática ou secreção ou para outras organelas.
Qual a principal função da mitocôndria? Qual o papel do oxigênio nas mitocôndrias? Aonde estão presentes as proteínas da cadeia transportadora de elétrons? De que forma estas proteínas participam, junto com a ATP sintase, da síntese de ATP? 
Principal função das mitocôndrias: produção de grande quantidade de ATP, cerca de 15 a 18X superior à glicólise anaeróbica. O oxigênio é fundamental para o funcionamento das mitocôndrias, pois é o aceptor de elétrons na Cadeia Transportadora de Elétrons (CTE), sendo transformado em água, ao receber os elétrons e reagir com prótons. As proteínas da CTE estão nas cristas mitocondriais (membrana inerna). Estas proteínas transferem elétrons e bombeiam prótons para o espaço intermembranas, formando um gradiente de prótons que ao passarem pelo complexo proteico ATP sintase, fornecem energia para esta ligar um ADP ao fosfato inorgânico (Pi), formando ATP.
Quando a fibra muscular não recebe oxigênio, a glicose é metabolizada pela via da glicólise (anaeróbica), que ocorre no citoplasma. Qual o produto final desta via? Quais as vantagens e desvantagens desta via metabólica? Quantos ATPs de saldo são produzidas na glicólise anaeróbica, comparada à glicólise aeróbica?
Ao final da glicólise anaeróbica (etapa citoplasmática), o produto final é o piruvato, que na falta de oxigênio, na fibra muscular, é convertido em lactato, neste caso o produto final nestas condições.
Em relação ao citoesqueleto, quais a funções principais? Quais os tipos de citoesqueleto e qual a composição de cada um?
As funções principais do citoesqueleto são: manutenção da estrutura da célula, auxiliar na movimentação e no transporte de vesículas e organelas. Os tipos são microfilamentos, filamentos intermediários e microtúbulos.
Microfilamentos ou filamentos de actina são formados por monômeros da proteína globular actina. Os filamentos intermediários são formados por proteínas fibrosas entrelaçadas. Os microtúbulos são formados por dímeros da proteína tubulina. 
Quais as funções dos: a)microtúbulos, b) filamentos intermediários e c) microfilamentos? Quais os tipos presentes somente em células eucariontes?Justifique.
Todas estas proteínas estão presentes em células eucariontes, entretanto os filamentos intermediários não estão presentes em organismos eucariontes unicelulares, como os protozoários, talvez pela necessidade de locomoção destes organismos.
a) Os microtúbulos conferem estrutura/sustentação às células, auxiliam no transporte de vesículas e organelas, formam cílios e flagelos.
b) Os filamentos intermediários, por conterem proteínas fibrosas entrelaçadas conferem mais rigidez e resistência às células, presentes em grande concentração nas células da epiderme (pele). 
c) Os microfilamentos, além de auxiliar na estrutura/sustentação e no transporte de vesículas e organelas, formam as microvilosidades em células do epitélio do duodeno, estruturas que conectam células adjacentes, e formam a estrutura do sarcômero (unidade funcional da fibra muscular responsável pela contração).
Descreva as principais partes do núcleo e as macromoléculas principais contidas nele. Explique por que o núcleo é o arquivo das células e porque controla o metabolismo celular? 
As principais partes são envoltório nuclear ou carioteca, ou membrana nuclear. As principais macromoléculas são DNA+proteínas (ex.:histonas). 
Arquivo porque armazena as informações para o funcionamento da célula e transferência das características hereditárias. Responsável pelo controle do metabolismo porque é responsável pela síntese de proteínas e de RNA catalítico, dentre as proteínas, aquelas que atuam como enzimas atuam como catalisadores, acelerando as reações químicas (bioquímicas). Metabolismo é o conjunto das reações de síntese (anabolismo) e de quebra ou degradação (catabolismo).
De que é formado o nucléolo e qual a principal função?
Contém cromatina, RNA ribossomal e proteínas. A principal função é produzir ribossomos.
Diferencie cromatina de cromossomo? O que é cariótipo? Quantos cromossomos estão contidos nas células somáticas e sexuais humanas, respectivamente. De que forma os geneticistas avaliam se há alguma anomalia genética?
A estrutura é a mesma, formada por DNA+proteínas (principalmente histonas) por porém a forma de organização diferencia, porque a cromatina é menos condensada e o cromossomo é a forma mais condensada.
Cariótipo é o conjunto de cromossomos de uma espécie. As células somáticas contém 46 cromossomos e os gametas 23. Os geneticistas comparam o cariótipo da pessoa com o cariótipo normal, e procuram avaliar possíveis alterações estruturais ou numéricas dos cromossomos (ex.:um cromossomo a mais ou a menos, perda de um fragmento,...). 
Por que a cromatina está associada à fase de intérfase da célula e o cromossomo á fase de metáfase?
Na interfase a célula está em crescimento, logo metabolicamente muito ativa, por isso o DNA tem que estar desespiralizado (funcional) para permitir o processo de transcrição e tradução (forma de cromatina). Durante a metáfase os cromossomos estão alinhados no centro da célula e para haver a divisão correta do material genético para as células filhas, o DNA está sob a forma de cromossomo, que é mais condensado.
Quais as estruturas químicas que constituem o DNA e do RNA, citando as diferenças entre estas macromoléculas. Quais os tipos de RNA e suas respectivas funções?
DNA e RNA são constituídos por uma base nitrogenada , um açúcar ou carboidrato, que é uma pentose e um fosfato. 
DNA- As bases são A,T,C G, fita dupla e a pentose é a desoxirribose.
RNA- As bases são A,U,C,G, fita simples e a pentose é a ribose.
De que são formados os nucleotídeos do DNA, quais os tipos e de que forma estão ligados na mesma fita e entre as fitas. Quais são as bases complementares? O que é sentido 5’ ( 3’ e 3’(5’?
Os nucleotídeos são formados por uma das bases nitrogenadas (Adenina, Timina, Guanina e Citosina), a base está ligada à desoxirribose no carbono 1 e o fosfato ligado à desoxirribose no carbono 5. Na mesma fita os nucleotídeos estão ligados por ligações fosfodiéster da parte fosfato ligado ao C5 da desoxirribose com a parte do fosfato ligado ao C3 da desoxirribose do outro nucleotídeo. Entre as fitas, as bases estão ligadas por ligações de hidrogênio, de forma completar, A-T e C-G.
Quais as enzimas principais que adicionam nucleotídeos para duplicação do DNA e síntese do RNAm, respectivamente? DNA polimerase e RNA polimerase
Descreva as etapas da transcrição e tradução do DNA até a síntese de peptídeos/proteínas.
A dupla fita de DNA é separada pela enzima helicase e uma das fitas é transcrita, à medida que a enzima RNA polimerase adiciona os ribonucleotídeos, formando uma fita de RNA mensageiro (RNAm), que passa através do poro nuclear para o citoplasma e se liga o ribossomo. O RNA transportador (RNAt) possuindo um anticódon que reconhece o códon iniciador AUG do RNAm se liga, e depois outro RNAt reconhece o próximo códon do RNAm e o aminoácido é ligado ao primeiro, por ligação peptídica e assim sucessivamente até o códon terminal do RNAm. Depois a metionina, que foi o primeiro aminoácido correspondente ao códon iniciador é removido.
 
Diferencie genótipo de fenótipo. Explique a frase: Do gene à proteína e desta ao fenótipo. O que é gene. Por que um neurônio é diferente do hepatócito, se estas célulaspossuem o mesmo DNA?
Genótipo é conjunto de genes contidos nos cromossomos e fenótipo é a expressão destes genes, as proteínas sintetizadas a partir da sequência de nucleotídeos contido em cada gene, que resultará em uma sequência específica de códons no RNAm e será traduzido em uma sequência de aminoácidos correspondente, de acordo com a tabela do código genético. Muitas características físicas são determinada pela combinação de vários genes, logo teríamos a participação de várias proteínas, glico e lipoproteínas determinando as características físicas individuais. 
Um segmento de uma molécula de DNA tem a seguinte sequência de bases nitrogenadas numa de suas cadeias:
A - G - C - T - G - C - A - T- T - C- G - C - A - T - G 
Represente esquematicamente esse segmento, com as duas cadeias: 
A - G - C - T - G - C - A - T- T - C- G - C - A - T - G 
Represente esquematicamente a fita de DNA complementar a esta fita e um segmento de RNAm formado a partir dessa nova fita de DNA.
Fita complementar de DNA (nova fita):
T- C – G –A –C - G - T –A- A -G- C - G –T – A -C
RNAm:
A-G-C-U-G-C-A-U-U-C-G-C-A-U-G (Obs.: Não tem códon iniciador porque se começar pelo final seria G-U-A. Vamos considerar que o início é da esquerda para direita).
Suponha que no segmento do DNA (do enunciado desta questão) ocorresse uma modificação na 1ª molécula de adenina , sendo esta substituída por timina e a última timina por adenina. Represente esquematicamente este segmento de DNA, com as duas cadeias. 
T-G-C-T-G-C-A-T-T-C-G-C-A-A-G
A-C-G-A-C-G-T-A-A-G-C-G-T-T-C (fita complementar – fita ativa)
Represente esquematicamente o m-RNA formado a partir do novo segmento de DNA da letra c, considerando a fita complementar como sendo a ativa. 
RNAm
U-G-C-U-G-C-A-U-U-C-G-C-A-A-G
Como se denomina o fenômeno que ocorreu nos ítens c) e d)? Quais seriam as consequências ? 
Ocorreu mutação, porque alterou a base nitrogenada. Pode formar peptídeos diferentes que pode ser inativo.
Represente os peptídeos formados a partir dos RNAm dos itens b e d. Utilize a tabela do código genético abaixo para resolver a questão. Houve diferença entre os peptídeos? Poderia haver alguma consequência para as células se este peptídeo fosse um hormônio?
Peptídeo item b: Ser-Cys-Ile-Arg-Met
Peptídeo item d:Cys-Cys-Ile-Arg-Lys
Se o peptídeo fosse um hormônio poderia ficar numa forma inativa ou mais ativa.
Pesquise e explique o que acontece com a hemoglobina na doença conhecida como anemia falciforme.
Substituição do aminoácido ácido glutâmico pela valina na posição 6 das cadeias ( da hemoglobina, tornam a hemácia falciforme. 
Código genético – códons do RNAm