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CÉLULA E NÚCLEO CELULAR Átomo moléculas célula tecido órgão sistema organismo A psicologia é uma área a parte que investiga o funcionamento de apenas um sistema: Sistema nervoso e os Comportamentos que dele derivam. [Célula “Tijolo”]- Descoberta com microscópios -Unidade fundamental do corpo: corpo começa com uma célula (zigoto) (construção e degradação de moléculas=METABOLISMO) Possui: *membrana plasmática (“parede” que delimita e protege a célula); possui poros que possibilitam a entrada e saída de substâncias (permeabilidade seletiva). *organelas (diferentes “maquininhas” com diversas funções). *citoplasma (liquido onde o conteúdo da célula fica). #Toda célula armazena informação hereditária na molécula de DNA (física, predisposição a doença e caracteristicas comportamentais)- Esbolço humano *Esbolço humano+ eventos ambientais sofridos= cópia perfeita do ser; - Existe morte celular, até mesmo morte celular programada. -Formação de novas células não ocorre no sangue e sim na medula óssea (usadas quando necessárias) *Leucemia: problemas na formação de novas células (formação acelerada de um tipo de célula); Amenia: Reduz celulas Imensa maioria das células do nosso corpo é somática: (2n=46) -Celulas diplóides (compõe tecido e órgãos 2n) e haplóides (gametas n) Excessão: Celula germinativa (esperm. e ovulo) 23 cromossomos não pareados (ajuntados na fecundação) e célula do sangue (não tem núcleo) [DNA- ácido desoxirribonucleico] estrutura química: formado por nucleotídeos: açúcar (desoxirribonucleico) e fosfato [esqueleto] e bases nitrogenadas (tinina, guanina, citosina e adenina); A-T C-G [RNA- ácido ribonucleico] estrutura química: mesma coisa de DNA, porém o açúcar é diferente (5 carbonos: ribonucléico), não tem tinina e sim uracina. A-U C-G DNA humano: Fatores de Mendel é o DNA * diz de que espécie é e se tem ou não parentesco * 3 bilhões de pares de base nitrogenadas (seq. da fita/ temos várias) * 46 fitas (tamanhos diferentes) de DNA dentro do núcleo celular *46 cromossomos: (44) 22 pares “identicos” (tamanho = , diferença no alelo) (2) 1 par de cromossomo sexual (xx ou xy) - Estável na forma de uma fita dupla (as duas fitas são ligadas pelas bases nitrogenadas). [Núcleo Celular] DNA no núcleo associado sempre a proteína (dar suporte para o DNA (não se perder/ não se quebrar). Ex. Volume livros (23 pares de cromossomos: info toda do corpo humano). Sou um olho, logo preciso do livro (info) que fala sobre íris e o resto dobra (fica enrolado em proteínas para não ocupar espaço) e deixa em um canto. Se tivesse defeito e não fosse extremamente organizado teríamos bocas cabeluda Cromatina (DNA+ proteína): constituições: -Eurocromatina: (verdadeiro DNA em uso): compreende DNA, regulatório. -Heterocromatina: (diferente): DNA compactado, que não serve à célula Ex. Celula de cabelo não precisa de enzimas que quebra álcool, diferente do fígado que precisa. Celula sabe o que precisa usar e o que compactar através do DNA reguladores. Pode ser influenciada pelas vizinhas (células) que diz o que ela precisa. Ex. hormônios. #Cromossomo: cromatina no máximo de condensação #Cariótipo: conjunto de cromossomos contidos nas células de um organismo CICLO CELULAR (se dividem para criar mais células) 2 etapas consideradas: mitose e meiose: -Mitose (ocorre o tempo todo/ machucar/ escamação (queimadura sol) da pele) *Equacional (células filhas formadas com a MESMA quantidade de DNA que a célula original) [Intérfase] - Fase entre uma divisão e outra (“onde a célula faz o que tem de fazer”) -Fase G1: síntese (produção/ construir) de macromoléculas [cumprimento das funções da célula]; Ex. Celula defensora para combater um vírus, ela não é renovada e sim destruída após cumprir seu papel. -Fase G0: células que caem fora do ciclo. Exemplo: neurônios, que não fazem divisão celular; -Fase S: duplicação do DNA [preparação para a divisão]; (copiar o DNA/ cada célula filha terá 1 copia/ semi conservativa) -Fase G2: preparação para a mitose (checagem para a célula saber se está tudo certo se tem tudo que precisa); * As células que chegaram até aqui farão uma nova célula, exceto músculos e neurônios. [Mitose] (processo continuo): Essa divisão leva em conta a organização dos cromossomos (DNA compactado, ex. cebola) - Fase de divisão celular: (PRoMETo a ANA TELefonar) 1.Prófase: membrana nuclear desconstituída (DNA fica solto), cromossomos [máximo de compactação], formam-se cordas protéicas que irão organizar os cromossomos ao longo de todo o processo. 2.Metáfase: alinhamento(centro/celula) de todos os cromossomos (duplicados) 3.Anáfase: separação das cromátides irmãs; *Os pares de cromossomos “são perninhas que parecem um X”, as cromátides irmãs são “as perninhas”. Ou seja, na Anáfase os pares de cromossomos são separados. 4.Telófase: separação das células e reconstrução do envoltório (diminui sua membrana para dividir em 2 celulas filhas) Toda célula não são iguais a nossa é mais evoluída, diferente da bactéria que só tem ribossomo e o DNA é solto na membrana (desorganizado) [Meiose]- Outro processo de divisão celular que forma celulas filhas com metade do numero de cromossomos da célula original [p/ recombinação genética (óvulo(gameta)+espermatozóide (gameta)= 46 cromossomos]; #Recombinação genética:reprodução sexuada: “mistura” de informações genéticas:aumento da variabilidade. - Divide-se em duas etapas [Meiose I (reducional), meiose II (equacional)]; *Meiose I - Reducional 1.Prófase I: [etapa mais longa] condensação máxima da cromatina (formação dos Cromossomos), desaparecimento do núcleo, recombinação genética chamada de crossing-over (troca de “partes” dos cromossomos homólogos entre os do pai e mãe, formando uma fita de DNA diferente dos pais, aumentando a variabilidade) 2.Metáfase I: alinhamento de todos os cromossomos homologos; 3.Anáfase I: separação dos cromossomos homólogos (aos pares, ou seja, cromátides irmãs continuam unidas); 4.Telófase I: separação das células (NÃO ocorre a reconstrução do envoltório nuclear, pois em seguida se começa a meiose II). *Meiose II – Equacional (reduz) = Mitose 1.Prófase II: (vêm da meiose I); 2.3.Metáfase II e Anáfase II: (igual ao da mitose) 4.Telófase II: separação das células e reconstrução do envoltório nuclear. #Ao final da mitose o produto são duas células idênticas (mesmo número de cromossomos) a célula da qual foi originada. #Ao final da meiose o produto são quatro células diferentes (metade do número de cromossomos) a célula da qual foi originada. REPLICAÇÃO (DUPLICAÇÃO) DO DNA -Replicação do DNA: dividir células. Quando? Sempre (ex. pele sempre formando novas células/ 1 celula dura +/- 3 meses. - Processo de construção de cópias do DNA *É semi conversativo, ou seja, novas fitas de DNA são criadas a partir de uma das fitas (metade) do DNA original *Realizado por proteínas: -DNA Primase: é a proteína iniciadora (colocará alguns nucleotídeos [os “tijolinhos”] para iniciar o processo); -DNA Helicase: responsável por abrir a fita de DNA; -DNA Topoisomerase: responsável por quebrar a fita que o DNA Helicase abriu; -DNA Polimerase: (5’-3’ se junta no 3’-5’/ PRIMER RNA voltar no outro) proteína replicadora, continuará o processo iniciado pelo DNA Primase. Responsável por ler a fita e escrever as bases. * Enzima mais perfeita que já existiu, eficaz alta 1 erro a cada 1 bilhão de pares de base, se errar ocorre a mutação (ex. câncer), é bom se for útil, mas não tem essa de ser bom ou ruim. *Processo de mutação pode ser aleatório (troca uma base na hora de escrever o DNA), agora o processo de evolução caminha para algo que é mais estável, favorável, mais adaptável, logo não é de qualquer jeito (direcionado por aquilo que funciona dentro do ambiente). Portanto não pode ser aleatória. #DNA Helicase + DNA Topoisomerase = Garfo de replicação (abertura da fita) #Fitas simples de DNA têm polaridade (5’→3’), ou seja, o processo de construçãoda fita, somente ocorre neste sentido de 5’→3’. TRANSCRIÇÃO DO DNA Toda informação de DNA permanece protegida no núcleo celular, e quando alguma nova característica precisa se expressar (fenótipo), tais informações são TRANSCRITAS para uma molécula de RNA, que será TRADUZIDA em uma proteína (macromoléculas que atuam para estruturação do corpo e execução das reações químicas que constituem nosso metabolismo). Ex. Fazer um bolo e não pode ter a receita, logo vc copia ela (célula faz a mesma coisa, a info. Está no núcleo e precisa ser trazida para o citoplasma onde esta outras organelas). Processo pelo qual a instrução leva ao fenótipo é copiada do DNA para uma molécula de RNA, depende de: 1.Complexo enzimático (várias proteínas tem que se ajuntar); *Sendo a principal o RNA Polimerase, que é quem constrói de fato a fita de RNA. 2.Região promotora (marca o ponto de início do gene, ou seja, o “local” onde o processo deve começar a ocorrer); *Mais comum sequência T-A-T-A (TATA Box¹ - timina-adenina) ¹TATA Box: uma proteína feita para reconhecer está região, irá ligar-se a ela. Posteriormente outras proteínas irão ligar-se também (complexo enzimático), após todas as proteínas necessárias estarem ligadas é que o processo tem seu início. 3.Região de término (marca o final dos genes), sequência AAUAAA (obs. Esta no RNA pois contem uracila) *Quando o RNA Polimerase (II) “constrói” esta sequência, automaticamente ele encerra o processo, formando o RNA primário. Como achar um gene em um DNA ? Precisa-se de uma região promotora (marco de onde começa) e para isto precisa de uma proteína e quem indica o final é a região de termino. Proteina que tem sequencia de aminoácidos encontra o TATA Box no DNA ae gruda (liga) todas as proteínas fazendo um complexo de enzimas até chegar uma que da inicio para fazer o processo de TRANSCRIÇÃO. [RNA Splicing (corte)] Ex. Musculo file mion é diferente do músculo do bucho (proteínas diferentes a partir do mesmo gene) - Modificação do RNA formado (RNA Primário), pelo recorte de regiões de interesse, ou seja, partes deste RNA Primário que não são do interesse (introns) são recortadas (não sabemos que parte é recortada). Enquanto a outra parte (éxons) forma o RNA mensageiro #Assim que transcreve a 1ª fita que forma é o RNA primário, passa pelo splicing e o produto final deste corte é o RNA Mensageiro, que será levado para o citoplasma juntamente com a informação do que será produzido (qual proteína será feita). TRADUÇÃO DO DNA-No processo de tradução, a informação transcrita (que está no RNA Mensageiro) é transformada (traduzida) numa proteína. Para acontecer depende de: *RNAr - RNA Ribossômico: produz ribossomos que é o responsável pela tradução; -a formação do ribossomo ocorre antes do processo de formação da proteína que interessa; -ribossomo (organela) seria como o “forno” da tradução; é formado por subunidades grandes e pequenas; *RNAm - RNA Mensageiro: contém o código genético- informação a ser traduzida (originalmente do DNA); -o código genético se expressa por trincas de bases, que foram denominadas códons. Cada códon, formado por três letras, codifica (representa) um determinado aminoácido; -ribossomo correrá a fita do RNAm até encontrar o códon AUG (que codifica o aminoácido metionina) que é o códon iniciador; *AUG e UGG são os unicos para fazer 1 tipo de aminoacido. -processo contínuo até um dos códons de parada (UAA, UAG, UGA). Os códons de parada não codificam aminoácidos. *RNAt - RNA Transportador: transporta os aminoácidos para formar a estrutura primária da proteína (contém anticódons que são pareados aos códons do RNAm). *Aminoácidos - a.a: são os “tijolinhos” do processo. #Para o ínicio do processo é necessário: RNAm + RNAt + subunidade pequena do ribossomo. #O processo pode acontecer livre no citoplasma ou associado ao retículo endoplasmático, formando assim o retículo endoplasmático rugoso. PROTEÍNAS: Instrumento pelo qual uma expressão gênica é expressa (Dar estrutura, catalisar (acelerar) reações químicas; Sinalizar informações; Transportar moléculas através da membrana; Reveste o corpo. EMBRIOLOGIA - Campo de estudo que investiga o processo de formação e desenvolvimento de um novo organismo a partir de uma única célula (zigoto). Embrião (8 semanas) Feto (9 semana até o nasc.) Bebe (dps nasc) *Desenvolvimento Embrionário Periodo mestrual:Proliferativa (celula primitiva que desenvolve para formar o ovulo), ( estradiol) dps ovulação (após liberar o ovulo faz uma cicatriz no ovário que esta se regenerando). No ovulo existe uma estrutura chamada corpo lúteo (no lugar onde existia o folículo dominante), que será responsável pela produção do segundo hormônio importante para a gravidez: a progesterona. Ela será fundamental para o amadurecimento do endométrio. Se não houver gravidez, o corpo lúteo terá uma duração limitada de 14 dias. Com a sua regressão, os níveis de estradiol e de progesterona diminuirão, o que fará com que descame aquele endométrio que havia sido preparado para receber um embrião: mestruação. Fertilização: primeira fase do desenvolvimento, caracterizada pelo encontro de gametas (óvulo e espermatozóide)- Meiose * Formação do zigoto (2n-46):inicio de um ser humano * Fecundação precisa ocorrer na tuba uterina e o espermatozoide não entra dentro do ovulo, ele abre um buraco e joga seu DNA dentro. Clivagem: segunda fase, caracterizada por mitoses sucessivas do zigoto: células em formação são chamadas de blastômeros. * A partir que se ajuntam os 46 crom. (zigoto: não ocorre G1) começa as instruções para divisão celular (cortar o zigoto em partes) -as células se agrupam formando uma massa uniforma e compacta que denomina-se de Mórula (6 a 8 celulas) parece uma amora (tamanho=); -o processo mitótico continua acontecendo e uma estrutura chamada blastocisto é formada e que é responsável por se implantar no endométrio (camada mais interna do útero). A parte externa do blastocisto (trofoblasto) irá se proliferar (quantidad de células) em invasão ao endométrio e posteriormente dará origem a placenta (troca de gases, respiração, e nutrientes). A massa interna ao blastocisto (embrioblasto) dará origem ao embrião. *O processo de implantação no endométrio deve ocorrer em uma parte mais ampla em até 2 semanas (10 dias), dps disso a mulher mestrua jogando-o fora. * Antes da implantação não há contato com a mãe, depois que implanta o trofoblasto dá origem a tecidos que produzirão o hormonio HCG (teste de gravidez) que induz o corpo lúteo a manter a liberação de PROGESTERONA e consequentemente, impedirem a mestruação. O embrioblasto também se altera ao longo da clivagem de forma que as suas células organizam-se em um DISCO BILAMINAR no meio do blastocisto: 2 camadas de células: Epiblasto (cima) e hipoblasto (baixo). Deste disco bilaminar, o epiblasto é o conjunto de células que de fato formara o embrião. *O desenvolvimento das células do epiblasto já compreende eventos da próxima fase. A clivagem se completa até o final da 2° semana após a fecundação. Partindo para o próximo passo: Gatrulação e neurulação (sistema nervoso: vai até o fim da gestação) Gastrulação:Inicia-se o tubo digestivo (estomago), mas não se completa. Até aqui estamos em forma de disco, a partir da 3ª semana ocorre um dobramento de celulas (aparecimento da linha primitiva por invaginação(célula de cima entra por baixo do epiblasto) * Nunca para a divisão celular, neste momento é mais rápido. E cria um disco trilaminar (3 camadas) no qual formam todos os tecidos órgãos germinativos do embrião. As camadas celulares são: ectoderme( fora): pele e todo SN (cérebro e medula espinhal) mesoderme (meio): Resto (tecido conj., muscular, reprodutor, osso,exct) endoderme (dentro): epitélio intestinal e órgãos da digestão (fígado) (Mesoderme e endoderme são celulas que envaginam para dentro) *Blatocisto é a primeira difrenciação celular (o que faz daqui para frente é modificação celular) A partir de modificações das células das 3camadas forma-se nós. -Início da formação de protótipos de órgãos; -formação da notocorda (diferenciação de células da mesoderme); * Bastão (cresce em tamanho/ celulas mais rigidas) de sustentação do embrião que induz a formação do sistema nervoso (dps some/cartilagem) #Erros na formação da notocorda podem levar a formação de fetos com ausência total ou parcial do encéfalo (cérebro), Anencefalia. Imediatamente após a formação da notocorda ocorre uma nova formação de outro tubo de célula que forma o tubo neural. Neurulação: quarta fase, caracterizada pela formação do SNC (encéfalo (dentro do crânio) + medúla espinhal (dentro da coluna vertebral)) -Alteração de células da ectoderme forma o tubo neural que dá origem ao SNC; -Acontece na 3° semana, porém só termina na 4° semana (tubo) - Defeito do tubo neural é comum (16/10.000): Alcool e drogas * Encefalo como um todo termina só perto do nasc. Ele fecha, mas ocorrem modificações até o nasc. Parte anterior (cabeça) começa a formar vesículas que vão se modificando: Prosencefalo (cérebro): -Telencéfalo (giros e sulcos): parte pensante -Diencéfalo (hipotálamo): inconsciente (funções vitais/ sem controle) * Mesmo em coma funciona Mesencéfalo (prazer depende dela): não se modifica Romboencefalo (controle das funções básicas) divide-se em 2: -Metencéfalo (ponte- controle cardiovascular) -Mielencefalo (bulbo- centro respiratório) *Cerebelo (equilíbrio e motricidade fina) Mesoderma começa a sofrer diferenciações alem do tubo neural lá, começa a se formar os somitos (bolinhas): darão origem ao corpo todo: vértebras, costelas, músculos axiais e alguns órgãos (excretor e reprodutor) *Em volta do tubo neural que dps dará a origem a coluna vertebral. Organogênese: protótipos de órgãos começam a surgir; (4ª- 8ª semana) -processo de diferenciação mais intenso das células (o que elas vão ser e formar); -tecidos embrionários formarão todos os tecidos definitivos de um adulto até o final da 8° semana (epitelial, conjuntivo, muscular, nervoso); Eventos importantes: -Dobramentos - Coração primitivo começa a pulsar e promove circulação sanguínea (c/oxigênio captado pela mãe) ao embrião; 6ª semana: capaz de reproduzir respostas reflexas (42º dias) - Somitos não são mais visíveis / cordão umbilical bem definido Período fetal: 8° semana até o nascimento (feto) -nesta fase ocorre o amadurecimento dos esboços de órgãos formados na organogênese; -sinalizações hormonais, como a presença de testosterona para a formação de um feto masculino; -calcificação óssea (início na 12° semana); -processo de maturação de alguns órgãos, como o pulmão, termina somente próximo ao nascimento (ao longo do oitavo mês) o que leva a risco de nascimento precoce; -o cérebro produzirá novos neurônios até o nascimento. Até os 10 anos ligações entre estes neurônios ocorrem de forma intensa. #amadurecimento completo do cérebro prossegue até 20 anos. CÉLULAS SOMÁTICAS E GERMINATIVAS Células somáticas = células típicas do corpo (2n=46; 23 pares de cromossomos; chama-se célula diplóide) [44 XX ou 44 XY] Células germinativas = óvulo/espermatozóide (gametas); (n=23; cromossomos não pareados; célula haplóide) [22 X ou 22 Y] TERATOLOGIA: anormalidades estruturais, funcionais e cognitivas (tratáveis) -presentes no nascimento [fatores genéticos ou ambientais/herança multifatorial]; -grandes defeitos (ex:falta de coração) correspondem por 10% a 15% dos abortos em até 6 semanas (organogênese - protótipo de órgãos); Fatores genéticos (⅓ de todas as anomalias congênitas). -erros de disjunção (falha na separação dos cromossomos homologos- anáfase1/meiose). -Pode acontecer com cromossomos autossomaticos ou sexuais. Síndrome de Turner (44 X0): espermatozóide fecunda um óvulo com 22 cromossomos autossômicos s/ cromossomo sexual. -sobrevida de 1% -características: pescoço alado (mais largo que o normal), baixa estatura, leve retardo mental, 10% férteis; *Não existe Y0 Trissomia das autossomas (3 cromossomos autossômicos). -trissomia do 21 (Síndrome de Down); *Mais chance de sobrevida; *retardo mental, defeitos cardíacos congênitos, obesidade, alzheimer precoce; *Correlaciona-se com a idade da mãe (acima de 45 anos) -trissomia do 18 (Síndrome de Edwards); -trissomia do 13 (Síndrome de Patau); *má-formações graves, retardo mental, (sobrevida baixa); Trissomia dos cromossomos sexuais (normalmente detectado na puberdade, pois são crianças normais); -44 XXY – Síndrome de Klinefelter; (homem) *testículo pequeno, s/ espermatogênese (formação do espermatozóide); * Sem caractecteristicas secudarias (barba, voz grossa, musculatura) *40% tem inteligência inferior ao irmão (mesmo tendo o mesmo ambiente e estímulo); *ginecomastia (formação de mamas) -44 XXX – Síndrome do Triplo X; (mulher) *usualmente normais (pode passar despercebido); *até 15% de retardo mental; -44 XYY – Síndrome de Jacobs; (homem) *mais testosterona que o normal; *mais altos e uma agressividade incomum; (Exame de cariótipo: justifica ser agressivo, mas existe outros fatores) - Não existe síndrome do YYY -Síndrome do X frágil *Alterações físicas características/comportamentais; *Aumento do tamanho do gene FMR1 no cromossomo X realizando a formação de sinapses- conexões entre neurônios. *Pesquisas recentes relatam que pode estar relacionado com o autismo. Fatores Ambientais (uso de drogas/adoecer) -Consequências mais graves dependendo do período do desenvolvimento; [até as duas primeiras semanas não há troca de substâncias entre mãe e embrião, pois o mesmo ainda não está implantado] Ex. Usou drogas quando estava formando o coração, logo tudo se formara certo exceto o coração. *Cigarro -baixo peso no feto; -retardos no desenvolvimento (em geral, devido a diminuição da oxigenação da placenta); -grandes fumantes 2x mais chance de parto prematuro; *Álcool -causa mais comum de retardo mental (droga mais usada); -microcefalia/doença cardíaca; -depende de tempo e quantidade de exposição; -sindrome do alcoolismo fetal; *Vírus, fármacos (ex. ruacotan), drogas e cafeína (3 -4/dia)
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