Roteiro Biologia Celular II

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Assunto: Retículo Endoplasmático Liso
1- O Reticulo Endoplasmático esta organizado em um labirinto de tubos ramificados e de vesículas achatadas que se estendem pelo citosol. Os túbulos e as vesículas se interconectam, e suas membranas são contínuas com a membrana nuclear externa. Não possui ribossomos associados. Possui áreas a partir das quais vesículas carregando lipídeos se desprendem para o transporte até o aparelho de Golgi, chamadas RE transicional. Responsável pela destruição de moléculas tóxicas, síntese de hormônios esteroides e lipídeos, armazenam íons cálcio.
2- Os ácidos graxo chegam até a membrana do Reticulo Endoplasmático Liso trazidos por proteínas, então ocorre a transferência do radical CoA para a fixação do ácido graxo; depois remove-se o radical CoA e adiciona-se digilicerideo com grupo fosfato, após isso remove-se o grupo fosfato e é adicionado um composto nitrogenado.
3- A esfingomielina é uma longa cadeia acil com um grupo amino (NH2) e dois grupos hidroxilas (OH) em uma extremidade da molécula. Na esfingomielina, a cauda de acido graxo é ligada ao grupo amino e o grupo fosfatidilcolina é ligado ao grupo hidroxila terminal deixando um grupo hidroxila livre. Glicolipideos são moléculas lipídicas que contêm açúcar, encontradas exclusivamente na monocamada não citosólica da bicamada lipídica, possuem a simetria mais exagerada em sua distribuição pela membrana. A ceramida é exportada para o complexo de golgi, onde serve como um precursor para a síntese de dois tipos de lipídeos: as cadeias oligossacarídicas são adicionadas para formar glicoesfingolipideos, e os grupos da cabeça de fosfocolina são transferidos da fosfatidilcolina a outras moléculas de ceramida para formar esfingomielina. Assim, ambos, glicolipídeos e esfingomielina, são produzidos tardiamente no processo de síntese de membrana. Pelo fato de que são produzidos por enzimas expostas ao lúmen do Golgi e não são substratos para transportadores lipídicos, são encontrados exclusivamente na lâmina não-citosólica da bicamada lipídica que os contém.
4- São proeminentes em células que se especializam no metabolismo de lipídeos, como células que sintetizam hormônios esteroides a partir do colesterol. Os hepatócitos são um exemplo de tipo celular que apresenta RE liso em abundancia.
5- Tipo especializado de Reticulo Endoplasmático no citoplasma das células musculares que contêm altas concentrações de Ca2+ sequestrado, que é liberado no citosol durante a excitação muscular.
Assunto: Mitocôndria
1- As mitocôndrias são suficientemente grandes para visualização ao microscópio óptico. Essas organelas são descritas como cilindros rígidos e alongados, presentes no citosol de células eucariontes, além de apresentar duas membranas altamente especializadas com funções vitais para atividade mitocondrial. Sua forma e posição não fixas, sabe-se que os movimentos e a posição das mitocôndrias são influenciados pela disposição do citoesqueleto. Exercem importante função na respiração celular, sendo responsável pela produção de energia na forma de ATP.
2- Os carboidratos correspondem ao principal substrato utilizado pela mitocôndria para sintetizar ATP, além deles podem ser utilizados também os ácidos graxos.
3- A glicólise ocorre no citosol. O piruvato, resultante da glicólise, é direcionado para a mitocôndria. Ciclo de Krebs e transporte de elétrons ocorrem na matriz mitocondrial.
4- O espaço intermebranas possui composição semelhante ao citosol. Nele estão os íons H+ que geram a diferença de potencial na mitocôndria durante a formação de ATP.
5- As ATP sintases são fundamentais para a produção de ATP na mitocôndria durante a fosforilação oxidativa, ou seja, podem catalisar a síntese de ATP, graças a um grande gradiente de prótons capaz de gerar energia para a reação reversa. O gradiente de prótons necessário para conduzir a síntese de ATP é produzido por outros tipos de bombas de prótons energizadas pela oxidação do substrato.
6- Células musculares e neurônios.
7- Acredita-se que as mitocôndrias são descendentes de organismos endossimbiontes (organismos que vivem dentro de outros organismos), ela teria sido fagocitada e permaneceu no interior dessa células, sem sofre degradação. Então passaram a viver em simbiose (Teoria de Endossimbiose). Evidencias dessa teoria: DNA circular próprio; coeficiente de segmentação semelhante ao das bactérias; aminoácido iniciador da síntese proteica é a formilmetionina; síntese proteica inibida por cloranfenicol; capacidade de autoduplicação e dupla membrana.
8- O processo de replicação das mitocôndrias é praticamente independente da divisão celular, e à medida que elas dividem pode haver mutações no DNA, condicionando o aparecimento de mitocôndrias com material genético deletério, que pode provocar distúrbios em órgãos dependentes da fosforilação oxidativa.
9- As proteínas sintetizadas no interior das mitocôndrias não são suficientes para seu metabolismo, por isso há necessidade de importarem proteínas que estão presentes no citosol.
Assunto: Via Biossintética Secretória
1- Participam da Via Biossintética secretora: Reticulo Endoplasmático Granular, complexo de golgi, vesículas (envolvidas no transporte da secreção). 
Reticulo Endoplasmático Granular: organizado em um labirinto de tubos ramificados e de vesículas achatadas que se estendem pelo citosol, com ribossomos associados a sua face citosólica.Os túbulos e as vesículas se interconectam, e suas membranas são contínuas com a membrana nuclear externa. 
Complexo de Golgi: complexo de organela delimitada por membrana em células eucarióticas, formado por um empilhamento de membranas achatadas, onde as proteínas e os lipídeos produzidos no reticulo endoplasmático são modificados e organizados. É o local de síntese de muitos polissacarídeos da parede celular nas plantas e de glicosaminoglicanos da matriz extracelular em células animais. 
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4- Chaperona: proteína que auxilia a guiar o enovelamento apropriado de outras proteínas, ou ajuda evitando vias incorretas de enovelamento.
5- As proteínas que não se dobram corretamente são degradadas em compartimento específicos, os proteossomas.
6- As substancias sintetizadas no Reticulo Endoplasmático precisam passar pelo complexo de golgi para definir seu endereçamento, lá passam por modificações químicas fundamentais para determinar a formação de lisossomos, secreção ou composição da membrana plasmática.
7- Essas substancias chegam até o golgi através de vesículas. Esse processo é altamente seletivo, interação entre proteínas-carga e proteína do revestimento vesicular. Para sair do Reticulo essas proteínas devem estar enoveladas corretamente.
8- Cada pilha de golgi possui duas faces distintas: uma face cis (ou face de entrada) e uma face trans (ou face de saída). Ambas as faces estão intimamente associadas a compartimentos especiais, cada um composto por uma rede interconectada de estruturas tubulares e de cisternas: a rede cis de Golgi e a rede trans de Golgi. A rede Cis trata-se de uma coleção de agrupamentos tubulares de vesículas provenientes do RE.
Existem duas teorias que buscam explicar como as substancias atravessam o complexo de golgi. A primeira acredita que existe um trato vesicular levando de um compartimento a outro. A segunda acredita na maturação das cisternas, a cisterna medial matura e as enzimas vão voltando para seus respectivos compartimentos.
9- Após atravessarem o golgi podem ser distribuídas de acordo com seus seguintes destinos: os lisossomos, as vesículas secretoras ou a superfície celular ou também podem ser devolvidas ao compartimento anterior.
10- Secreção Constitutiva: ocorre continuamente, ou seja, assim que as vesículas são formadas elas se fundem com a membrana e sofrem exocitose, sem a necessidade de um estímulo específico (“sinal”). Esse tipo de secreção ocorre com os fibroblastos.
Secreção Regulada: acontece em células especializadas em secreção. Os produtos a serem secretados são armazenados em vesículas e vão se acumulando até receberem umestimulo para serem liberados. A secreção de enzimas digestivas e insulina pelo pâncreas são exemplos de secreção regulada.
11- Essas vesículas são revestidas por COPI ou COPII.
12- Os marcadores são as sequencia KKXX e KDEL (Lisina-Aspartato-Glutamato-Leucina).
Assunto: Peroxissomo
1- Os peroxissomos são assim denominados porque possuem, geralmente, uma ou mais enzimas que utilizam oxigênio molecular para remover átomos de hidrogênio de substratos orgânicos específicos em uma reação oxidativa que produz peróxido de hidrogênio (H2O2). Eles são envolvidos por uma única membrana e não possuem DNA ou ribossomos. Por não serem dotados de genoma, todas as suas proteínas são codificadas no núcleo. Obtêm muita de suas proteínas por importação seletiva no citosol, embora algumas entrem por meio do RE. Eles contêm enzimas oxidativas em concentrações elevadas, além de serem o principal sítio de utilização do oxigênio.
2- Catalase e urato-oxidase.
3- Catalase
4- Acredita-se que as vesículas precursoras do peroxissomo originam-se do RE. A maquinaria que dirige a reação de proliferação e que seleciona apenas proteínas peroxissomais para empacotar nessas vesículas ainda é desconhecida. Vesículas precursoras de peroxissomos podem se fundir com peroxissomos pré-existentes.
Se discute também se novos peroxissomos originam-se de outros pré-existentes por crescimento e fissão da organela- e então se replicam de uma maneira autônoma.
5- Uma sequência específica de três aminoácidos (Ser-Lys-Leu) localizados na região C-terminal de muitas proteínas dos peroxissomos atua como um sinal de importação. Outras proteínas peroxissomais contêm uma sequência-sinal próxima à região N-terminal. Se uma dessas sequências está ligada a uma proteína citosólica, a proteína é importada para os peroxissomos. O processo de importação ainda é pouco entendido, embora saiba-se do envolvimento de proteínas receptoras solúveis no citosol que reconhecem os sinais-alvo, assim como de proteínas de acoplamento na superfície citosólica dos peroxissomos.
6- Síndrome de Zellweger, uma doença herdada na qual um defeito na importação de proteínas para os peroxissomos leva a uma deficiência peroxissomal grave. Esses indivíduos, cujas células contem peroxissomos “vazios”, apresentam graves anomalias no cérebro, no fígado e nos rins, e morrem logo após o nascimento.
Uma variante dessa doença foi mostrada como resultante de uma mutação no gene que codifica uma proteína integral de membrana do peroxissomo, a peroxina Pex2, envolvida na importação de proteínas. Uma doença peroxissomal herdada moderada é causada por um receptor defectivo para o sinal N-terminal de importação.
Assunto: Citoesqueleto
1- Citoesqueleto é formado por: filamentos de actina, filamentos intermediários, microtúbulos. 
Proteínas que participam da estrutura filamentar: catastrofina, dineina, proteínas tubulinas, formina, timosina, profilina, cofilina.
2- Os filamentos de actina são polímeros helicoidais de fita dupla da proteína actina. Eles se apresentam sob forma de estruturas flexíveis, podendo estar organizados sob uma ampla variedade de feixes lineares, redes bidimensionais e géis tridimensionais.
A polimerização é iniciada pelo aumento da concentração salina em uma solução de subunidades puras de actina. A polimerização é iniciada da mesma forma, mas na presença de filamentos de actina pré-formados que atuam como núcleos de crescimento dos filamentos.
3- Filamentos de actina revestem a face interna da membrana plasmática de células animais, conferindo resistência e forma a fina bicamada lipídica. Eles também formam diversos tipos de projeções na superfície das células, como lamelipódios e filopódios, utilizados pelas células para explorar o território e para impulsionar as próprias células através dele. O anel contrátil com base em actina se organiza de forma transiente para promover a divisão celular, arranjos mais estáveis permitem que a célula se fixe no substrato adjacente, permitindo também a contração muscular.
4- No caso dos feixes de actina da região central das microvilosidades de células epiteliais intestinais são capazes de manter posicionamento, comprimento e diâmetro constantes ao longo de todo o tempo de vida da célula. No entanto, feixes de actina da região central dos estereocílios de células do ouvido interno mantêm sua organização estável durante toda a vida do animal, tendo em vista que estas células não sofrem reposição. Entretanto, filamentos de actina individuais continuam a apresentar comportamento altamente dinâmico e estão continuamente sendo remodelados e substituídos mesmo dentro de estruturas de superfície celular estáveis que podem persistir por décadas.
5- Filamentos intermediários são formados por proteínas fibrosas. Revestem a face interna do envelope nuclear, formando uma espécie de gaiola protetora para o DNA da célula; no citosol, estes filamentos são trançados sob a forma de fortes cabos que mantêm as camadas das células epiteliais unidas ou que auxiliam a extensão dos longos e fortes axônios das células neuronais. Eles também permitem a formação de determinados apêndices resistentes, como os pelos e as unhas.
6- Os microtúbulos possuem duas extremidades, uma positiva e outra negativa, de modo que a extremidade positiva se polimeriza três vezes mais que a negativa (devido a proximidade/distancia do centrômero). Tubulina beta faz com que o microtúbulo se polimerize ou despolimerize mais; se possuir uma proteína protetora isso para e não acontece polimerização ou despolimerização.
7- Os microtúbulos determinam o posicionamento de organelas delimitadas por membrana e direcionam o transporte intracelular. Os microtúbulos, que se encontram frequentemente estruturados em um arranjo citoplasmático em forma de estrela, com origem no centro da célula interfásica, podem rapidamente reorganizar-se para a formação de um fuso mitótico bipolar durante a divisão celular. Eles podem também formar estruturas de locomoção denominadas cílios e flagelos na superfície das células, ou estruturas fortemente empacotadas em feixes que servem como trilhos para o transporte ao longo dos axônios neurais.
8- Axonemas é composto por microtúbulos e por suas proteínas associadas, organizadas em um padrão regular e característico. Nove pares especiais de microtúbulos (consistindo em um microtúbulo completo e um par parcial fusionados de forma a compartilhar uma parede tubular entre si) encontram-se organizados em um anel ao redor de um par simples de microtúbulos. Essa organização é característica em quase todas as formas de flagelos eucarióticos e cílios. Os axonemas conferem movimento por possuírem moléculas de dineína, moléculas de dineína formam pontes entre pares de microtúbulos de adjacentes em toda circunferência do axonema. Quando o domínio motor dessa dineína é ativados, as moléculas de dineína ligadas ao par de microtúbulos tentam movimentar-se sobre o par de microtúbulos adjacente, forçando o deslizamento de um sobre o outro de forma semelhante ao deslizamento dos filamentos delgados de actina durante a contração muscular. No entanto, a presença de outras conexões entre os pares de microtúbulos impede este deslizamento, e a força da dineína é convertida em um movimento de flexão.
9- Taxol este composto é utilizado no tratamento do câncer para perturbar a divisão acelerada das células cancerígenas, pois se liga os microtúbulos estabilizando-os.
Vimblastina, utilizada em quimioterapia, também prejudica a atividade dos microtúbulos, causando a despolimerização destes.
Importante lembrar que essas drogas não são seletivas, portanto afetam todas as células em divisão celular, não somente as cancerígenas.
10- Centrossomo: organela de células animais, com localização central, que é o centro primário de organização dos microtúbulos e atua como polo do fuso durante a mitose. Na maioria das células animais, o centrossomo contém um par de centríolos e matriz pericentriolar associada. 
As -tubulina possuem papel fundamental na formação dos microtúbulos,pois são os moldes por ordem a polimerização das outras proteínas tubulinas se orientam.
11- Cinesina: membro de uma das principais classes de proteínas motoras que utilizam a energia da hidrolise do ATP para se deslocar ao longo de um microtúbulo. Envolvidas no transporte de organelas em células eucarióticas, bem como em mitose, meiose e no transporte de vesículas sinápticas nos axônios.
Dineína: grande proteína motora que executa movimentos dependentes de ATP ao longo dos microtúbulos.
Assunto: Regulação do Ciclo Celular
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