dia 02 bilogia

Prévia do material em texto

NÚCLEO 
Prof. Msc. Juliana de Goes Jorge 
O Núcleo 
 A presença do núcleo é a principal característica que distingue 
as células eucariontes das procariontes! 
 
 
 
 
 
 
 
 O núcleo é uma organela típica das células eucariontes! 
O Núcleo - número 
De acordo com o número de núcleos as células 
podem ser: 
 Anucleadas: 
 Hemácias 
 
 
 
 Mononucleadas: 
 Células epiteliais 
 
 Binucleadas: 
 Células hepáticas 
 
 
 
 Multinucleadas: 
 Músculo estriado cardíaco 
 
O Núcleo 
 
 Ocupa 10% do volume total 
da célula; 
 
 Encontra-se o DNA; 
 
 Comanda as atividades da 
célula, através da síntese de 
RNA e proteínas; 
 
 O núcleo é o centro de 
coordenação das atividades 
da célula - É vital para as 
células! 
O Núcleo 
 A forma do núcleo segue a morfologia da célula; 
 Ex. célula cilíndrica possui núcleo cilíndrico; célula globosa 
possui núcleo redondo. 
 
 O tamanho do núcleo varia de acordo com o 
metabolismo da célula; 
 Células com alta atividade metabólica possuem núcleos 
maiores que as que possuem atividade metabólica baixa. 
 
 O núcleo está preso dentro do citoplasma por 
microfilamentos de actina e por filamentos 
intermediários. 
 
O Núcleo 
 O tamanho e a quantidade dos nucléolos também 
varia de acordo com a atividade celular; 
 Síntese de ribossomos; 
 Habitualmente as células possuem apenas 1 nucléolo. 
 
 O núcleo está posicionado na região central da 
célula; 
 Salvo em células especializadas contráteis (muscular 
esquelética) e secretoras (células glandulares, células 
caliciformes e plasmócitos) (acêntrico). 
O Núcleo - constituição 
 Carioteca ou Envoltório 
nuclear 
 
 Nucleoplasma ou 
cariolinfa (fluido nuclear) 
 
 Nucléolo (RNA´s e 
proteínas) 
 
 Cromatina (DNA) 
O Núcleo 
 INTERFÁSICO: 
 
 É o núcleo da célula no 
intervalo entre duas 
divisões celulares. 
 
 Em fase de intérfase; 
 
 Completo, com material 
genético descondensado. 
 MITÓTICO: 
 
 É o núcleo durante a 
mitose ou meiose; 
 
 Em fase de mitose ou 
divisão sem carioteca; 
 
 É formado pelos 
cromossomos. 
 
Carioteca 
 Envoltório Nuclear; 
 
 Estrutura que envolve o 
núcleo, separando o 
conteúdo do núcleo celular 
do citosol; 
 
 É formado por duas 
membranas concêntricas. 
Possuem proteínas e poros. 
Carioteca 
 Formada pelas: 
 
 Lâmina nuclear primeira 
camada interna (resistência); 
 
 Membrana interna; 
 
 Espaço Perinuclear; 
 
 Membrana Externa; 
Carioteca 
 A membrana interna é sustentada 
pela lâmina nuclear, que é uma 
malha delgada de filamentos 
laminares entrecruzados. 
 
 Esta lâmina confere resistência ao 
envoltório nuclear e estabelece 
sua forma, geralmente esférica; 
 
 Os filamentos laminares da lâmina 
nuclear ancoram nas proteínas 
integrais da membrana nuclear. 
 
 
 O espaço entre a membrana 
externa e a membrana interna 
recebe o nome de espaço 
perinuclear. 
 
 A membrana externa continua 
com a membrana do RE e é 
comum aparecer associada a um 
grande número de ribossomos. 
Carioteca 
 A face externa da carioteca, em 
algumas partes, se comunica com 
o retículo endoplasmático e, 
muitas vezes, apresenta 
ribossomos aderidos à sua 
superfície. 
 
 As proteínas sintetizadas nestes 
ribossomos são incorporadas às 
membranas do envoltório ou 
lançadas nos espaço perinuclear. 
 
Carioteca 
Carioteca 
 É na Carioteca que estão 
os poros nucleares: 
 Responsáveis pela 
regulação na troca de 
substâncias do núcleo com 
o citoplasma; 
 
 A presença dos Poros é 
essencial para o transporte 
de certas moléculas, por 
exemplo, os íons entram no 
núcleo somente pelos 
poros. 
 
 
Carioteca 
 Póros Nucleares: 
 As moléculas maiores são 
transportadas ativamente 
pelos poros; 
 São encontrados entre 
3000 a 4000 poros na 
carioteca; 
 A principal função destes é 
o transporte seletivo de 
moléculas para dentro e 
para fora do núcleo (saída 
dos RNA transportador, 
mensageiro e ribossômico). 
 
 
Carioteca 
 O complexo do poro é 
formado por: 
 8 colunas protéicas: 
 
 Formam uma parede 
cilíndrica em torno do qual 
a membrana externa do 
envoltório nuclear continua 
com a membrana interna. 
 
 Ao centro temos um 
transportador central 
 
 
Carioteca 
 O complexo do poro é 
formado por: 
 Proteínas de ancoragem: 
 
 Amarram as colunas 
protéicas ao envoltório 
nuclear; 
 
 Se liga a proteína, atravessa 
a membrana e chega ao 
espaço perinuclear. 
 
Carioteca 
 O complexo do poro é formado 
por: 
 Proteínas radiais: 
 
 Como se encurtam e se 
alongam, convertem o 
complexo do poro em um 
diafragma 
 
 O poro mede cerca de 30nm 
de altura e 100nm de diâmetro, 
porém as proteínas radiais 
reduzem seu orifício para cerca 
de 9 a 25 nm 
 
Carioteca 
 O complexo do poro é 
formado por: 
 Fibrilas protéicas: 
 
 Guiam a passagem 
Carioteca 
 Póros: 
 
 INGRESSAM NO NÚCLEO: 
 Proteínas que regulam a atividade 
dos genes, que processam RNA, 
DNA e RNA polimerase, e RNA. 
 
 EGRESSO NO NÚCLEO: 
 Macromoléculas (proteínas) inativas 
ou envelhecidas, RNA combinado a 
proteínas. 
Carioteca 
Carioteca 
 Entrada da proteína do Citosol para Núcleo: 
 
 A proteína através do seu peptídeo sinalizador (NSL – nuclear signal 
localization ) se liga a proteína importina; 
 
 A importina a ser transportada se ligam ao GDP (Guanosina 
Difosfato); 
 
 As fibrilas protéicas guiam a passagem; 
 
 No núcleo temos a transformação do GDP em GTP; 
 
 A GTP junto com a importina são transportados para o exterior do 
núcleo. 
 
 
Carioteca 
 Entrada da proteína do Citosol para Núcleo 
 
Carioteca 
 Saída de proteínas e de moléculas de RNA para o Citosol: 
 
 A proteína através do seu peptídeo sinalizador (NES – nuclear 
export signal) se liga a proteína exportina; 
 
 A exportina a ser transportada se ligam ao GTP (Guanosina 
Trifosfato); 
 
 As fibrilas protéicas em cesta guiam a passagem; 
 
 No citoplasma temos a transformação do GTP em GDP. 
 
 
 
Carioteca 
 Saída de proteínas e de moléculas de RNA para o Citosol 
 
Nucleoplasma 
 Componente subcelular análogo ao citoplasma; 
 
 É o líquido viscoso que preenche o núcleo delimitado 
pela carioteca, no qual nucléolo e cromossomos, por 
exemplo, estão suspensos. 
 
 Diversas substâncias encontram-se dissolvidas no 
nucleoplasma, tais como íons, açúcares, nucleotídeos, 
ácidos nucléicos e proteínas/enzimas, além de água. 
Nucleoplasma 
Nucleoplasma 
 Promove um ambiente favorável à ocorrência do 
trânsito de moléculas e, consequentemente, das 
diversas reações químicas que ocorrem no núcleos, 
com destaque para a duplicação do DNA e 
transcrição do RNA. 
 
Nucléolo 
 Tem aspecto de grânulo, mas não é limitado por 
membrana. 
 
 É o centro de produção de ribossomos. 
 
 O DNA do nucléolo é chamado “organizador do 
nucléolo” origina os RNAr que são conjugados com 
proteínas vindas do citoplasma. 
 
 As subunidades dos ribossomos ficam no nucléolo até 
serem enviadas ao citoplasma. 
Nucléolo 
Cromatina 
 É um material de aspecto filamentoso, constituídode 
DNA + proteínas. 
 
 O número de filamentos é constante para cada espécie (o 
mesmo de cromossomos). 
 
 Na mitose aumentam sua condensação tornando os 
cromossomos visíveis. 
 
 Função: Contém as informações genéticas. 
Cromatina 
 TIPOS: 
 
 EUCROMATINA: é a cromatina com aspecto claro ao 
microscópio. Menos condensada. É geneticamente ativa 
(produz muito RNAm). 
 
 HETEROCROMATINA: é a cromatina com aspecto escuro, é 
espiralizada e inativa geneticamente. Há dois tipos: 
 
a) Constitutiva. 
 
b) Facultativa. 
Material Genético 
 O núcleo abriga o DNA (Ácido Desoxirribonucléico) que 
é responsável por enviar às células, comandos que regem 
todas as suas funções. 
 
 O núcleo abriga parte do RNA da célula (Ácido 
Ribonucléico), que transcreve (copia) as informações do 
DNA para formar as proteínas. 
 
 Todo organismo vivo possui tanto macromoléculas de 
DNA quanto de RNA. 
CROMOSSOMOS 
Cromossomos 
 O DNA das células está organizado na forma de 
cromossomos. 
 
 Esta formação é essencial devido ao fato do DNA possuir 
um tamanho até 100.000 vezes superior ao tamanho das 
células. 
 
 Os cromossomos são classificados de acordo com a 
posição do seu centrômero, consequentemente, de 
acordo com o tamanho de seus “braços”. 
Cromossomos - Tipos 
 METACÊNTRICO: com os braços do mesmo 
comprimento; 
 SUBMETACÊNTRICO: um braço ligeiramente menor. 
 ACROCENTRICO: um braço muito maior. 
 TELOCÊNTRICO: cromossomo de um só braço. O 
centrômero fica na extremidade. 
Cromossomos 
Cromossomos 
 O conjunto de cromossomos de uma espécie é 
denominado cariótipo. 
 
 O número de cromossomos é variável de acordo com a 
espécie. 
Cromossomos 
 A maioria das células dos seres humanos são diploides e 
homólogos; 
 Diplóides (2N): um N proveniente do pai e um N proveniente 
da mãe); 
 
 Homólogos: 
 Possuem o mesmo tamanho; 
 Mesma posição (locus) dos genes; 
 Mesma posição do centrômero (constrição primária) e de constrições 
secundárias. 
 
 As células gametogênicas são haploides (N). 
Cromossomos 
Cromossomos 
Cromossomos 
 Intérfase: 
 
 Fase a qual as células não estão em processo de divisão, 
 
 O DNA apresenta-se envolvido em um complexo de 
nucleoproteínas (chamado de cromatina), que encontra-se 
disperso no núcleo. 
 
Cromossomos 
 Mitose: 
 Ocorre um processo de compactação e montagem da 
cromatina que produz cromossomos visíveis (máxima 
condensação ocorre na metáfase) cuja morfologia e coloração 
são objeto de estudo por parte dos citogeneticistas. 
Cromossomos - Histonas 
 As histonas são proteínas carregadas positivamente que 
possuem afinidade pelo DNA, que é carregado 
negativamente. 
 
 As histonas enrolam o DNA, condensando-o dentro do 
núcleo. 
 
 Existem 5 tipos de histonas: As H2A, H2B, H3 e H4 
enrolam o DNA formando o nucleossoma. 
 
 A histona H1 é quem prende o DNA ao nucleossoma, 
formando assim, o cromatossoma. 
Compactação do DNA 
Genoma 
 O gene é a unidade fundamental da hereditariedade. 
 
 Cada gene é formado por uma sequência específica de 
ácidos nucléicos (biomoléculas mais importantes do 
controle celular, pois contêm a informação genética). 
 
 Existem dois tipos de ácidos nucléicos: ácido 
desoxirribonucléico – DNA- e ácido ribonucléico – 
RNA). 
Genoma 
 Os genes controlam não só a estrutura e as funções 
metabólicas das células, mas também todo o organismo. 
 Quando localizados em células reprodutivas, eles passam 
sua informação para a próxima geração. 
 
 A soma total dos genes é chamada de genoma. 
Ácido Desoxirribonucleico (DNA) 
 As cadeias de DNA possuem fitas duplas paralelas, que 
permanecem unidas pela interação fraca (pontes de 
hidrogênio) entre os nucleotídeos (A=T e C=G). 
 
 Os nucleotídeos são compostos: 
 Um grupo fosfato. É o mesmo nos nucleotídeos de DNA e de 
RNA. 
 
 Um açúcar de cinco carbonos (pentose) 
Ácido Desoxirribonucleico (DNA) 
 Desoxirribose 
 Um composto cíclico 
contendo nitrogênio 
chamado base 
 
 Base Nitrogenada 
 Purinas (Adenina, Guanina). 
 
 Pirimidinas (Citosina e 
Timina). 
Ácido Ribonucleico (RNA) 
 A cadeia de RNA possui uma única fita (filamento de 
nucleotídeos (A=U e C=G). 
 
 Os nucleotídeos são compostos: 
 
 Um grupo fosfato. 
 
 Um açúcar de cinco carbonos (pentose) 
Ácido Ribonucleico (RNA) 
 Ribose 
 Um composto cíclico contendo nitrogênio chamado base. 
 
 Base Nitrogenada 
 
 Purinas (Adenina, Guanina). 
 
 Pirimidinas (Citosina e Uracila). 
Ácido Ribonucleico (RNA) 
 Existem diversos tipos de RNA, porém, três tipos são 
principais: 
 
 RNA mensageiro (RNAm): 
 Transcreve (copia) a informação do DNA para que seja 
produzida uma proteína (que seja definida a sequência de 
aminoácidos de uma proteína). 
 
 Transcritos primários. Removem os íntrons (sequências 
inativas) e mantém os exons (sequências ativas do gene 
expresso). 
Ácido Ribonucleico (RNA) 
 RNA de Tranferência (RNAt): 
 Também pode ser chamado de RNA transportador. 
 
 Responsável por identificar e transportar os aminoácidos aos 
ribossomos. 
 
 RNA ribossômico (RNAr): 
 Constitui 50% dos ribossomos (de maior quantidade nas 
células). 
 
 Fornece o suporte químico para a produção das proteínas. 
Ácido Ribonucleico (RNA) 
DNA x RNA 
 A cadeia de DNA possui fita dupla paralela, enquanto o 
RNA é fita única, simples. 
 
 O açúcar do DNA é a Desoxirribose, enquanto o do 
RNA é a Ribose. 
 
 O DNA possui a Piridina Timina, enquanto o RNA possui 
a Piridina Uracila. 
 
 Ambos possuem um grupo fosfato (ou ácido fosfórico). 
DNA x RNA 
DNA 
 x 
RNA 
Origens de replicação 
 Para os cromossomos eucariontes, formados por longas 
moléculas de DNA linear, existem várias origens de 
replicação, o que permite que a duplicação do DNA se 
inicie simultaneamente em vários locais dos 
cromossomos, tornando o processo mais rápido. 
 
 Estima-se que o genoma humano, formado por um 
conjunto de 23 moléculas de DNA (células n), tenha 
aproximadamente 10.000 origens de replicação. 
Origens de replicação 
Duplicação e Transcrição do DNA 
DNA DNA 
RNA 
RIBOSSOMO 
PROTEÍNA 
(Transcrição) 
(Tradução) 
Replicação 
Duplicação 
Duplicação DNA 
 Ocorre quando o DNA - original se divide 
formando dois outros DNAs geneticamente 
iguais. 
 
 Ação: 
 DNA- helicase (é uma enzima que promovem a abertura da 
hélice de DNA) 
 
 DNA- polimerase (é uma enzima responsável pela 
polimerização de novas fitas de DNA) 
 
 
Duplicação DNA 
Duplicação e transcrição do DNA DNA matrriz 
F1 F2 F1 
G 
A 
A 
T 
A 
C 
 
F2 
_ 
_ 
_ 
_ 
_ 
_ 
F2’ 
C 
T 
T 
A 
T 
G 
F1’ 
G 
A 
A 
T 
A 
C 
Bases Púricas - Adenina Timina 
Bases Primídicas - Guanina Citosina 
Transcrição DNA 
 O DNA é utilizado como molde para a síntese de 
RNA 
 
 Ação: 
 
 RNA - polimerase 
 
 
Transcrição DNA 
DNA 
F1 
A 
T 
C 
G 
T 
A 
F2 
T 
A 
G 
C 
A 
T 
RNA - Polimerase 
U 
A 
G 
C 
A 
U 
RNA 
RNA 
AU GC 
DNA 
AT GC 
_ 
_ 
_ 
_ 
_ 
_ 
Transcrição DNA 
Exercício 
 De acordo com a quantidadede núcleos, como podemos 
classificar as células? 
 Como podemos dividir o núcleo celular? 
 Qual a função e os constituintes da carioteca? 
 Qual a função e os constituintes do complexo poro? 
 Descreva passo-a-passo a entrada e a saída de proteínas 
no núcleo celular. 
 
 
Exercício 
 Diferencie DNA, Cromatina, Cromossomo e Gene. 
 Identifique os papéis das proteínas histonas e não histona 
no enovelamento da cromatina. 
 Diferencie heterocromatina e eucromatina. 
 Como são classificados os cromossomos, em relação à 
posição do centrômero? 
 Quais as diferenças entre DNA e RNA? 
 
 
OBRIGADA! 
julianagoesfisio@yahoo.com.br