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PREPARAV2 Biologia Celular

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Biologia Celular
Revisão das aulas 7 a 14
Prof. William Volino
Biologia Celular
Conteúdo desta aula
7. DOGMA DA BIOLOGIA MOLECULAR
8. CITOPLASMA E CITOESQUELETO
9. ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS
10. DIFERENCIAÇÃO CELULAR
11. BIOLOGIA DAS CÉLULAS-TRONCO
12. MORTE CELULAR E CÂNCER 
2
DOGMA DA BIOLOGIA MOLECULAR
Prof. William Volino
NÚCLEO: DOGMA CENTRAL DA GENÉTICA
O núcleo da célula possui a nossa informação genotípica dentro de uma molécula chamada DNA.
O DNA é uma molécula grande capaz de se replicar e de comandar as funções celulares. 
As informações são processadas através da síntese de proteínas, produzidas pelo comando do DNA, depois de transcrever um mRNA. 
A
T
T
T
T
T
T
T
A
A
A
A
A
A
C
C
C
C
C
G
G
G
G
G
G
C
Os ácidos nucleicos são macromoléculas, constituídas por Nucleotídeos.
 
 Ácido Desoxirribonucléico – DNA
 Ácido Ribonucléico – RNA
Nucleotídeo – é a unidade funcional de um ácido nucleico.
 
N
N
N
N
O
OH
OH
Fosfato
Base Nitrogenada
Carboidrato
DNA x RNA
DNA
RNA
Base Nitrogenada
A, C, G eT
A, C, G eU
Carboidrato
Desoxiribose
Ribose
Fitas
Dupla Fita
Fita simples
Local
Núcleo, mitocôndria e cloroplasto
Núcleo, mitocôndria, cloroplasto ecitoplasma
Ligação
A T
G C
-
Dogma Central da Genética: 
DNA
mRNA
Proteína
Transcrição
Replicação
Tradução
 A replicação é semiconservativa:
Duas “moléculas-filhas” (em amarelo) que conservam a metade da “molécula-mãe” (em azul).
A
T
C
G
A
T
T
A
Transcrição
Consiste na produção de uma molécula de RNA a partir da informação genética que está no DNA;
A informação é transferida de uma molécula para a outra para que seja enviada ao citoplasma, onde será interpretada através da tradução em proteína;
A molécula de RNA produzida com esta finalidade é chamada de RNA mensageiro (mRNA).
5´ATG GGG CCC TTT ATT AGG ACC CAA GCG GGC GGA TGA 3´
5´AUG GGG CCC UUU AUU AGG ACC CAA GCG GGC GGA UGA 3´
DNA
RNA
N- Met- Gli -Pro- Fen - Iso –Arg- Tre- Gln- Ala- Gli- Gli- C
Proteína
3´TAC CCC GGG AAA TAA TCC TGG GTT CGC CCC CCT ACT 5´
O mRNA é complementar a fita molde do DNA
Gênica
Molde
Tradução
CITOPLASMA E CITOESQUELETO
Prof. William Volino
O citoplasma compreende o espaço entre a membrana plasmática e a carioteca em células eucariotas.
Em células procariontes compreende todo seu conteúdo.
 
Faz parte do citoplasma uma solução aquosa contendo uma grande quantidade de moléculas orgânicas e inorgânicas, chamado de Hialoplasma ou citoplasma fundamental.
Imersos no citoplasma encontramos o citoesqueleto e as organelas citoplasmáticas.
O citoesqueleto faz parte do citoplasma. É formado por um conjunto de proteínas, que desempenham diferentes papéis na fisiologia celular.
CITOPLASMA
CITOPLASMA E CITOESQUELETO
12
O citoesqueleto é responsável por:
Estabelecer a forma da célula e permitir que esta se modifique;
Manter o posicionamento das organelas citoplasmáticas;
Participar da divisão celular; 
Permitir os movimentos celulares:
Contração celular (músculo);
Citocinese (separação do citoplasma no final da divisão celular);
CITOPLASMA E CITOESQUELETO
13
O citoesqueleto é responsável por:
Movimento de microvilosidades;
Movimentos ameboides (pseudópodos);
Movimentos morfogenéticos; 
Movimento de organelas;
Movimento de cílios e flagelos;
Movimento dos cromossomos na divisão.
CITOPLASMA E CITOESQUELETO
14
Microtúbulos
Filamentos de actina
COMPOSIÇÃO DO CITOESQUELETO
As várias atividades do citoesqueleto dependem dos três diferentes
tipos de filamentos proteicos:
 Microtúbulos: são formados por tubulina;
 Microfilamentos: são formados por actina;
 Filamentos intermediários: formados por uma família de proteínas fibrosas, tais como vimentina, queratina, desmina etc.
Filamentos intermediários
8 nm
8 - 12nm
25 nm
CITOPLASMA E CITOESQUELETO
15
IMPORTÂNCIA DOS MICROTÚBULOS
Os microtúbulos são importantes porque participam: 
Da estrutura e movimentação de cílios e flagelos; 
Do transporte intracelular de partículas;
Do deslocamentos dos cromossomos na mitose;
Do estabelecimento e manutenção da forma da célula.
Eles também originam estruturas estáveis como os centríolos, cílios, flagelos e os corpúsculos basais. 
CITOPLASMA E CITOESQUELETO
16
CENTRÍOLOS
Os centríolos são cilindros de 150nm de diâmetro e 500nm de comprimento. 
Formam um ângulo reto um com o outro.
Possuem 27 microtúbulos dispostos em nove feixes, cada um com três 
microtúbulos paralelos presos entre si.
CITOPLASMA E CITOESQUELETO
17
A figura mostra a metáfase 
da mitose (divisão celular).
Uma das principais funções dos centríolos é orientar a divisão celular, pois eles originam uma estrutura denominada fuso acromático, onde se prendem os cromossomos.
CITOPLASMA E CITOESQUELETO
18
CÍLIOS E FLAGELOS
Os cílios tem 0,25m de diâmetro;
Região central formada por microtúbulos estáveis em forma de feixes.
Ao redor do par central existem 9 pares, unidos por dineína.
Os flagelos têm uma estrutura interna semelhante a dos cílios, porém são muito longos.
7
8
CITOPLASMA E CITOESQUELETO
19
B
MICROFILAMENTOS
Participam da composição dos sarcômeros, estruturas responsáveis pela contração muscular.
ATP + CA2+ + Mg2+
CITOPLASMA E CITOESQUELETO
20
MICROFILAMENTOS
Participam de movimentos envolvendo a superfície celular, como rastejar, fagocitar e movimentos de vilosidades.
Microvilosidade
Feixes contráteis no citoplasma
Protrusões de borda anterior 
de uma célula em movimento 
Anéis contráteis em 
uma célula em divisão
CITOPLASMA E CITOESQUELETO
21
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS
Prof. William Volino
Célula Eucarionte
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS
São pequenos compartimentos localizados no citoplasma, onde ocorrem determinadas reações químicas celulares;
Características das células eucariontes;
Algumas, como os ribossomos, não são compartimentos membranosos.
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS
23
MITOCÔNDRIAS
As mitocôndrias são organelas presentes em quase todos os tipos de células eucariontes.
A quantidade de mitocôndrias em uma célula varia de acordo com a atividade metabólica da célula.
Mitocôndria e sua estrutura
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS
24
FUNÇÕES DAS MITOCÔNDRIAS
As mitocôndrias são o local onde ocorre a produção da maior parte da energia que a célula precisa para manter as suas funções vitais.
O processo de produção de energia com participação das mitocôndrias
se chama Respiração Celular Aeróbia.
Na respiração celular aeróbia acontece a produção de ATP (adenosina 
tri fosfato), que é utilizada como fonte direta de energia pela célula.
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS
25
CLOROPLASTOS
Os cloroplastos fazem parte de um grupo de organelas chamadas de plastídeos.
Estão presentes em células vegetais e de algas.
São as organelas que conferem coloração verde às algas e plantas, devido ao seu conteúdo de clorofila, um pigmento verde.
São responsáveis pelo processo de fotossíntese.
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS
26
CLOROPLASTO E MITOCÔNDRIA
Colaboração entre cloroplasto e mitocôndria
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS
27
DNA MITOCONDRIAL
As mitocôndrias possuem DNA próprio, várias cópias de pequenas moléculas circulares que codificam algumas proteínas que participam da fosforilação oxidativa.
TEORIA DA ENDOSSIMBIOSE
Algumas evidências suportam a teoria da endossimbiose, como por exemplo:
A presença de DNA próprio; circular como nas bactérias e segue o mesmo código genético
Os ribossomos mitocondriais se assemelham aos ribossomos bacterianos;
A membrana interna da mitocôndria se assemelha à membrana 
das bactérias; 
A capacidade de se multiplicar dentro da célula, por fissão, da mesma forma que as bactérias se multiplicam.
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS
28
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO GRANULAR
É chamado de granular por possuir ribossomos na face externa da membrana.A figura mostra os ribossomos grudados na membrana do REG.
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS
29
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO GRANULAR
Como os ribossomos são as estruturas celulares que produzem as proteínas, o REG participa da síntese de proteínas.
As proteínas sintetizadas são armazenadas nas cisternas até serem utilizadas ou transportadas em vesículas para outros locais da célula.
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS
30
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO AGRANULAR
Esses não apresentam ribossomos aderidos à superfície.		
Desempenham diferentes funções na célula.
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS
31
FUNÇÕES DO RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO AGRANULAR
Eliminam substâncias tóxicas durante o processo de intoxicação do organismo, nas células do fígado.
Armazena substâncias diversas e as utiliza para regular a concentração na célula.
Participa da síntese de lipídios, em especial os esteroides, como o colesterol e derivados.
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS
32
RIBOSSOMOS
Os ribossomos são pequenas estruturas encontradas em todas as células, formados por RNA ribossomal e proteínas ribossomais.
O rRNA é sintetizado no nucléolo da célula 
e no núcleo se associa às proteínas para formar as subunidades ribossomais.
Fazem a tradução do RNAm em proteínas.
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS
33
COMPLEXO DE GOLGI
O complexo de Golgi é como se fosse uma central de distribuição da célula.
Ele recebe proteínas e lipídios do retículo endoplasmático através de vesículas transportadoras e fazem o seu empacotamento e remessa para outros locais da célula e até para fora da célula.
O complexo de Golgi também é importante por originar as organelas chamadas lisossomos, que são um tipo de vesícula específica.
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS
34
ENDOSSOMOS
Os endossomos são pequenas vesículas encontradas entre a membrana plasmática e o complexo de Golgi, que transporta material proveniente da endocitose.
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS
35
LISOSSOMOS
Os lisossomos são vesículas que partem do complexo de Golgi contendo no seu interior enzimas hidrolíticas ácidas.
As enzimas lisossomais foram produzidas no REG e depois transferidas para 
o complexo de Golgi.
Os lisossomos participam de processos de digestão de partículas englobadas (fagocitose e pinocitose) e de processos de autofagia.
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS
36
PEROXISSOMOS
Os peroxissomos são organelas presentes em todas as células, também constituindo-se de pequenas vesículas limitadas por membrana.
Os peroxissomos realizam a oxidação de ácidos graxos, de aminoácidos, de purinas, ácido úrico e outras moléculas.
A oxidação realizada nos peroxissomos está mais envolvida na produção de energia térmica do que na produção de ATP, que ocorre na mitocôndria.
Nas células do fígado e dos rins os peroxissomos estão envolvidos na oxidação do álcool.
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS
37
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS
Organela
Funções
Mitocôndrias
Respiração celular – produçãode energia (ATP)
Cloroplastos
Fotossíntese – produção de glicose
Centríolos
Divisão celular – formação do fuso acromático
Ribossomos
Tradução doRNAm – síntese de proteínas
Retículo endoplasmáticogranular
Participada síntese de proteínas
Retículo endoplasmáticoagranular
Armazenamento de substâncias (Cálcio), síntese delipídeos
e hormônios esteroides, desintoxicação.
Complexo de Golgi
Armazenamento, transformação e emissão de moléculas.Origina lisossomos.
Endossomos
Transporteintracelular de substâncias
Lisossomos
Digestãointracelular e autofagia
Peroxissomos
Oxidação de ácidos graxos, oxidação do álcool,
decomposição da H2O2
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS
38
DIFERENCIAÇÃO CELULAR
Prof. William Volino
IMPORTÂNCIA DA DIFERENCIAÇÃO CELULAR
Em seres pluricelulares existe uma divisão do trabalho entre as células. A distribuição de funções entre as células é consequência da diferenciação celular.
CONCEITO DE DIFERENCIAÇÃO
A diferenciação celular é um conjunto de processos que transforma uma célula indiferenciada em uma célula especializada.
Diferenciação de uma célula é seu grau de especialização.
Quanto maior a diferenciação, maior é sua especialização.
DIFERENCIAÇÃO CELULAR
A diferenciação celular depende, principalmente, da expressão de determinados genes e repressão de outros genes.
40
CONCEITO DE POTENCIALIDADE CELULAR
Potencialidade de uma célula é sua capacidade de originar outros tipos celulares. Células que apresentam grande diferenciação têm pouca potencialidade e vice-versa.
Quanto à sua potencialidade as células podem ser:
Unipotentes
Oligopotentes
Pluripotentes
Totipotentes
DIFERENCIAÇÃO CELULAR
41
BIOLOGIA DAS CÉLULAS-TRONCO
Prof. William Volino
O QUE SÃO CÉLULAS-TRONCO?
São células que ainda não se diferenciaram, com capacidade de autorreplicação e que, quando estimuladas, podem se diferenciar.
Muitos tecidos possuem células-tronco, que se multiplicam para manter a sua própria população e originar células mais especializadas.
Existe um interesse muito grande sobre essas células, devido à possibilidade de serem utilizadas na medicina regenerativa.
As células-tronco são capazes de se transformar em uma célula diferenciada por meio do processo de diferenciação celular.
BIOLOGIA DAS CÉLULAS-TRONCO
43
DIFERENCIAÇÃO CELULAR
Durante a diferenciação celular, dois fatores indicam quais fenótipos celulares vão surgir:
Potencialidade da célula-tronco: quanto maior for sua potencialidade maior o número 
de tipos celulares que vai originar.
Ambiente em que a célula se encontra: cada ambiente fornece uma composição de fatores 
que direciona a diferenciação para tipos celulares distintos.
BIOLOGIA DAS CÉLULAS-TRONCO
44
DIFERENCIAÇÃO CELULAR
Potencialidade de uma célula é sua capacidade de originar outros tipos celulares.
As células-tronco podem ser:
Totipotentes
Pluripotentes
Multipotentes
Oligopotentes 
BIOLOGIA DAS CÉLULAS-TRONCO
45
As células-tronco totipotentes podem gerar qualquer tipo de célula. O zigoto (célula formada pela fusão dos gametas) é um célula-tronco totipotente.
As células-tronco pluripotentes podem originar uma grande quantidade de tipos celulares diferentes. As células do embrioblasto do blastocisto são células-tronco pluripotentes, pois podem originar qualquer tipo celular do corpo do indivíduo.
As células-tronco multipotentes possuem um grau de diferenciação que só lhes permite se diferenciar em determinados tecidos. São as células dos três folhetos embrionários: 
Ectoderma
Mesoderma
Endoderma
BIOLOGIA DAS CÉLULAS-TRONCO
46
MORTE CELULAR E CÂNCER
Prof. William Volino
A MORTE CELULAR
Durante o desenvolvimento embrionário é comum ocorrer a morte de células que já cumpriram seu papel (tecidos provisórios) ou para originar estruturas como ductos, cavidades etc.
No organismo adulto também ocorre a morte de células danificadas, envelhecidas, redundantes ou perigosas (cancerosas).
A morte celular pode ocorrer de forma acidental, sendo chamada, neste caso, de necrose.
 
AULA 15: Revisão
MORTE CELULAR E CÂNCER
48
APOPTOSE: MORTE CELULAR PROGRAMADA
É comum ocorrer apoptose durante o desenvolvimento embrionário, como por exemplo para individualização dos dedos.
A apoptose também ocorre em células de tecidos adultos, como os neutrófilos, células tumorais, células autorreativas.
As células podem morrer de forma fisiológica e programada, sob o comando de genes presentes em seu núcleo. Esse tipo de morte celular, em que a própria célula se destrói sob o comando nuclear, 
é chamada de apoptose.
MORTE CELULAR E CÂNCER
49
ALTERAÇÕES EM UMA CÉLULA EM APOPTOSE 
MORTE CELULAR E CÂNCER
50
CÂNCER
Câncer é o nome dado a um conjunto de doenças em que as células se multiplicam de forma desordenada, comprometendo a harmonia do tecido 
e até mesmo invadindo tecidos vizinhos.As células de um tecido normal 
crescem, se multiplicam e morrem. No câncer, esses mecanismos estão anormais.
Os processos de divisão e morte celular são regulados por vários genes. 
Mutação nesses genes são responsáveispelo câncer.
Sendo assim, o câncer é sempre uma doença genética, independentemente de ocorrer de forma esporádica ou hereditária, pois sempre se inicia com danos no DNA.	
MORTE CELULAR E CÂNCER
51
GENÉTICA DO CÂNCER
As mutações genéticas que desencadeiam o câncer ocorrem, basicamente, em dois tipos de genes:
Proto-oncogenes: são genes normais que, quando sofrem mutações, originam os oncogenes. Estes genes estimulam a proliferação celular e quando sofrem as mutações, passam a estimular de forma descontrolada, levando ao câncer.
Genes supressores tumorais: são genes que controlam a divisão celular, induzindo à apoptose, por exemplo. Quando esses genes sofrem as mutações deixam de funcionar e as células se multiplicam de forma descontrolada, levando ao câncer.
MORTE CELULAR E CÂNCER
52

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