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Bases Biológicas – bioquímica e citologia Ms. Leandro Márcio CITOQUÍMICA Composição química da célula Citologia básica C i t o q u í m i c a Constituintes químicos C i t o q u í m i c a • Água • Sais Minerais • Proteínas • Lipídios • Carboidratos • Ácidos Nucléicos • Vitaminas Inorgânicos Orgânicos Composição Química da Célula C i t o q u í m i c a Composição Química da Célula C i t o q u í m i c a Composição Química da Célula Composição química aproximada dos organismos C i t o q u í m i c a Água Uma molécula de água é formada por dois átomos de hidrogênio ligados a um átomo de oxigênio. A água é uma molécula polar. C i t o q u í m i c a • Coesão e adesão: coesão e adesão entre moléculas de água e de outras substâncias polares (tensão superficial). • Poder de dissolução: a polaridade explica a capacidade de dissolver vários compostos. (Hidrofílica; hidrofóbica). • Capilaridade: deslocamento de líquidos por espaços reduzidos. • Calor específico elevado: absorvem grandes quantidades de calor sem alterar a temperatura (termorregulação). Propriedades da Água C i t o q u í m i c a A água é um solvente universal. A água é um regulador de temperatura. A água é um lubrificante ideal. A água participa de reações químicas. A água atua como mecanismo de proteção. Importância da Água C i t o q u í m i c a Água Varia nos organismos de acordo com: Espécie; Idade; Metabolismo; Grupo celular. C i t o q u í m i c a Água Espécie Idade C i t o q u í m i c a Água Atividade celular C i t o q u í m i c a Água Obtenção de Água por ingestão direta de líquidos; por ingestão de água nos alimentos; por metabolismo celular (300 mL/dia). C i t o q u í m i c a Sais minerais Encontrados na forma iônica. 1% do total da composição celular Câtions: Sódio, Potássio, Magnésio, Cálcio, Ferro, Manganês, Cobalto, Cobre, Zinco. Ânions: Cloreto, Bicarbonato, Fosfato, Sulfato, Nitrato. C i t o q u í m i c a Principais sais minerais C i t o q u í m i c a Principais sais minerais célula Nutrientes C i t o q u í m i c a • Água regulador, proteção (física), reações químicas • Sais Minerais regulador (ex: sistema nervoso e sistema endócrino) Inorgânicos Composição Química da Célula C i t o q u í m i c a • Proteínas estrutural, enzimática, hormonal e energética* • Lipídios estrutural, energética e hormonal • Carboidratos energético e estrutural • Ácidos Nucléicos estrutural • Vitaminas regulador Orgânicos Composição Química da Célula Citologia • As células podem ser categorizadas por tamanho: – Microscópicas (< 0,1 mm). – Macroscópicas (> 0,1 mm): podem ser vistas a olho nú. Morfologia celular Esféricas Fusiformes (alongadas) Discóides Estreladas Estruturas das células • Basicamente uma célula é formada por três partes básicas: – Membrana: “capa” que envolve a célula; – Citoplasma: região que fica entre a membrana e o núcleo; – Núcleo: estrutura que controla as atividades celulares. Membrana Plasmática • Dupla camada que envolve e protege todo o interior da célula. • Permeabilidade Seletiva: capacidade de selecionar as substâncias que entram e saem da célula. Parede celular • É constituída pela celulose. • Reduz a perda de água e promove a rigidez das células. Citoplasma • Fica entre a membrana e o núcleo; • É preenchido pelo hialoplasma; • É onde encontram-se dispersos os organóides (organelas citoplasmáticas) que garantem o bom funcionamento da célula; • Principais organelas citoplasmáticas: • Retículo endoplasmático rugoso (RER) • Retículo endoplasmático liso (REL) • Complexo de Golgi ou aparelho • Lisossomos • Citoesqueleto • Centríolos • Peroxissomos • Ribossomos Célula eucarionte (célula com carioteca, ou seja, membrana nuclear - núcleo) Retículo Endoplasmático Liso Retículo Endoplasmático Rugoso Ribossomos Núcleo Membrana Plasmática Mitocôndria Complexo de Golgi Lisossomos Centríolos Principais constituíntes do citoplasma Dividido em Citosol e Organelas Citosol: 55% do volume celular. De 75 a 90% de água. Organelas: Citoesqueleto * Centrossomo Cílios e Flagelos * Ribossomos Polirribossomos Retículo endoplasmático liso e rugoso Complexo de Golgiense * Lisossomos Peroxissomos * Mitocôndrias Citoesqueleto É uma rede que mantém forma e movimento da célula. Observado em ME. Responsável por movimentos celulares, contração E arquitetura celular. Formação de pseudópodos Deslocamentos intracelulares de organelas, cromossomos, vesículas e grânulos de secreção Estabelece estreita relação entre as células e a matriz extra celular. Constituição: Filamentos de actina, microfilamentos 6 a 8 nm Filamentos intermediários, 10 nm Queratina células epiteliais Neurofilamentos neurônios Desmina músculo Vimentina tecido conjuntivo Filamentos gliais astrócitos Microtúbulos, 20 a 25 nm Citoesqueleto Microfilamentos: Responsáveis pelo vigor e pela forma da célula; Proporcionam suporte mecânico e auxiliam na produção de movimentos. Filamentos intermediários: Ajudam a manter as organelas e o núcleo em seu lugar. Microtúbulos: Contribuem para forma da célula; Responsáveis pelos movimentos dos cílios e flagelos; Agem no movimento das organelas e migração do cromossomas na divisão celular; Microfilamentos e microtúbulos 60.000 x (microfilamentos e microtúbulos) Centrossomo Localizado próximo ao núcleo; Formado por centríolos pareados e material pericentriolar(tubulinas/mitose). Cílios e Flagelos Cílios: são as projeções curtas, semelhantes a pêlos; impulsionam os fluídos (pulmões e tubas uterinas) a partir de células ancoradas. Flagelos: são mais longos que os cílios; movimentam a célula inteira. (espermatozóide). Ribossomos Composto de duas subunidades que contém RNA ribossômico e proteínas; pode estar livre no citossol ou ligado ao RE rugoso; Sintetizados no nucléolo do núcleo, quando saem do núcleo se reúnem no citoplasma se tornando funcionais; Atuam na síntese de proteínas. Retículo endoplasmático Labirinto de espaços inclusos em membranas dobradas que atuam no transporte intracelular; Retículo endoplasmático liso (REL): não apresenta ribossomos, atua na síntese de lipídios e esteróides, inativa substâncias tóxicas (desintoxicação) e armazena íons cálcio para a contração muscular. Retículo endoplasmático rugoso (RER): apresenta ribossomos e está ligado à membrana nuclear, atua na síntese de glicoproteínas e fosfolipídios. Sistema ou Complexo Golgiense É um sistema de membranas (pilha de 3 a 20 sacos membranosos) que atuam na síntese de carboidratos (polissacarídeos) , ácido hialurônico e sulfato de condroitina. Modifica, tria e incorpora as proteínas e os lipídios em vesículas, encaminhando-os para seu local de destino na célula, quer seja a(o): - exocitose - membrana plasmática - lisossomo Localiza-se na rota de saída do RE Complexo Golgiense Lisossomos e peroxissomos Lisossomosvesículas formadas apartir do Complexo de Golgi; especializadas na digestão intracelular. Os peroxissomos são estruturas especializados nas reações oxidativas utilizando oxigênio molecular, produzem e degradam o peróxido de hidrogênio (H2O2), agente químico perigoso e reativo. Desintoxicam substâncias prejudiciais. Lisossomos Peroxissomos Aumento: 30.000x Lisoss omos Mitocôndrias Estrutura cilíndrica, presente em todas as células eucariontes Envolvida por duas membranas, uma interna com projeções, outra externa, cristas e matriz. Contém seu próprio DNA Sítio de produção da maior quantidade de adenosina trifosfato (ATP), energia celular Aumentam de número através de fissão binária Mitocôndria Lisossomos Cloroplastos Estrutura cilíndrica, presente nas células eucarióticas vegetais; Responsável pela Fotossíntese. NÚCLEO E DIVISÃO CELULAR NÚCLEO E DIVISÃO CELULAR O núcleo celular (descoberto por Robert Brown, 1833) é uma estrutura presente nas células eucarióticas, que contém o DNA da célula. Delimitado pelo envoltório nuclear, e se comunica com o citoplasma através dos poros nucleares. Possui duas funções básicas: • centro de controle celular • armazenar as informações genéticas O núcleo é importante para: - Sobrevivência e regeneração celular - Divisão celular Período em que a célula não se encontra em divisão é denominado interfase (núcleo interfásico). Mitose X Meiose Mitose • Conceito: tipo de divisão celular onde uma célula mãe origina duas células filhas idênticas à célula mãe • Finalidade: -Nos unicelulares: reprodução - Nos pluricelulares: crescimento e regeneração do organismo. Genoma Humano Constituído por 46 moléculas de DNA 3 bilhões de pares de Bases 30.000 a 60.000 mil genes CARIÓTIPOS Pares de cromossomos homólogos CONCEITOS Genes alelos de cromossomos homólogos CONCEITOS Células HAPLÓIDES (N) Células DIPLÓIDES (2N)
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