Biologia Celular Revisão Av2Prof. William Volino

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Biologia Celular 
Revisão Av2 
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 
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 e T A, C, G e U 
Carboidrato Desoxiribose Ribose 
Fitas Dupla Fita Fita simples 
Local Núcleo, mitocôndria e 
cloroplasto 
Núcleo, mitocôndria, 
cloroplasto e 
citoplasma 
• 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 
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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 
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 
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 
Microtúbulos 
Filamentos de actina 
COMPOSIÇÃO DO CITOESQUELETO 
As várias atividades do citoesqueleto 
dependem dos três diferentes 
tipos de filamentos proteicos: 
 
• Microfilamentos: são formados por 
actina; 
• Filamentos intermediários: 
formados por uma família de proteínas 
fibrosas, tais como vimentina, 
queratina, desmina etc 
• Microtúbulos: são formados por 
tubulina; 
Filamentos intermediários 
6 nm 
8 - 12nm 
25 nm 
CITOPLASMA E CITOESQUELETO 
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 
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 
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 
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 
B 
MICROFILAMENTOS 
Participam da composição dos sarcômeros, estruturas responsáveis pela 
contração muscular. 
ATP + CA2+ + Mg2+ 
CITOPLASMA E CITOESQUELETO 
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 
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS 
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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 
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 
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 
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 
DNA MITOCONDRIAL 
As mitocôndrias possuem DNA próprio, várias cópiasde 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 
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO GRANULAR 
É chamado de granular por possuir ribossomos na face externa da membrana. 
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. 
 
A figura mostra os ribossomos grudados na membrana do REG. 
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS 
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO AGRANULAR 
• Esses não apresentam ribossomos aderidos à superfície. 
• Desempenham diferentes funções na célula. 
 
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 
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 
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 
ENDOSSOMOS 
Os endossomos são pequenas 
vesículas encontradas entre a 
membrana plasmática e o 
complexo de Golgi, que transporta 
material proveniente da 
endocitose. 
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS 
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 
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 
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS 
Organela Funções 
Mitocôndrias Respiração celular – produção de energia (ATP) 
Cloroplastos Fotossíntese – produção de glicose 
Centríolos Divisão celular – formação do fuso acromático 
Ribossomos Tradução do RNAm – síntese de proteínas 
Retículo endoplasmático granular Participa da síntese de proteínas 
Retículo endoplasmático agranular Armazenamento de substâncias (Cálcio), síntese de 
lipídeos 
e hormônios esteroides, desintoxicação. 
Complexo de Golgi Armazenamento, transformação e emissão de 
moléculas. Origina lisossomos. 
Endossomos Transporte intracelular de substâncias 
Lisossomos Digestão intracelular e autofagia 
Peroxissomos Oxidação de ácidos graxos, oxidação do álcool, 
decomposição da H2O2 
ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS 
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. 
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 
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 
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 
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 
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 
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 própriacélula se destrói sob o comando nuclear, 
é chamada de apoptose. 
MORTE CELULAR E CÂNCER 
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 responsáveis pelo 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 
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