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NÚCLEO CELULAR Disciplina: Biologia Celular Professora: Livia Schell CARACTERÍSTICAS DO NÚCLEO CELULAR Núcleo ▪Principal característica dos eucariontes ▪Responsável pelo controle de todas as funções celulares: ▪Síntese de proteínas ▪Crescimento ▪Divisão celular ▪Contém a informação genética da célula (DNA) CARACTERÍSTICAS DO NÚCLEO CELULAR ▪A maior parte das células de nosso corpo possui um único núcleo, que pode ter diferentes formas ▪Há células que não possuem nenhum e outras que possuem dois ou vários núcleos Hemácia humana: anucleada Célula muscular esquelética: multinucleada ORGANIZAÇÃO GERAL Estruturas do núcleo: ▪Carioteca ▪Nucleoplasma ▪Nucléolo ▪Cromatina CARIOTECA (ENVOLTÓRIO NUCLEAR) ▪Membrana dupla que envolve o núcleo ▪Formada pelo retículo endoplasmático rugoso ▪Separa o material genético da célula do citoplasma ▪Possui perfurações (poros) CARIOTECA (ENVOLTÓRIO NUCLEAR) A carioteca só é visível ao microscópio eletrônico N - Núcleo V - Vesícula de secreção Seta grande - Carioteca Seta pequenas - Cisternas do Retículo Endoplasmático Rugoso CARIOTECA (ENVOLTÓRIO NUCLEAR) Composta por duas membranas: - Membrana externa - Membrana interna Espaço perinuclear: espaço entre as duas membranas, comunica-se com a cavidade do retículo endoplasmático Unidas ao nível dos poros Nucleoplasma Membrana externa Membrana interna Espaço perinuclear CARIOTECA (ENVOLTÓRIO NUCLEAR) Membrana externa: ▪Contínua com a membrana do R.E. ▪Ribossomos aderidos Membrana interna: ▪Sustentada pela lâmina nuclear ▪Resistência ao envoltório nuclear e estabelece sua forma CARIOTECA (ENVOLTÓRIO NUCLEAR) Poro nuclear Carioteca Memb. Interna Memb. externa Espaço perinuclear Lâmina nuclear CARIOTECA (ENVOLTÓRIO NUCLEAR) Possui perfurações: os poros nucleares ▪Comunicação do interior do núcleo com o citoplasma ▪Controle seletivo da entrada e saída de moléculas do núcleo CARIOTECA (ENVOLTÓRIO NUCLEAR) ▪A quantidade de poros nucleares varia de acordo com o tipo celular e atividade metabólica ▪3 a 4 mil ▪Constituídos por proteínas chamadas nucleoporinas, que compõem uma estrutura denominada complexo do poro Poros nucleares Espaço perinuclear Membrana externa Complexo do poro Membrana interna Nucleoplasma NUCLEOPLASMA ▪Solução contendo água, proteínas, RNA, nucleotídeos e íons ▪Nele se encontram mergulhados a cromatina e o(s) nucléolo(s) ▪Matriz nuclear: ▪Rede de fibras que mantém o tamanho e a forma do núcleo Nucleoplasma NUCLÉOLO ▪Estrutura nuclear e esférica não envolvida por membrana ▪Seu tamanho pode variar de acordo com o tipo e estado funcional da célula NUCLÉOLO Constituição: ▪Proteínas, RNA ribossômico e DNA Funções: ▪Síntese de RNA ribossômico ▪Montagem das subunidades dos ribossomos Nucléolo Relacionado com a intensidade da síntese de proteínas que ocorre no citoplasma CROMATINA ▪O material genético está na forma de cromatina ▪Formada pelo DNA + proteínas ▪Histonas ▪Não-histonas ▪A estrutura formada pelo DNA rodeando as histonas é chamada de nucleossomo CROMATINA A cromatina apresenta dois estados funcionais em uma célula em intérfase (célula que não está se dividindo): ▪Eucromatina ▪Heterocromatina CROMATINA Eucromatina: ▪Cromatina descondensada ▪Genes estão ativos ▪ Só se condensa no momento da divisão celular Eucromatina Heterocromatina CROMATINA Heterocromatina: ▪Cromatina sempre condensada ▪Genes estão inativos ▪Heterocromatina constitutiva ▪Heterocromatina facultativa Eucromatina Heterocromatina CROMATINA Heterocromatina constitutiva: ▪Cromatina padrão ▪ Localizada em regiões específicas do cromossomo ▪Ex.: Centrômeros, telômeros CROMATINA Heterocromatina facultativa: ▪Em um mesmo organismo, se apresenta condensada em algumas células e descondensada em outras ▪Ex.: Cromatina sexual (corpúsculo de Barr) CROMATINA CROMATINA ▪Quando a célula vai se dividir, a cromatina se condensa e origina a estrutura conhecida como cromossomo ▪DNA se enrola sobre as proteínas Pequena região de dupla-hélice de DNA Forma da cromatina “colar de contas” Fibra de cromatina de 30nm com nucleossomos empacotados Secção de um cromossomo na forma estendida Secção condensada de um cromossomo centrômero CROMOSSOMOS: ESTRUTURA E CARIÓTIPO Disciplina: Biologia Celular Professora: Livia Schell CROMOSSOMOS Nas células eucariontes, o DNA do núcleo é dividido em uma série de diferentes cromossomos Os cromossomos são resultantes da condensação da cromatina, que ocorre durante a divisão celular CROMOSSOMOS Cromatina X Cromossomo ▪Mesma composição ▪ (DNA + proteínas) ▪Estado funcional diferente CROMOSSOMOS Cada cromossomo consiste em uma única longa molécula de DNA com proteínas associadas: ▪Histonas: envolvidas com a compactação do DNA ▪H1, H2A, H2B, H3 e H4 ▪Não-histonas: participam da estrutura dos cromossomos, necessárias aos processos de expressão gênica, replicação e reparo do DNA ESTRUTURA DO CROMOSSOMO O cromossomo é composto por: ▪Cromátide ▪Centrômero ▪Telômeros ESTRUTURA DO CROMOSSOMO ▪Centrômero: região de estrangulamento que une as duas cromátides ▪Telômeros: correspondem às extremidades dos cromossomos ESTRUTURA DO CROMOSSOMO De acordo com a posição do centrômero, os cromossomos se dividem em: ▪Metacêntricos ▪Submetacêntricos ▪Acrocêntricos ▪Telocêntricos ESTRUTURA DO CROMOSSOMO Metacêntricos: ▪Têm o centrômero em uma posição mais ou menos central ▪Pouca ou nenhuma diferença no comprimento dos braços das cromátides ESTRUTURA DO CROMOSSOMO Submetacêntricos: ▪O centrômero encontra-se afastado do ponto central ▪Cromátides têm um braço curto e um longo ESTRUTURA DO CROMOSSOMO Acrocêntricos: ▪O centrômero se encontra próximo de um dos extremos do cromossomo ▪Os braços curtos das cromátides são muito pequenos ESTRUTURA DO CROMOSSOMO Telocêntricos: ▪Centrômero terminal GENE Os cromossomos contêm os genes: ▪Segmentos da molécula de DNA que contêm uma informação genética ▪São sequências de nucleotídeos de DNA que podem ser transcritos O conjunto de todos os genes de um organismo é o seu genoma, que representa a toda a informação genética depositada no DNA CARIÓTIPO HUMANO ▪Técnica utilizada para visualização e verificação dos cromossomos ▪Sua análise torna possível observar o número e a estrutura dos cromossomos ▪Forma e tamanho CARIÓTIPO HUMANO ▪Autossomos: são os 22 pares de cromossomos não sexuais ▪Alossomos ou heterossomos: são os 2 cromossomos sexuais CARIÓTIPO HUMANO ▪Por meio do estudo do cariótipo pode-se determinar a normalidade ou anormalidade (síndromes cromossômicas) ▪Ex.: Síndrome de Down CÉLULA SOMÁTICA X GAMETAS ▪Célula somática: células de organismos multicelulares que não estão envolvidas diretamente na reprodução ▪Ex.: Célula muscular, epitelial, nervosa, zigoto ▪Gametas: células envolvidas diretamente na reprodução ▪Ex.: São os ovócitos e os espermatozoides CÉLULA SOMÁTICA Cada célula somática humana contém um total de 23 pares de cromossomos (46 cromossomos) ▪Em cada par, um cromossomo foi herdado da mãe e outro herdado do pai ▪Cromossomos homólogos ▪Possuem os genes para as mesmas características, na mesma posição (lócus gênico) ▪Genes alelos CÉLULA SOMÁTICA O únicopar de cromossomos não-homólogos é o dos cromossomos sexuais no sexo masculino: ▪Cromossomo Y: herdado do pai ▪Cromossomo X: herdado da mãe CÉLULAS DIPLOIDES X HAPLOIDES As células somáticas são diploides e os gametas são haploides ▪Haploides: são células que contém apenas um cromossomo de cada par (n) ▪Espécie humana: 23 cromossomos ▪Diploides: são células que tem um conjunto duplo de cromossomos (2n) ▪Espécie humana: 46 cromossomos REVISANDO... 1. Quais as funções do núcleo celular? Como se comporta uma célula que não possui núcleo? 2. O que é a carioteca? 3. O que são e para que servem os poros nucleares? 4. O que são nucléolos? Qual sua função? O que aconteceria em uma célula que apresentasse defeito nessas estruturas? 5. Qual a composição da cromatina? 6. Diferencie eucromatina e heterocromatina. 7. De que forma a cromatina se condensa para formar os cromossomos? REVISANDO... 8. O que é cariótipo? O que podemos observar ao estudarmos um cariótipo humano? 9. Sobre material genético, responda: a) Como os cromossomos podem ser classificados em relação à posição do centrômero? b) Qual a composição dos cromossomos? c) Qual a diferença entre cromossomo e cromatina? d) Quantos cromossomos possui uma célula somática e um gameta da espécie humana? e) O que é gene? f) O que é genoma? 10. Diferencie células haploides e diploides. Cite exemplos.
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