Revisão Biologia Celular

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Métodos de estudo em Biologia Celular 
 
● Microscópio de luz ou fotônico: ​Quanto maior a abertura do microscópio, mais 
claramente o objeto pode ser visualizado. Amostras fixadas e coradas 
● Microscópio de contraste de fase: Células vivas. Não precisa de corante, 
apresenta sistema óptico especial que explora os efeitos de interferência produzidos 
pela luz que atinge a mistura. 
● Microscópio de fluorescência: detectar proteínas específicas ou outras moléculas 
em células e tecidos que foram previamente marcados com fluorescência. Podem 
também monitorar alterações na concentração e na localização de moléculas 
específicas dentro de células vivas. Dois corantes comumente usados: Fluoresceína 
e Rodamina. 
● Microscópio eletrônico de transmissão: Análises morfológicas, caracterização de 
precipitados e determinação de parâmetros de rede ou seja, ultra estrutura celular. 
● Microscópio eletrônico de varredura: produz imagem da estrutura tridimensional 
da superfície de uma amostra. 
● Microscópio de criofratura: análise da membrana celular a partir do seu 
congelamento. 
 
Processo de preparação da lâmina para o microscópio de luz: 
1. Mobilizar, matar e preservar as células: fixador -> formaldeído e glutaraldeído. 
2. Suporte -> Cera ou Resina para formar um bloco sólido. 
3. Secção > Micrótomo 
4. Coloração -> Ex: Hematoxilina, que cora proteínas ácidas, DNA e RNA por ter 
afinidade com moléculas carregadas negativamente. 
OU 
1. Diafanização ou clareamento 
2. Impregnação 
3. Inclusão 
4. Microtomia (micrótomo) 
5. Desparafinização 
6. Hidratação 
7. Coloração - Corantes: 1) Básicos (catiônico). 2) Ácidos (aniônicos) 
8. Desidratação e Montagem 
 
Membranas Celulares 
- Todas moléculas lipídicas da membrana são anfifílicas: possuem uma 
extremidade hidrofílica (polar) e uma extremidade hidrofóbica (apolar). 
Funcionalidades 
● Circunda a célula: define limites 
● Sensor de sinais externos: proteínas sensoriais ou receptoras 
● Transporte de solutos 
● Participa diretamente das interações intercelulares 
 
Organização Molecular 
● Bicamada lipídica: atua como barreira relativamente impermeável à passagem da 
maioria das moléculas solúveis em água. ​(fosfolipídeos, colesterol e 
glicolipídeos) 
● A BICAMADA LIPÍDICA É UM FLUIDO BIDIMENSIONAL: as moléculas lipídicas são 
capazes de se difundir livremente entre as bicamadas lipídicas. 
● A ASSIMETRIA da bicamada lipídica é funcionalmente importante: conversão de 
sinais extracelulares em sinais intracelulares. 
● Os lipídeos mais abundantes das membranas são os FOSFOLIPÍDEOS, eles 
possuem um grupamento polar e duas caudas de hidrocarbonos hidrofóbicas. Os 
principais fosfolipídeos são os FOSFOGLICERÍDEOS. 
● Glicocálice: ​camada de carboidratos que recobre a superfície da célula. 
Ramificações externas. 
○ Formado por oligossacarídeos de glicolipídeos e de glicoproteínas 
transmembrana. 
○ Função: proteger a superfície celular; marcador de interações célula-célula 
(reconhecimento entre as células). 
● Proteínas de Membranas 
○ Proteínas integrais: dentro da bicamada lipídica; transmembrana, anfipáticas, 
porção hidrofílica exposta para o meio aquoso. 
○ Proteínas periféricas: não estão inseridas na bicamada lipídica, estão 
associadas com a membrana indiretamente, em geral por interações com 
proteínas integrais de membrana. 
 
ESPECIALIZAÇÃO DE MEMBRANA 
 
○ Microvilosidades: Função: aumento da superfície. (favorece a absorção, 
como no caso do intestino). São projeções regulares da membrana. 
○ Estereocílios: função: aumento da superfície de troca entre intracelular e 
extracelular. 
○ Cílios: função: movimento 
○ Flagelo: função: movimento 
 
Transporte através das Membranas 
● Permeabilidade seletiva: controla e mantém a ​composição interna da molécula​. 
● Difusão passiva: mecanismo mais simples pelo qual moléculas podem atravessar 
membranas. 
○ Processo não seletivo 
○ APENAS MOLÉCULAS PEQUENAS E RELATIVAMENTE HIDROFÓBICAS. 
○ A molécula simplesmente dissolve-se na bicamada fosfolipídica, 
difundindo-se através desta. NENHUMA PROTEÍNA ESTÁ ENVOLVIDA e a 
direção do transporte é determinada simplesmente pela concentração relativa 
da molécula do lado de dentro e do lado de fora da célula. O FLUXO DAS 
MOLÉCULAS É SEMPRE EM DIREÇÃO OPOSTA AO GRADIENTE DE 
CONCENTRAÇÃO. 
○ Moléculas pequenas e não-polares, como O² e CO², são solúveis na 
bicamada lipídica e atravessam a membrana FACILMENTE. 
○ Pequenas moléculas polares SEM CARGA, como a água e ureia, também se 
difundem mas mais lentamente. 
○ Moléculas maiores e polares não podem se difundir livremente. 
● Proteínas de canal/canais iônicos: formam poros abertos através da membrana, 
permitindo a passagem livre de qualquer molécula do tamanho apropriado. 
TRANSPORTE PASSIVO: atravessam a membrana na direção energeticamente 
favorável. Mais rápido que proteínas carreadoras. 
● Difusão facilitada: se difere na difusão passiva pelo fato de que as moléculas 
transportadas não se dissolvem na bicamada fosfolipídica. Sua passagem é 
mediada por proteínas que permitem o transporte de moléculas através da 
membrana. 
● Proteínas carreadoras/transportadoras: ​ligam seletivamente e transportam 
pequenas moléculas específicas, como a glicose. Agem como enzimas para facilitar 
a passagem de moléculas específicas através das membranas. TRANSPORTE 
ATIVO: moléculas podem ser transportadas em uma direção energeticamente 
desfavorável através da membrana se seu transporte é acoplado à hidrólise de ATP 
como fonte de energia. 
■ Permite a passagem de moléculas polares e carregadas, como 
carboidratos, aminoácidos e íons. 
● TRANSPORTE ATIVO SECUNDÁRIO: uma proteína transporta duas moléculas, no 
qual uma é transportada a favor do seu gradiente e a outra aproveita a “carona 
energética”. 
● TRANSPORTE DE MOLÉCULAS CONTRA O SEU GRADIENTE DE 
CONCENTRAÇÃO 
○ No transporte ativo, a energia fornecida por outra reação associada (como a 
hidrólise do ATP) é utilizada para possibilitar que ocorra o transporte de uma 
molécula em uma direção energeticamente desfavorável. 
○ Os diferentes gradientes de concentração de íons na célula são mantidos 
bela bomba de Na+ - K+, que utiliza energia da hidrólise do ATP para 
transportar Na e K no sentido contrário ao de seu gradiente eletroquímico. 
○ A bomba NaK da membrana plasmática estabelece o gradiente de Na 
através da membrana plasmática 
○ A bomba mantém as concentrações de K maior no interior celular do que no 
exterior. 
○ Opera como um antiporte acionado por ATP, bombeando Na ativamente para 
fora e K para dentro. 
● Exocitose (saída de moléculas através de vesículas) 
● Endocitose (entrada de moléculas através de vesículas) 
○ células eucarióticas englobam macromoléculas e partículas do meio que as 
circunda através de um processo 
■ Fagocitose 
● Células internalizam ​grandes partículas como bactérias, restos 
celulares ou até células intactas. 
■ Pinocitose 
● Pequeno e líquido, não seletivo. 
 
Núcleo 
● Organização interna: 
○ Cromossomos e Estrutura de Ordem Superior da Cromatina: Na 
interfase, o núcleo contém heterocromatina altamente condensada 
transcricionalmente inativa, bem como eucromatina descondensada. 
Os cromossomos na interfase são organizadosdentro do núcleo e 
divididos em grandes domínios em forma de alças que funcionam 
como unidades independentes. 
○ Domínios funcionais dentro do núcleo: Alguns componentes nucleares 
estão localizados em estruturas ou domínios subnucleares 
específicos. 
● Funcionalidades do núcleo 
○ Depósito da informação genética 
○ Centro de controle celular 
○ Abriga a replicação do DNA, a transição e processamento do RNA 
○ A presença de um núcleo permite que a expressão gênica seja 
regulada por mecanismos posteriores à transcrição, tais como o 
splicing ​alternativo. 
● Envelope nuclear 
● Separa os componentes do núcleo do citoplasma, mantendo o núcleo como 
um compartimento bioquimicamente distinto que abriga material genético e 
serve como sítio de transcrição e processamento de RNA em células 
eucarióticas. 
○ Sistema de dupla membrana 
■ membrana nuclear externa: contínua ao retículo 
endoplasmático 
■ interna: associada a lâmina nuclear e a cromatina 
● A função crucial das membranas nucleares é agir como uma ​barreira que 
separa os componentes do núcleo e do citoplasma. 
○ Subjacente à membrana nuclear interna está a ​lâmina nuclear​, uma 
rede fibrosa que fornece ​suporte estrutural​ para o núcleo. 
 
● Nucléolo 
○ subestrutura mais proeminente dentro do núcleo; Sítio de transcrição 
e processamento do rRNA e de montagem do ribossomo. 
■ Funções: 
● Biogênese das subunidades ribossômicas 
● Produção de outros RNA’s (snRNA e snoRNA) e 
formação de ribonucleoproteínas (soRNP e sno RNP) 
● Processamento do RNAt 
■ Morfologia: centro fibrilar, componente fibrilar denso e 
componente granular. 
■ Transcrição e Processamento do rRNA: O transcrito primátio 
dos genes rRNA é o pré-rRNA 45S, que é processado para 
produzir os RNA’s ribossomais 18S, 5,8S e 28S. O 
processamento do pré-rRNA e de outros pequenos RNAs é 
mediado por pequenos RNAs nucleolares. 
■ Montagem do Ribossomo: As subunidades ribossomais são 
unidas dentro do nucléolo a partir dos RNAs ribossomais e das 
proteínas ribossomais. 
 
● O complexo de Poro Nuclear 
○ Controla o fluxo entre núcleo e citoplasma 
○ Passagem SELETIVA de moléculas do núcleo para o citoplasma e 
vise-versa. 
○ A quantidade de poros no núcleo indica a atividade metabólica da 
célula (diretamente proporcional) 
○ Canal onde pequenas moléculas polares, íons e macromoléculas 
(RNA e proteínas) podem se deslocar entre o núcleo e o citoplasma. 
○ Moléculas pequenas passam livremente através do envelope nuclear, 
se difundem passivamente através de canais aquosos abertos. 
○ A maioria das proteínas e RNA’s são incapazes de passar através 
desses canais abertos, ao invés disso essas moléculas passam 
através do complexo de poros nucleares por um processo tivo no qual 
proteínas e RNA’s apropriados são reconhecidos e transportados 
seletivamente somente em uma direção específica (núcleo para 
citoplasma ou citoplasma para núcleo). 
○ OBS: Toda molécula que entra e sai do núcleo precisa de uma 
sequência de aminoácidos que sinaliza a importação ou 
exportação. Entretanto, o RNAm maduro, que sai do núcleo e vai 
para o citoplasma para ser traduzido, não contém aminoácidos 
na sua estrutura. Diante disso, é necessária a ajuda de proteínas 
que encaminharão o RNAm do núcleo até o citoplasma através 
do complexo do poro nuclear.