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O Núcleo Celular
Universidade Salgado de Oliveira
Prof. Gloria André Feighelstein
2008
Núcleo Celular
 O Núcleo é o centro de controle de todas as atividades celulares porque contém, nos cromossomos, todo o genoma – DNA – da Célula, exceto apenas o pequeno genoma das Mitocôndrias.
O que vem a ser GENOMA?
 
Chama-se GENOMA ao conjunto da informação genética codificada no DNA. 
Núcleo Celular
 O Núcleo contém a maquinaria molecular necessária para duplicar seu DNA
 O Núcleo é responsável pela Síntese de Processamento de todos os tipos de RNA (rRNA, mRNA e tRNA), que são exportados para o Citoplasma.
 O Núcleo, porém, NÃO sintetiza Proteínas, dependendo das Proteínas que são produzidas no Citoplasma e transferidas para o Núcleo. 
Forma do Núcleo
 A sua forma é variável e característica para cada tipo celular, mas geralmente, apresenta-se como uma estrutura arredondada ou alongada, com 5 a 10 µm, que se cora pelos corantes básicos e pela Hematoxilina.
Núcleo Celular
 Normalmente, cada célula tem apenas UM NÚCLEO, localizado no seu centro, porém há Células Multinucleadas.
Componentes do Núcleo
 Envoltório Nuclear
 Cromatina
 Nucléolo
 Matriz Nuclear
 Nucleoplasma
Envoltório Nuclear
 O conteúdo intranuclear é separado do Citoplasma pelo Envoltório Nuclear.
 No MO o que se observa como Envoltório Nuclear é principalmente a camada de Cromatina que o reveste internamente.
 O ME mostrou que o Envoltório Nuclear é constituído por duas Membranas separadas por um espaço de 40 a 70 nm, denominado:
 “CISTERNA PERINUCLEAR”
A Membrana Externa do Núcleo
 A Membrana Nuclear Externa contém POLIRRIBOSSOMOS presos a sua superfície citoplasmática e é contínua com o RER.
Poros do Núcleo
 O Envoltório Nuclear apresenta Poros, com uma estrutura denominada:
“COMPLEXO DO PORO”
 A função do Complexo do Poro é o transporte seletivo de moléculas para fora e para dentro do Núcleo.
 No Poro, as duas Membranas que constituem o Envoltório Nuclear são contínuas.
 O Envoltório Nuclear é IMPERMEÁVEL a ÍONS e MOLÈCULAS, de modo que o trânsito entre o Núcleo e o Citoplasma é feito pelo COMPLEXO DO PORO.
Complexo do Poro
 O Complexo do Poro é uma estrutura cilíndrica, constituída por mais cem proteínas, de contorno octogonal, que faz saliência no interior e na face citoplasmática do Núcleo.
 Apresenta diâmetro externo de aproximadamente 120 nm e um canal central com 9 nm.
 Íons e Moléculas medindo até 9 nm passam livremente pelo Complexo do Poro Nuclear, por DIFUSÃO PASSIVA.
Complexo do Poro
 As Moléculas e Complexos Moleculares com mais de 9 nm são transferidos por TRANSPORTE ATIVO, processo MEDIADO POR RECEPTORES, que requer ENERGIA derivada da HIDRÓLISE de Adenosina Trifosfato (ATP) e se realiza em duas etapas:
 Na primeira, Proteínas com um ou mais sinais de destinação nuclear ou NSL (Nuclear Signal Location) se ligam a Proteínas Específicas do Citossol, formando um Complexo que adere temporariamente à periferia do Poro Nuclear, SEM GASTO DE ENERGIA.
Transporte Ativo pelo Complexo do Poro
 Na segunda etapa, as moléculas Proteícas com um ou mais NSLs são transportadas para dentro do Núcleo, usando a ENERGIA de ATP, e a Proteína Citossólica permanece no Citoplasma.
 Provável que a parte da Energia do ATP é gasta para dilatar o Canal do Poro durante a passagem de Moléculas ou Complexo Molecular com mais de 9 nm.
Lâmina Nuclear
 É uma estrutura constituída por uma rede de Moléculas Proteícas Fibrosas, e que se encontra numa íntima associação com a FACE INTERNA DA MEMBRANA DO ENVOLTÓRIO NUCLEAR (exceto na altura dos poros), a qual irá ESTABILIZAR o Envelope Nuclear, apoiando-se nos Cromossomos Interfásicos.
Cromossomos Interfásicos
 Durante a INTÉRFASE, segmentos de Cromatina se prendem à LÂMINA NUCLEAR, mostrando que os Cromossomos Interfásicos não estão dispostos ao acaso, mas têm localização precisa dentro do Núcleo.
 A LÂMINA NUCLEAR é constituída pelas Proteínas Estruturais, Laminas A, B E C, muito semelhantes às Proteínas dos Filamentos Intermediários do Citoplasma.
Cromatina
 Podem ser identificados dois tipos de Cromatina:
 A HETEROCROMATINA – é elétron-densa, aparece como grânulos grosseiros e é bem visível no MO. A HETEROCROMATINA é inativa porque nela a Hélice Dupla de DNA se apresenta muito compactada, o que impede a transcrição dos genes.
 A EUROCROMATINA – aparece granulosa e clara, entre os grumos da HeteroCromatina. Na EUROCROMATINA o Filamento de DNA não está condensado e tem condições de transcrever os genes. Portanto, EUROCROMATINA significa CROMATINA ATIVA, sendo mais abundante nas células que estão produzindo Proteína
 As variações nas proporções de HETEROCROMATINA e EUROCROMATINA são responsáveis pelo aspecto mais claro ou mais escuro dos Núcleos nos MO e ME.
CROMATINA
 A Cromatina é constituída por Duplos Filamentos Helicoidais de DNA, associados a Proteínas, principalmente HISTONAS, e contendo, também, Proteínas não-histônicas.
 Há cinco tipos de Histonas:
 H1, H2A, H2B, H3 e H4.
Nucleossomos
 As Histonas formam os NUCLEOSSOMOS.
 Cada NUCLEOSSOMO é constituído por oito moléculas de Histonas, sendo um par de cada tipo ( H2A, H2B, H3 e H4 ), que formam um OCTÂMERO envolvido por 166 pares de bases de DNA.
 Um segmento com 48 pares de bases de DNA prende-se à Histona H1 , que se localiza na periferia, enquanto as do OCTÂMERO localizam-se no centro do Nucleossomo.
Nucleossomos
 As Proteínas Não-Histônicas exercem diversas funções.
 Algumas são Estruturais e participam da condensação dos Cromossomos
 Outras são reguladoras da atividade dos genes
 Outras são Enzimas, como as DNA e RNA polimerases. 
Os Filamentos de Nucleossomos se organizam em estruturas cada vez mais complexas até constituirem os Cromossomos.
Cromatina Sexual
 É observada em Núcleos das Células de Mamíferos do Sexo Feminino, uma partícula de Cromatina bem destacada, chamada de CROMATINA SEXUAL.
 Nas células do Epitélio Bucal, a Cromatina Sexual aparece sob a forma de um pequeno grânulo, geralmente ligado à Membrana Nuclear, e sendo assim, esfregaços desse epitélio podem ser usados para identificar o sexo genético (Hermafroditismo e no Pseudo-Hermafroditismo, Síndrome de Klinefelter – lesões testiculares, ausência de espermatozóides e ...).
 No esfregaço sangüíneo a Cromatina Sexual se apresenta sob a forma de um apêndice em forma de raquete nos Núcleos dos Leucócitos Neutrófilos. 
Corpúsculo de Barr
Os Cromossomos
 O estudo dos Cromossomos evoluiu muito com os métodos para induzir a Divisão Celular, bloquear mitoses em Metáfase e depois imergí-las em solução hipotônica e achatá-las entre lâmina e lamínula.
A Membrana Plasmática se rompe, e os Cromossomos ficam dispostos num mesmo plano, o que facilita seu estudo.
Em fotomicrografias se podem ordenar os Cromossomos , de acordo com sua morfologia e na ordem decrescente do tamanho, em pares numerados de 1 a 22, acrescidos dos Cromossomos Sexuais, XX no sexo Feminino e XY no sexo Masculino.
Os Cromossomos
 O estudo das Faixas Transversais tornou possível reconhecer com segurança Cromossomos muito parecidos e permitiu, também, estudar mais precisamente certos fenômenos genéticos.
 As Faixas são evidenciadas por técnicas nas quais os Cromossomos são tratados com Soluções Salinas ou Enzimáticas e corados com corantes fluorescentes ou com o corante de Giemsa, que é usado rotineiramente para coloração de lâminas de sangue.
Nucléolos
 Os Nucléolos são as Fábricas para produção de Ribossomos.
 Nas lâminas coradas, aparecem como formações intranucleares arredondadas basófilas, constituídas principalmente por RNA ribossomal e Proteínas.
 A maioria das células humanas têm apenas um ou dois nucléolos.
 Existe uma porção de HETEROCROMATINA presa ao Nucléolo,que é chamada de 
 CROMATINA ASSOCIADA AO NUCLÉOLO
Nucléolos
 Ao ME distinguem-se três porções no Nucléolo:
 REGIÃO GRANULAR – formada essencialmente por grânulos de RNA
 REGIÃO FIBRILAR – que, também, é constituída de RNA, mas admite-se que o aspecto fibrilar depende do grau de maturação dos Ribossomos.
 FILAMENTOS DE DNA – dispersos pelas outras porções.
Estes Filamentos de DNA constituem as REGIÕES CROMOSSÔMICAS ORGANIZADORAS DO NUCLÉOLO.
Nucléolos
 No interior do Núcleo, o RNA ribossomal sintetizado sofre modificações complexas e, nos Nucléolos, associa-se a Proteínas vindas do Citoplasma, para formar subunidades que vão constituir os Ribossomos, durante a síntese de moléculas proteícas.
Nucléolos
 As Células Secretoras de Proteínas e as Células que estão em intensa atividade mitótica, como as embrionárias e as células de tumores malignos, apresentam nucléolos muito grandes, devido à intensa síntese de RNA ribossomal e à montagem de grande número de subunidades Ribossomais.
Matriz Nuclear
 A extração bioquímica dos componentes solúveis de Núcleos isolados deixa uma estrutura fibrilar denominada de MATRIZ NUCLEAR.
 Todavia, não tendo sido possível isolar as moléculas que constituem a Matriz, exceto as da Lâmina Nuclear, muitos pesquisadores negam sua existência na Célula Viva, admitindo que a Matriz Nuclear vista ao ME nos Núcleos isolados é uma estrutura artificial, criada pelas técnicas de preparação.
NucleoPlasma
 O NUCLEOPLASMA é um soluto com muita Água, Íons, AminoÁcidos, Metabólitos e precursores diversos, Enzimas para a síntese de RNA e DNA, Receptores para Hormônios, Moléculas de RNA de diversos tipos e outros constituintes.
 Sua caracterização ao ME é impossível, sendo o NucleoPlasma definido como o componente granuloso que preenche o espaço entre os elementos morfológicamente bem caracterizados no Núcleo, como a CROMATINA e o NUCLÉOLO.