Núcleo Celular: Estrutura e Funções

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Biologia Celular
Prof. William Volino
Aula 5
Núcleo Celular
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É uma organela exclusiva dos seres eucariontes.
O núcleo é uma organela envolvida por uma membrana denominada carioteca.
Existem diferentes formas de núcleo.
Geralmente a célula apresenta um 
 núcleo, que fica em posição central.
 
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Núcleo celular
Núcleo
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Carioteca
A carioteca é uma membrana dupla, formada pelo Retículo Endoplasmático Rugoso.
A carioteca apresenta poros em sua constituição e ribossomos na parte voltada para o citoplasma.
 
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Nucleoplasma 
É uma solução aquosa de proteínas, RNAs, nucleosídeos, nucleotídeos e íons, onde estão mergulhados os nucléolos e a cromatina.
Nucléolo
É uma estrutura fortemente corada, envolvida na síntese de RNA e na formação da primeira etapa na síntese dos ribossomos.
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Cromatina 
A cromatina é formada pelo DNA e proteínas especializadas, Histonas e Não Histonas, que participam do empacotamento do DNA. 
Chamamos de nucleossoma a estrutura formada pelo DNA rodeando as histonas.
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2 moléculas de cada histona
H2A, H2B, H3 e H4
H1
DNA
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A cromatina apresenta dois estados funcionais em uma célula em intérfase (célula que não está se dividindo):
Eucromatina - os genes estão ativos e a cromatina está descondensada. Só se condensa na hora da divisão celular;
Heterocromatina - os genes não são ativos e a cromatina está sempre condensada.
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A Heterocromatina pode ser classificada como: 
Constitutiva - cromatina padrão;
Facultativa - pode se tornar eucromatina em algum momento, como por exemplo o cromossomo X na mulher.
Quando a célula vai se dividir, a cromatina se condensa e acaba originando a estrutura conhecida como cromossomo.
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Cromossomo
Os cromossomos são um estado funcional da cromatina (condensada), que contêm parte ou toda a informação genética de um organismo. 
Os cromossomos são compostos por:
Duas cromátides divididas em braços (curto e longo);
Centrômero;
Telômeros.
 
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Braço cromossômico
Constrição secundária
Centrômero
(constrição primária)
Cromátide
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Os cromossomos humanos são classificados morfologicamente em:
Metacêntrico (M);
Submetacêntrico (SM);
Acrocêntrico (A). 
 
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M
SM
A
C - centrômero
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Os cromossomos são, também, classificados em: 
Autossômicos: são os 22 pares de cromossomos não sexuais; 
Alossômicos: são os 2 cromossomos sexuais.
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De acordo com a quantidade de cromossomos, as células são classificadas em:
Diploide (2n) – cromossomos aos pares, como nas células somáticas; 46 cromossomos em humanos.
Haploides (n) – apenas um cromossomo de cada par, como nos espermatozoides e ovócitos.
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As células precisam se dividir constantemente para: 
Crescimento do organismo;
Reposição de células mortas;
Para permitir a reprodução.
O núcleo participa ativamente da divisão celular, pois os cromossomos são divididos entre as células-filhas.
 
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Divisão celular
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A divisão celular é parte do ciclo celular, segmentado em:
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G0 – Repouso
G1 – Síntese de proteínas
S – Divisão do DNA
G2 – Reparo
M – Mitose
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Existem dois tipos de divisão celular:
Mitose
Divisão das células somáticas;
Células-filhas idênticas à célula inicial;
Objetiva o desenvolvimento do organismo e a renovação ou regeneração dos tecidos.
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Mitose
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Perfilamento dos cromossomos replicados.
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Meiose
As células-filhas não são idênticas à célula inicial;
Células diploides originam haploides; 
Destina-se à formação de gametas e reprodução da espécie.
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Meiose
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MEIOSE I
MEIOSE II
GAMETAS
CROSSING 
OVER
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O núcleo da célula possui 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 por meio da síntese de proteínas, produzidas pelo comando do DNA, depois de transcrever um mRNA. 
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Dogma da Genética Molecular
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Transcrição
Replicação
Tradução
DNA
PROTEÍNA
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Presente no núcleo das células eucarióticas, mitocôndrias e cloroplastos. No citoplasma das células procarióticas.
 É duplicado cada vez que a célula se divide.
É formado por duas cadeias de nucleotídeos, ligadas através de ligações de hidrogênio entre as bases nitrogenadas.
As duas cadeias são anteparalelas e complementares.
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DNA e Replicação
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Timina
Adenina
Guanina
Citosina
Esqueleto de
fosfato
- desoxirribose
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A replicação é semiconservativa, pois a nova molécula de DNA terá sempre uma fita nova e uma antiga.
 A replicação é bidirecional e em uma das fitas é contínua e na outra descontínua.
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RNA e Transcrição
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 por meio da tradução em proteína;
A molécula de RNA produzida com esta finalidade é chamada de RNA mensageiro (mRNA).
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O mRNA possui apenas uma fita, tem a ribose como carboidrato e apresenta a base nitrogenada uracila.
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Presença de Uracila
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DNA X RNA
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Tradução de proteínas
Participam do processo de tradução três tipos de RNA:
mRNA  Formado no núcleo, contém “mensagem” – código transcrito a partir do DNA – para síntese de proteínas.
tRNA  Presente no citoplasma, transporta aminoácidos até os ribossomos para síntese proteica. 
rRNA  o rRNA + proteínas formam a estrutura dos ribossomos. 
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No citoplasma se forma um complexo de tradução, formado pela união do mRNA, tRNA e rRNA (na forma de ribossomos).
A informação é codificada de acordo com os códons presentes na molécula de mRNA;
Cada códon é formado por três nucleotídeos e vai significar um aminoácido que a futura proteína terá.
Existem três códons, dos 64 existentes, que, ao invés de significar um aminoácido da proteína, indica o final de sua tradução.
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tRNA
Ribossomo
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Todos os códons e os respectivos aminoácidos estão representados na Tabela do código genético
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Biologia Celular
Prof. William Volino
Atividade
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Exercício
 Determine o aminoácidos que são representados pelos códons:
AUG
CAG
UAA
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