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RESUMÃO BIOLOGIA CELULAR Aula 3: MEMBRANA CELULAR – ESTRUTURA E FUNÇÃO 1- Membrana plasmática: A membrana plasmática é constituída de uma bicamada de fosfolipídios com proteínas. Temos na sua composição também o colesterol e as proteínas integrais e periféricas. 2- Glicocálice ou glicocálix: Existe uma camada de carboidrato na região extracelular de algumas células que é chamada de glicocálice. Esta região está associada a adesão celular e reconhecimento celular. Um exemplo é o tipo sanguíneo. As hemácias possuem açúcares na membrana que estão no glicocálice e servem para reconhecimento imunológico. Diapedese: passagem dos glóbulos brancos nas paredes dos vasos sanguíneos indo para os tecidos para fazer fagocitose. 3- Fosfolipídios: Lipídios que aumentam a fluidez da membrana. Os fosfolipídios possuem duas partes uma cabeça polar e uma cauda apolar. A cabeça polar é hidrofílica e a cauda apolar é hidrofóbica. Por estas duas características esta molécula é chamada de anfipática. 1- Fosfolipídios 2- Fosfolipídios 3- Proteína integral 4- Carboidrato/ glicocálice 5- Proteína Periférica 6- Colesterol Região Extracelular Região Intracelular 6 Tipos sanguíneos variam pelos antígenos (açúcares na membrana). Os fosfolipídios se movimentam, por isto aumentam a fluidez. Eles fazem flexão, difusão lateral, flip-flop e rotação. A membrana plasmática é chamada mosaico-fluida: mosaico pela distribuição de proteínas e fluida pela movimentação dos fosfolipídios. Os fosfolipídios dão fluidez da membrana e o colesterol dá rigidez a membrana. Os movimentos dos lipídios podem ser influenciados por: - Temperatura - Porcentagem de colesterol - Saturação dos ácidos graxos 4- Colesterol: Lipídio que aumenta a rigidez da membrana. 5- Proteínas da membrana: possuem várias funções: Transporte – como os canais iônicos Adesão – como as conectinas Receptoras – Como as receptoras de insulina Enzimática – aumentando reações químicas, tipo Adenil ciclase. Aula 4: MEMBRANA CELULAR – TRANSPORTE 6- Transporte de membranas: A membrana plasmática é semipermeável. Passam livremente: Gases, água, etanol, glicerol. Não passam: Glicose, Aminoácido, moléculas carregadas (H+, Na+, Ca++, Cl-). 7- Tipos de Transporte de Membranas: 7.1. Solução: união de um solvente com um soluto. Solução Isotônica: Duas soluções com concentrações iguais. Solução Hipotônica: Uma solução com pouco soluto. Solução Hipertônica: Uma solução com muito soluto. 7.2. Transporte Passivo: Sem gasto de energia. Osmose: passagem de água do meio hipotônico para o meio hipertônico Difusão simples: passagem de soluto do meio hipertônico para o meio hipotônico Difusão facilitada: passagem de soluto com auxílio de uma permeasse. 7.3. Transporte Ativo: Com gasto de energia. Exemplo: Bomba de sódio e potássio ATPase 7.4. Transporte em Quantidade: São transporte vesiculares de membrana com gasto de energia, onde macromoléculas podem entrar ou sair da célula. São denominados Endocitose e Exocitose. Endocitose: Englobamento de macromoléculas pela membrana plasmática, por pseudópodes (falsos pés), que são invaginações da membrana. A membrana se dobra sobre a substância e fica completamente fechada. Neste ponto, um saco unido à membrana, ou vesícula, pende e move a substância no citosol. K+ Na+ Difusão Bomba Na+ Na+ K+ K+ Difusão Bomba Fagocitose: A membrana plasmática engloba o material sólido, formando uma vesícula fagocítica (fagossomo). Exemplo: macrófago englobando uma bactéria. Pinocitose: A membrana plasmática engloba partículas dissolvidas (“liquido”). Ocorre quando a membrana plasmática se dobra para dentro para formar um canal que permite que substâncias dissolvidas entrem na célula, como mostrado na Figura abaixo. Quando o canal é fechado, o líquido é circundado dentro de uma vesícula pinocítica (pinossomo). AULA 5: MEMBRANA CELULAR – ESPECIALIZAÇÕES E INTERAÇÃO A membrana plasmática tem 3 regiões principais com especializações da membrana: região apical, região lateral e região basal. 5.1. As especializações da membrana apical são: Microvilosidade: são prolongamentos do citoplasma recobertos por membrana, contendo numerosos microfilamentos de actina, responsáveis pela manutenção da forma. Aumentam superfície de absorção (intestino e tubos contorcidos proximais dos rins). Estereocílios: são semelhantes aos microvilos, porém possuem maior comprimento e se ramificam frequentemente. Aumentam a superfície de absorção facilitando o transporte de água e outras moléculas. São encontrados nos epidídimos e no pavilhão auditivo. Cílios: são projeções móveis semelhantes a pelos. São finos, curtos e móveis, presentes em grande quantidade em células do revestimento do sistema respiratório e de tubas uterinas. Movimentam substâncias e partículas que estão sobre as células. Alguns protozoários utilizam cílios para a sua locomoção. Fagocitose Pinocitose Endocitose Lisossomo Fagossomo Pinossomo Fagolisossomo Vacúolo Digestivo Vacúolo Excretor Clasmocitose Exocitose Região Apical Região Lateral Região Basal Flagelos: são projeções móveis longas, presentes em menor quantidade. São utilizados para movimentação das células, como em: espermatozoides; protozoários; algas unicelulares; bactérias. As especializações da membrana lateral são: 5.2. Essas especializações estão relacionadas com: Adesão entre as células; Adesão entre as células e a matriz extracelular; Oclusão entre as células; Comunicação entre as células. Tipos: Junção oclusiva: Junção de adesão. Uma junção oclusiva é um tipo de junção celular em que as membranas de duas células vizinhas se juntam para formar uma barreira que não deixe passar moléculas maiores e água. Como barreira, as junções oclusivas ajudam a manter a polaridade das células e o equilíbrio osmótico. Também desempenham um papel na manutenção da barreira hematoencefálica. Além de servir de barreira entre as células, também funcionam como um meio para manter as células juntas. Junção aderente: Junção de adesão. As células epiteliais são mantidas unidas por junções adesão fortes (zônula de aderências). A junção aderente fica abaixo da junção oclusiva. No intervalo entre as duas células, existe uma proteína chamada caderina - uma glicoproteína de membrana celular, o tipo de caderina encontrada aqui é a E-caderina. As caderinas das células adjacentes interagem como "zipper" para as duas células juntas. Dentro da célula, os filamentos de actina, unem-se as junções aderente. Esses filamentos tendem a ser organizados circunferencialmente em torno da célula, como uma banda "marginal". Essa banda marginal pode se contrair e deformar a forma das células mantidas unidas - isso é fundamental na morfogênese das células epiteliais, na formação de dutos, por exemplo. Desmossomos: Junção de adesão. Desmossomas são junções intercelulares de epitélio e músculo cardíaco. Eles resistem ao estresse mecânico porque adotam um estado fortemente adesivo em que se diz que são hipercolantes e que os distingue de outras junções intercelulares. Os desmossomas são especializados para fazer uma forte adesão e sua falha pode resultar em doenças da pele e do coração. Eles também são estruturas dinâmicas cuja adesividade pode alternar entre estados adesivos de alta e baixa afinidade durante processos como desenvolvimentoembrionário e cicatrização de feridas, sendo a comutação marcada pela proteína quinase C. Os desmossomas também podem atuar como centros de sinalização, regulando a disponibilidade de moléculas de sinalização e participando assim de processos fundamentais, como proliferação celular, diferenciação e morfogênese. Junção comunicante (gap junction): São especializações de comunicação célula-célula, constituídas de proteínas chamadas conexinas. Uma junção comunicante é um tipo de junção celular caracterizada por uma ponte intercelular que se forma entre as membranas das células vizinhas. Está envolvida na comunicação intercelular, isto é, permitindo a passagem direta de íons, moléculas pequenas ou impulsos elétricos de uma célula para outra. Assim, as moléculas não passam pelo exterior das células, mas se movem diretamente de um citoplasma para o próximo. As junções comunicantes que são encontradas nos nervos são referidas como uma sinapse elétrica, enquanto as junções de comunicantes em músculos lisos são chamadas de nexos. Nos tecidos musculares cardíacos, as junções gap formam parte do disco intercalado. Embora as junções gap estejam presentes em muitos tipos de tecidos animais, não são encontrados em músculos esqueletais adultos, espermatozóides e eritrócitos. Hemidesmossomo: Junção de adesão da célula com a matriz extracelular. 5.3. Sinalização celular: Sinalização parácrina: As moléculas sinalizadoras (mediadores locais) agem em múltiplas células-alvo, próximas do local de sua síntese, como por exemplo os neurotransmissores. Sinalização autócrina: A célula responde a substâncias liberadas por ela mesma. As moléculas sinalizadoras são os mediadores locais, como por exemplo, alguns fatores de crescimento. Sinalização endócrina: Os sinais são hormônios transmitidos a diversas localidades do organismo por meio da corrente sanguínea. Exemplo: insulina. AULA 6: NÚCLEO O núcleo é uma organela envolvida por uma membrana nuclear chamada carioteca. Ele envolve o nucleoplasma (solução aquosa que contém íons, ácidos nucleicos, proteínas, etc.). No nucleoplasma encontramos a cromatina (DNA) e o nucléolo. O nucléolo é responsável pela formação dos RNAs que irão formar as subunidades dos ribossomos. Existem células anucleadas (sem núcleo, como as hemácias), mas a maioria das células possui apenas um núcleo. Existem células que possuem mais de um núcleo (células estriadas musculares). A carioteca é uma membrana dupla com poros. Os poros possuem proteínas em forma de rede de basquete, chamadas nucleoporinas. A carioteca forma o Retículo Endoplasmático Granular (Rugoso). A cromatina é formada por DNA ligados a proteínas Histonas, formando desta união estruturas chamadas nucleossomos. 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. 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. Sítios-alvo na mesma célula Célula Secretória Célula Alvo Adjacente Vaso Sanguíneo Secreção hormonal Células Alvo Distantes Partes de um cromossomo: Braço curto Braço Longo Centrômero Telômero Tipos de cromossomos no ser humano. Os cromossomos são, também, classificados em: Autossômicos: são os 22 pares de cromossomos não sexuais; Alossômicos: são os 2 cromossomos sexuais. De acordo com a quantidade de cromossomos, as células são classificadas em: Diploide (2n) – cromossomos aos pares, como nas células somáticas; Haploides (n) – apenas um cromossomo de cada par, como nos espermatozoides e ovócitos. Cariótipo: O cariótipo é uma técnica utilizada para visualização e verificação dos cromossomos. Por meio dela é possível analisar o número e a estrutura dos cromossomos. Cariótipo humano Contendo 23 pares de cromossomos. Divisão Celular: A célula se divide para cicatrizar, fazer o desenvolvimento embrionário e do organismo, para formar gametas para a perpetuação da espécie. Ciclo celular: Mitose: divisão das células somáticas diploides (2n) para formação de duas células somáticas diploides (2n). Interfase: G0 – Repouso G1 – Aumento de proteínas S – Síntese de DNA G2 – Reparo Prófase: degradação da carioteca, espalhamento dos cromossomos pelo citoplasma, duplicação do centríolo para a formação do fuso acromático. Metáfase: enfileiramento dos cromossomos no meio da célula. Anáfase: separação das cromátides irmãs. Telófase: os cromossomos vão para as extremidades da célula. Contém a citocinese, separação celular propriamente dita. Meiose: divisão da célula somática germinativa diploide (2n) para a formação de 4 células haploides (n) na formação dos gametas. Meiose I: Interfase: G0 – Repouso G1 – Aumento de proteínas S – Síntese de DNA G2 – Reparo Prófase I: degradação da carioteca, espalhamento dos cromossomos pelo citoplasma, duplicação do centríolo para a formação do fuso acromático, encontro dos pares dos cromossomos homólogos. Nesta fase acontece a troca de material genético entre os cromossomos homólogos, chamada crossing over. Metáfase I: enfileiramento dos pares de cromossomos homólogos no meio da célula. Anáfase I: separação dos pares de cromossomos homólogos. Telófase I: os cromossomos vão para as extremidades da célula e a células se separam por citocinese, separação celular propriamente dita. Nesta fase cada célula possui a metade do número de cromossomos (23), mas ainda tem duas cromátides, que precisam ser separadas, por isto acontece a meiose II. Meiose II: Prófase II: degradação da carioteca, espalhamento dos cromossomos pelo citoplasma, duplicação do centríolo para a formação do fuso acromático. Metáfase II: enfileiramento dos cromossomos no meio da célula. Anáfase II: separação das cromátides irmãs. Telófase II: os cromossomos vão para as extremidades da célula e a células se separam por citocinese, separação celular propriamente dita. Nesta fase cada célula possui a metade do número de cromossomos (23). No final teremos 4 gametas diferentes e com metade do número de cromossomos. DNA E CICLO CELULAR - continuação O DNA é uma macromolécula biológica constituída de nucleotídeos ligados por ligações fosfodiéster. Possui duas fitas antipararelas complementares formando uma dupla hélice. Cada nucleotídeo é formado por 3 partes: um radical fosfato, uma pentose chamada desoxirribose e uma base nitrogenada (adenina, guanina, citosina e timina). É uma molécula que guarda a informação genética. O RNA é uma macromolécula biológica constituída de nucleotídeos ligados por ligações fosfodiéster. Possui uma fita simples e sua pentose é a ribose, também possui as bases nitrogenadas (adenina, guanina, citosina e uracila). Ciclo celular Mitose: é o conjunto de fases que uma célula passa para poder se duplicar. As fases são: G0 – repouso; G1 – Produção de proteínas; S – replicação do DNA; G2 – reparo. A divisão celular pode ser do tipo Mitose ou Meiose. Mitose é um processo de divisão celular feita pelas células eucariontes. E a célula diploide somática (2n) se divide em duas células iguais a célula mãe em divisão, ou seja, duas células 2n. Fases: Interfase, prófase, metáfase, anáfase, telófase e no final a citocinese. Meiose é um processode divisão celular feita pelos eucariontes. É uma célula somática diploide para produção dos gametas (ovócitos e espermatozoides). Possui duas etapas: meiose 1 (M1) que é a fase reducional e a meiose 2 (M2) que é a fase equacional. Fases: Interfase, prófase 1, metáfase 1, anáfase 1, telófase 1, prófase 2, metáfase 2, anáfase 2, telófase 2 e no final teremos a citocinese. Dicas para esquema: Analise a partir de uma célula mãe com 4 cromossomos. Figura 1: 4 cromossomos como genoma; eles estão em forma de V, sendo assim é anáfase. Separação das cromátides irmãs. Figura 2: 4 cromossomos como genoma; eles estão retos, então é metáfase. Figura 3: 4 Cromossomos eles estão em forma de V, portanto estão em anáfase. E veja que dois estão indo para cima e dois estão indo para baixo. Ou seja, separação dos pares de cromossomos homólogos. Obs.: Veja se a forma em V está com duas cromátides (pé de galinha = meiose I) ou com uma cromátide (meiose II).
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