Questões Biocel

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ED 1: Moléculas da Matéria Viva
Descreva a estrutura básica e cite 3 funções para os nucleotídeos.
Descreva a estrutura básica e cite 3 funções para os aa e proteínas.
Descreva a estrutura básica e cite 3 funções para os carboidratos.
Descreva a estrutura básica e cite 3 funções para os lipídeos.
ED 2: Membranas 
Descreva qual é a função das membranas biológicas.
Descreva como se dá o processo de formação da bicamada lipídica (quais lipídeos estão envolvidos, qual força que induz essa estruturação...). 
Porque as membranas biológicas são consideradas um mosaico fluido?
Como as proteínas podem se inserir na membrana e quais suas funções?
Como a célula consegue manter o desequilíbrio iônico com o meio ambiente e ao mesmo tempo evitar o desequilíbrio osmótico?
Como a célula utiliza o desequilíbrio iônico para produzir energia? Como ela consegue se livrar de pequenas moléculas potencialmente tóxicas? 
Questão 1) Cite e explique 3 funções da bicamada lipídica:
- Envolver a célula, definir seus limites e manter as diferenças de concentração essenciais e movimento de solutos (por osmose ou por proteínas como carreadores e canais), devido à composição da membrana e sua propriedade semipermeável.
- Fazer síntese de ATP, pela migração de prótons de H+ através de uma proteína transmembranar na membrana mitocondrial interna (a ATP-sintase).
- Produz e transmite sinais elétricos e informações para o interior celular, permitindo respostas a variados estímulos (no caso de células musculares e nervosas), por meio de proteínas receptoras que captam moléculas sinais, na parte interna ou externa da membrana. 
- Atua na comunicação entre células e compartilhamento de sinais que coordenam seu comportamento e expressão gênica, por meio de junções celulares. 
- Atua na adesão celular, além de controlar orientação interna, movimento, crescimento e desenvolvimento celulares, por meio de filamentos do citoesqueleto ancorados entre si ou com a matriz.
 
Questão 2) Diga a função do colesterol na membrana de células eucarióticas:
Ele modula as propriedades da membrana, se inserindo entre as caudas de hidrocarbonetos dos lipídeos e reduzindo sua mobilidade, tornando a membrana mais rígida e menos deformável nessa região, impedindo que as caudas se agrupem, e reduzindo sua permeabilidade a pequenas moléculas solúveis em água. Assim, torna a membrana mais fluida e menos suscetível à cristalização. 
Questão 3) Quais mecanismos a célula utiliza para evitar que sua membrana cristalize?
Cada célula passa do estado fluido para o cristalino ou gel (a "transição de fase") a uma determinada temperatura; para se manter em meios com temperaturas variáveis, a membrana da célula é formada de uma variada mistura de fosfolipídeos, principalmente os com caudas mais curtas e com muitas insaturações (o que reduz a tendência das caudas de interagirem umas com as outras e evita que se agrupem), e a presença de colesterol garante mais rigidez e reduz o agrupamento das moléculas lipídicas. Isso permite que a membrana celular fique fluida em baixas temperaturas de transição de fase. 
Questão 4) Cite os dois tipos de proteína de membrana e 3 diferenças entre elas:
Proteínas integrais:
- se inserem e se mantêm na região hidrofóbica da bicamada ou de uma monocamada;
- podem ser anfifílicas (possuem porçoes apolares e polares) e serem capazes de interagir com as porçoes polares e apolares das moléculas lipídicas e atravessar a membrana;
- podem ser solúveis e se ancorar a lipídios ou glicolipídeos por meio de ligaçoes covalentes;
- podem adquirir forma de alfa-hélice ou barril-beta. 
Proteínas periféricas:
- nao atravessam a membrana nem se estendem para a porçao hidrofóbica da bicamada;
- ficam ancoradas em outras proteínas integrais;
- estão ligadas às proteínas por meio de ligaçoes não covalentes, podendo se dissociar facilmente;
- podem se associar às proteínas do citoesqueleto e da membrana (dando forma à célula) ou da matriz extracelular (adesão a células ou substrato). 
Questão 5) Cite as semelhanças e diferenças na forma de difusão de moléculas lipídicas e de proteínas na bicamada:
Tanto fosfolipídeos como proteínas são capazes de se difundir lateralmente (trocando de lugar com outros lipídeos da mesma monocamada, no caso dos fosfolipídeos, e por dentro da membrana, no caso de proteínas). Enquanto os fosfolipídeos podem girar ao redor de seu próprio eixo, flexionar as caudas de hidrocarbonetos ou, mais raramente, migrar de uma monocamada para a outra ("flip flop", que pode ser catalisado por proteínas como flipases, flopases e scramblases), as proteínas podem girar sobre um eixo perpendicular ao plano da membrana, mas não fazem flip flop. 
Questão 6) Defina glicosilação e descreva sua importância para a membrana celular executar algumas de suas funções essências: 
A glicosilação garante o correto enovelamento da proteína, é uma reação química onde um carboidrato é adicionado a outra molécula e representa o ínicio da formação do glicocálix. A glicosilação confere a membrana funções relacionadas a presença dos carboidratos ligados as proteínas, entre elas destacam-se a proteção, formação de uma malha de retenção de nutrientes e enzimas e possibilita o reconhecimento das células vizinhas. 
Questão 7) Esquematize e diferencie os 3 tipos de bombas de uma célula: 
Tipo P : bombeiam íons; são fosforiladas (mudam de forma) AT P ADP + P 
Tipo F : bombeiam íons; produz AT P através do potencial de prótons (hidroelétrica na mitocôndria) 
Tipo ABC : transportam moléculas menores (aminoácidos, açucares, peptídeos etc); é conhecida como bomba de resistência as drogas (toxinas/proteínas ABC) .
Questão 8) Defina transporte ativo e transporte passivo estabelecendo diferenças entre eles: 
Transporte ativo: quando contra o gradiente eletroquímico, precisam de um fonte de energia, como por exemplo ATP, energia solar e gradiente eletroquímico (transporte acoplado).
Transporte passivo: nos canais, sempre a favor do gradiente eletroquímico, também nos transportadores em alguns casos. 
Questões 9) Descreva de forma resumida o funcionamento e a importância da bomba de sódio e potássio para a célula: 
A bomba de sódio e potássio bombeia sódio para fora e potássio para dentro da célula contra seus gradientes eletroquímicos. Para cada molécula de ATP hidrolisada dentro da célula, três íons de sódio são bombeados para fora e dois íons de potássio são bombeados para dentro, sendo assim é um processo ativo. Esta bomba é importante por estabelecer a diferença de carga elétrica entre os dois lados da membrana que é fundamental para as células musculares e nervosas e promove a facilitação da penetração de aminoácidos e açucares. Além disso, a manutenção de alta concentração de potássio dentro da célula é importante para síntese de proteína e respiração e o bombeamento de sódio para o meio extracelular permite a manutenção do equilíbrio osmótico. 
Questão 10) Descreva os componentes e como eles alteram as propriedades físicas da membrana plasmática.
A membrana plasmática é formada por uma bicamada lipídica e proteínas nela inseridos. Devido a natureza anfipática e a forma das moléculas lipídicas, as mesma formam bicamadas espontaneamente em solução aquosa. A membrana é um mosaico fluido que possui permeabilidade seletiva devido as características estruturais e químicas (cabeça hidrofílica e caudas hidrofóbicas) das moléculas lipídicas, tornando permeável a todas as moléculas hidrofóbicas e dificultando a passagem das demais substâncias sendo necessário algumas vezes de proteínas especializadas (bombas e canais) que facilitam o transporte das mesmas.
Questão 11) Explique o que causa a propriedade semipermeável da membrana celular e que mecanismos ela utiliza para permitir a migraçao de moléculas através dela:
As caudas de hidrocarbonetos dos fosfolipídeos que compõem a membrana atuam como uma barreira, tornando a membrana permeável para certas moléculas. Essa permeabilidade seletiva permite a passagem passivade certas moléculas, como moléculas hidrofóbicas e pequenas moléculas polares, mas impede a passagem de moléculas grandes ou carregadas. Caso haja colesterol entre as caudas, essa permeabilidade diminui ainda mais. Estas moléculas podem migrar através de canais especializados, os quais permitem sua passagem passiva e a favor do gradiente de concentração, ou de transportadores, que gastam energia para atravessar as moléculas contra seus gradientes. Isso serve para manter um equilibrio de concentração entre meios intra e extracelular, além de permitir a concentração intracelular adequada para o funcionamento da célula. 
Questão 12) Explique a propriedade semipermeável da membrana das células e como elas a utilizam para se adaptar às diferenças de concentração do meio extracelular.
As moléculas de água, embora polares, são pequenas o suficiente para atravessarem a membrana livremente; porém, moléculas como ions ou proteínas, que carregadas ou grandes demais, atravessam a membrana livremente, ficam retidas dentro ou fora da célula, e a concentraçõo entre os meios intra e extracelular ficará desequilibrada. Para tentar manter a concentraçõo equilibrada, as moléculas de água migram para o outro lado da membrana, por osmose. Se a concentraçõo maior for a externa (solução hipertônica) elas migram para o meio externo e a célula tende a perder seu volume, correndo o risco de sofrer plasmólise; se for a interna (solução hipotônica), elas migram para o meio intracelular e a célula tende a ganhar volume, correndo o risco de sofrer lise.
Células animais (e algumas bactérias), por serem compostas apenas da membrana plasmática, capazes de bombear os ions e outras moléculas através de bombas na membrana, para o exterior, para diminuir a concentração intracelular e evitar que se rompa; já células de plantas possuem ao seu redor uma parede celular rígida que permite que a célula tolere alterações nas concentrações, sem deformar a membrana, eque haja uma pressõo interna capaz de expelir a água intracelular em excesso. No caso de protozoários, estes capazes de formar e expelir vacúolos contrácteis com água. 
ED 3: Citoesqueleto 
Descreva quais são as diversas funções do citoesqueleto (microfilamento de actina; microtúbulos; filamentos intermediários). 
Descreva quais são os diferentes tipos de filamentos do citoesqueleto e seus processos de polimerização. 
Descreva o que é processo de treadmilling do citoesqueleto ("esteiramento") e de instabilidade dinâmica do citoesqueleto. 
Descreva o processo de contração muscular e a função do citoesqueleto nesse processo. Qual é a função do Ca++ nesse processo? 
Quais são as funções das diversas proteínas acessórias do citoesqueleto? Cite pelo menos 5 funções.
Quais são as diferentes proteínas motoras associadas ao citoesqueleto? Cite pelo menos 3 funções.
Questão 1) Determine a função, localização e as principais funções do Microfilamento de Actina, dos Microtúbulos e Filamentos intermediários: 
Microfilamento de actina: Formados por subunidades globulares proteicas de actina com um sitio de ligaçõo de ATP ou ADP; Localizado geralmente próximo a membrana; Participa da contração muscular; É responsável pela mobilidade da célula e participa da divisão celular; É uma estrutura altamente dinâmica (polimerizaçõo rápida dos microfilamentos de actina em determinada região).
Microtúbulos: Compostos por subunidades globulares e compactas, cada uma formada pelos monomeros alfa e beta-tubulina; Atravessam completamente a célula; Possui dois polose uma origem em comum: o centrossomo; Formam os cílios e flagelos, participam do transporte de organelas e vesículas juntamente com proteínas motoras; Responsável pela segregaçõo do DNA na divisão celular.
Filamentos intermediários: Formados por subunidades longas e fibrosas, existem diferentes tipos de filamentos, cada um constituído de moléculas especificas. Formam uma rede de filamentos no citoplasma; compõem o envelope nuclear dentre outras estruturas; Proporcionam força mecânica através de uma teia (cordas/filamentos); Responsável pelo ancoramento do núcleo e organelas. 
Questão 2) Relacione as colunas, preenchendo ou não todos os espaços com as consecutivas letras ou um x que representa a ausência de proteína motora correspondente: 
A - Dineína (A) (B) Microtúbulos
B - Cinecina (x) (x) Filamentos Intermediários
C - Miosina (C) (x) Microfilamentos de Actina
Questão 3) Cite 2 fatores que influenciam na instabilidade dinâmica do citoesqueleto. 
A instabilidade dinâmica é um processo complexo e que depende de diversos fatores, entre eles podemos citar a concentração de subunidades livres no citoplasma ou na região alvo de formação especifica no citoplasma. Também podemos citar a participação ou não de proteínas estabilizadoras, que mantém a forma e diminui a variação do citoesqueleto ligante. 
Questão 4) Diga quais são as subunidades que compõem cada um dos 3 tipos de filamentos de citoesqueleto.
Filamentos intermediários: Formados por subunidades longas e fibrosas, com porção central em hélice-alfa que forma uma estrutura paralela torcida com outra subunidade igual, formando um dimero. Ambos se associam com outro dimero, formando tetrâmeros; 8 tetrâmeros unidos formam uma secçao com 32 hélices-alfa. Exemplos: queratina (queratinócitos); neurofilamentos (neurônios); laminina (lamina nuclear) e outros... 
Filamentos de actina: Formados por subunidades globulares e compactas feitas de actina. A subunidade é uma estrutura globular proteica com um sitio de ligaçõo de ATP ou ADP. Os monômeros se associam em oposição (cabeça e cauda) compondo filamentos com uma polaridade; um protofilamento se enrola sobre outro formam polímeros helicoidais de fita dupla organizados em feixes, redes ou géis. 
Microtúbulos: Formados por subunidades globulares e compactas, feitas de tubulina. A subunidade é um heterodimero formado pelos monomeros alfa e beta-tubulina. Unem-se de forma longitudinal e lateral, formando longos cilindros ocos, rígidos e retilineos, apresentando uma das extremidades ligada ao MTOC (centrossomo) que se expande para a célula. 
Questão 5) Identifique quais proteínas motoras e acessórias atuam no processo de contração muscular e explique este processo.
O Ca++ liberado no citosol se liga na troponina (acessória) presente nos filamentos finos provoca uma mudança em sua estrutura que acaba expondo o sitio de ligação da miosina nos filamentos de actina. Quando o ATP se liga à cabeça da miosina (proteína motora), ocorre uma mudança na conformação em que esta perde sua afinidade pela actina e, depois que o ATP é hidrolisado, a cabeça da miosina se eleva e liga-se a esse Sitio ativo, tracionando o filamento espesso, feito de miosina, e fazendo-o deslizar sobre a actina, sem que seus tamanhos sejam diminuídos. A miosina é ancorada na linha Z através da proteína titina (proteína acessória), que age como uma mola e garante que o sarcômero volte à sua posição descontraída; quando ocorre a contração, a distancia entre as linhas diminui, aproximando as linhas Z, e o sarcômero encurta. A tropomiosina, presente nos filamentos finos, auxilia a manter sua estrutura contorcida. 
Questão 6) Cite 3 proteínas acessórias importantes para a polimerização de filamentos de actina e para microtúbulos:
Filamentos de Actina 
Complexo ARP: inicia a nucleaçõo da actina
Formina: acelera a polimerizaçõo da parte "+"
Timosina: retarda o crescimento 
Microtúbulos
Gama-tubulina: inicia a nucleação das subunidades de tubulina 
Cinesina-13: promove a rápida despolarização do microtúbulo
MAP: estabiliza o microtúbulo e permite seu crescimento 
Questão 7) As proteínas acessórias Fimbrina (de filamentos intermediários) e TAU (de microtúbulos) auxiliam a formar a estrutura necessária de determinadas células para que estas exerçam suas funções. Diga qual a função dessas proteínas e em que células atuam.
Fimbrina: dá origem às microvilosidades, conectandoas fibras entre si, em células intestinais.
TAU: mantêm a estrutura dos axônios, permitindo que ocorra o transporte de vesículas, em neuronios. 
Questão 8) Descreva a importância da presença dos filamentos intermediários de queratina para o tecido epitelial.
A queratina é sintetizada pelos queratinócitos, células diferenciadas do tecido epitelial. Devido à sua estrutura tridimensional, essa proteína possui propriedades particulares como impermeabilidade à água, alto nível de resistência e elasticidade. Essa proteína forma uma camada que envolve as células da epiderme (camada mais externa da pele), evitando perdas desnecessárias de água e, também, protegem o organismo contra agressoes externas, tais como choques mecânicos, radiação solar, ventos e chuvas. 
Questão 9) Cite duas funções para cada proteína motora associada a microfilamentos de actina e ao microtúbulo. 
Microfilamentos de actina 
Miosina I: organização intracelular e protusõo de estruturas na superfície da membrana para formar microvilosidades.
Miosina II: geração de força na contração muscular; liga-se às caudas de outras miosinas e sua cabeça hidrolisa ATP, usado como energia para que ela se prenda na actina e deslize sobre o filamento, tracionando-o. 
Miosina V: transporte de vesículas e organelas. 
Microtúbulos
Cinesinas: se movem sobre os microtúbulos (em direçao à extremidade +); podem se conectar a uma organela delimitada por membrana ou outro microtúbulo; auxilia na formação do fuso mitótico ou meiótico e na separaçõo de cromossomos durante a divisão celular. 
Dineinas citoplasmáticas: se desloca em direçao à extremidade -; atuam no transporte de vesículas e posicionamento no Complexo de Golgi.
Dineinas do axonema: atuam no rápido movimento de deslizamento dos microtúbulos para o batimento de cílios e flagelos (estes presos na superfície celular).
ED 4: Junções Celulares e Matriz 
Descreva os diferentes tipos de junções de ancoramento célula-célula citando suas funções, proteínas envolvidas e filamentos de citoesqueleto envolvidos. 
Descreva os diferentes tipos de junções de ancoramento célula-matriz citando suas funções, proteínas envolvidas e filamentos de citoesqueleto envolvidos. 
Descreva as junções ocludentes citando suas funções e proteínas envolvidas. 
Descreva as junções comunicantes citando suas funções e proteínas envolvidas. 
Descreva a função e o processo de formação da Matriz Extracelular citando seus principais componentes. 
Questão 1) Cite três funções das junções celulares:
Manter as células coesas para formar estruturas multicelulares;
Criar vias de comunicaçõo que permitem o compartilhamento de sinais que coordenam o comportamento celular e regulam seu padrõo de expressõo gênica;
Controlar a orientaçõo interna por meio de ligações a outras células e à matriz;
Permitir que as células se movam e se desenvolvam, além de reparos celulares por meio da formação e quebra das ligações e da modelagem da matriz;
Transmitir o estresse mecânico de uma célula para outra através de seus filamentos do citoesqueleto;
Impermeabilização tecidual;
Permitir a comunicaçõo do citoplasma celular e, com isso, a troca de ions, pequenas moléculas e outros sinais. 
Questão 2) Quais os mecanismos que permitem que várias células sejam capazes de se unir de forma organizada e formarem os diferentes tecidos em um organismo multicelular?
A formaçõo de um tecido se dá através da uniõo das células entre si e com a matriz extracelular, devido às junções celulares que unem suas membranas e citoesqueleto, e através da transmissão do estresse entre essas células. Para isso, as células utilizam de duas construções diferentes, que variam em extensão ou componentes nos diferentes tecidos: a matriz extracelular (uma rede complexa de proteoglicanos) e os filamentos do citoesqueleto de cada célula, unidos de forma indireta pelas junções de ancoramento, que podem ser de adesõo célula-matriz (como a adesõo focal e os hemidesmossomos), ou de adesão célula-célula (como as junções aderentes e os desmossomos), que unem as células entre si e seu citoesqueleto.
Questão 3) As junções de ancoramento são estruturas capazes de conectar as células entre si e transmitir uma força tensora entre todas elas, sendo muito abundantes em tecidos que sofrem grande estresse mecânico. Explique resumidamente quais são os tipos de junções de ancoramento, como as células interagem por meio dessa junção (cite as proteínas de adesão transmembranares) e com qual filamento do citoesqueleto elas se conectam:
Junções aderentes: Uma célula interage com outra célula por meio de proteínas da família das caderinas, que se ligam de forma homofilica entre seus domínios e indiretamente, por meio de proteínas adaptadoras (as proteínas de ancoramento), a filamentos de actina.
Desmossomos: Uma célula interage com outra célula por meio de proteínas da família das caderinas, que se ligam de forma homofilica entre seus domínios e indiretamente, por meio de proteínas adaptadoras (de ancoramento), a filamentos intermediários.
Junções célula-matriz ou adesõo focal: Uma célula interage com a matriz extracelular ou lâmina basal por meio de proteínas da familia das integrinas, que se ligam de forma heterofilica entre seus domínios e indiretamente, por meio de proteínas adaptadoras (de ancoramento), a filamentos de actina.
Hemidesmossomos: Uma célula interage com a matriz extracelular ou lâmina basal por meio de proteínas da familia das caderinas, que se ligam de forma heterofilica entre seus domínios e indiretamente, por meio de proteínas adaptadoras (de ancoramento), a filamentos intermediários. 
Questão 4) Quais são as principais proteínas participantes das Junções Ocludentes e qual sua importância?
As proteínas que participam destas junções são as claudinas, o principal componente, e as ocludinas, com função não determinada, que formam um “zíper” a partir da interação homofílica entre cada uma por toda a circunferência da célula. As Junções Ocludentes ou Tight Junctions são tipos de junções que ligam duas células e atuam como uma barreira de permeabilidade seletiva, separando os fluidos com composições químicas diferentes em cada lado. A interação entre as junções é extremamente fortes, sendo importante na manutenção da diferença essencial dos espaços corpóreos. 
Questão 5) Descreva Junções Comunicantes evidenciando suas subunidades, função e contextualizando sua importância na fisiologia humana. 
As Junções Comunicantes (Junções Gap) ou nexos são formados por conexinas, proteínas transmembrânicas, que se unem formando o canal chamado conexon. São partículas cilíndricas que fazem com que as células entrem em contato umas com as outras, para que funcionem de modo coordenado e harmônico. Esses canais permitem o movimento de moléculas e íons, diretamente do citosol de uma célula para outra. A comunicação direta entres as células é muito importante para o funcionamento de diversas funções essenciais do nosso corpo, como a transmissão de sinais entre alguns tipos de neurônios através da passagem dos neurotransmissores por estes canais. A contração sincronizada do coração também depende da passagem ordenada de cálcio pelas junções comunicantes. 
Questão 6) Descreva o que é a Matriz Extracelular, suas funções e seus componentes fibrosos e fluídos. 
Os tecidos não são constituídos apenas por células. Uma parte substancial do seu volume é de espaço extracelular que, por sua vez, é preenchido por uma rede de macromoléculas que constituem a MATRIZ EXTRACELULAR (MEC). Os componentes fibrosos se dividem em Fibrilares (colágenos fibrilares e proteínas de ligação) e Microfibrilares (colágeno IV, elastina e fibrilina). Já os componentes fluídos são representados pelos proteoglicanos (glicosaminoglicanos + proteínas). Essa Matriz extracelular e todos os seus constituintes executam várias funções, como preencher os espaços não ocupados pelas células, conferir aos tecidos resistência à compressão e ao estiramento, fornecer pontos fixos a diversos tipos decélulas para que elas possam se ancorar e possibilitar a rápida difusão de moléculas pelo tecido. 
Questão 7) Descreva o que é a lâmina basal, suas funções e todos seus principais componentes. 
A Lâmina Basal é basicamente uma matriz extracelular em forma de placa fina e rígida constituída por colágeno tipo IV, perlecano e proteínas de adesão como entactina ou laminina. Está localizada em diferentes tecidos, como por exemplo abaixo de epitélios, nas células musculares, adipócitos, células de Schwann e glomérulo renal. Tem como função separar e prender o epitélio ao tecido conjuntivo adjacente, permitindo porém a passagem de diversas moléculas. A Lâmina Basal também determina a polarização da célula, influenciando sua diferenciação, proliferação, migração e morte. 
Questão 8) Cite qual a proteína mais abundante da matriz extracelular de origem animal e Descreva sua estrutura.
O Colágeno é a proteína mais abundante da matriz extracelular de origem animal e possui três cadeias a-hélice (tripla hélice) e cada cadeia é formada por repetições de sequências de aminoácidos: Gly-X-Y (glicina-prolina-hidroxiprolina). 
ED 5: Sistema de Endomembranas - Retículo Endoplasmático, Complexo de Golgi, Vesículas, Endocitose e Exocitose e Lisossomo
Descreva com suas palavras quais são as vantagens e desvantagens da célula eucariótica sobre as procarióticas de possuir diferentes compartimentos celulares (organelas). 
Porque tem células que possuem uma maior quantidade de determinada organela em relação a outras (ex. reticulo endoplasmático)? 
Descreva o processo de translocação cotraducional.
Qual é a importância da proteína ser sintetizada no Reticulo Endoplasmático RUGOSO?
Descreva como ocorre o sistema de endereçamento de vesiculas.
Descreva a importância da endocitose e da exocitose para a célula. 
Questão 1) Descreva a diferença do RE das células musculares para células em geral e explique sua importância para contração muscular.
Diferentemente das células em geral, a célula muscular possui um tipo único de RE que apesar de não ter ribossomo em sua membrana não executa a função do RE Liso. O Retículo Sarcoplasmático é um RE específico das células musculares e executa funções essenciais para o processo de contração muscular. É nele que está armazenado os íons de cálcio, que induzem a Troponina a gerar uma mudança conformacional na Tropomiosina, que expõem os sítios de ligação da Actina para a Miosina se ligar e promover hidrólise gerando o encurtamento do sarcômero.
Questão 2) Descreva a importância do processo de translocação co-traducional para a célula. 
O processo de translocação das proteínas no Retículo Endoplasmático Rugoso é importante para a inserção da proteína na membrana e futura localização (membrana, vesículas, organelas como complexo de golgi e lisossomos, secreção). Esse processo também leva a glicosilação da proteína e controla seu correto enovelamento. A glicosilação é uma reação química onde um carboidrato é adicionado a uma molécula e representa o inicio do Glicocálix.
Questão 3) Descreva o processo de enovelamento proteico ressaltando sua importância para célula. 
Esse processo ocorre de maneiras diferentes e dependo do tipo de proteína e sua localização. Algumas proteínas adquirem sua estrutura durante o próprio processo de tradução, simultaneamente com a sua saída do ribossomo ela assume sua forma funcional aos poucos. Outras proteínas necessitam do auxilio da chaperona e da chaperonina para ocorrer esse processo. O enovelamento é extremamente importante para a célula, pois a proteína precisa de uma forma específica (forma nativa ou forma enovelada) para poder executar sua função. É o enovelamento que proporciona a estrutura correta e específica para cada proteína. 
Questão 4) O que são Polirribomos e porque eles são tão frequentes na célula? 
A célula possui uma necessidade constante de proteínas para seu correto funcionamento, portanto ela precisa otimizar a produção das mesmas. Portanto, é possível e viável a tradução sequencial de um RNAm por vários ribossomos ao mesmo tempo, o que chamamos de polirribossomos. Este processo acelera a tradução e produção de proteínas.
Questão 5) Descreva a Translocação co-traducional da proteína citando os elementos que atuam neste processo.
Após o inicio da tradução, se a proteína for direcionada à membrana do RER, dentre os primeiros aminoácidos estará presente uma sequência chamada de Sequência Sinal composta por uma sequencia de +-20 aminoácidos hidrofóbicos. A sequência é reconhecida pela SRP (Partícula Reconhecedora de Sinal), esta partícula possui uma cavidade de ligação à Sequência Sinal e quando é ligada a Sequência Sinal se dobra, conectando ao ribossomo seu domínio de pausa traducional, induzindo a pausa da tradução. ASRP será então reconhecida pelo receptor de SRP, na membrana do RER, encaminhando a proteína em formação para um translocador de proteína. A tradução contínua, após liberação da SRP do complexo, e a translocação se inicia, encaminhando a proteína em formação para o interior do RE rugoso. 
Questão 6) Descreva quais os tipos de endocitose feitos pelas células: 
Fagocitose: Consiste na ingestão de partículas grandes ou de outras células (vírus ou bactérias) através de expansões citoplasmáticas do fagócito chamadas pseudópodos. Estes capazes de detectar quimiotaticamente os micro-organismos (células responsáveis pela fagocitose possuem receptores de membrana que reconhecem substâncias especificas em bactérias) e depois os englobam, formando grandes vesículas endocfticas, os fagossomos, que ir;o se fundir posteriormente com os lisossomos. A fagocitose é dependente de reconhecimento por receptores de membrana.
Pinocitose: Consiste na ingestão de fluidos e pequenas moléculas através de vesículas formadas na membrana plasmática, revestidas por clatrina ou caveolina, que formam fossas onde o liquido extracelular é aprisionado e internalizado, independendo de receptores de membrana.Os componentes endocitados encaminhados para os endossamos. E um processo que ocorre continuamente nas células; a mesma quantidade de moléculas de membrana que removidas com a pinocitose é devolvida por meio de vesículas secretórias, que se aderem à membrana, de forma que a área superficial da célula e seu volume permaneçam sempre constantes. 
Endocitose: Mediada por receptor consiste na ingestão macromoléculas concentradas em vesículas com clatrina que se ligam a receptores transmembrana complementares e acumulam-se em fossas, entrando na célula como complexos receptor-macromolécula dentro de vesículas. Os componentes endocitados então, encaminhados para os endossomos. 
Questão 7) Diga a função das proteínas de revestimento de vesículas, cite quais são elas, em quais regiões do tráfego de vesículas elas atuam (de onde se formam e para onde vão). 
As proteínas de revestimento capazes de se agregar em uma porçõo da membrana e deformá-la, interiorizando as substâncias próximas à membrana e dando forma à vesícula. As proteínas de revestimento se ligam a receptores de carga e, de acordo com o receptor, concentram substâncias especificas. As vesículas utilizadas em diferentes etapas de seu transporte, dependendo de seu revestimento. Quando funcionam em diferentes locais ou vias elas normalmente incorporam subunidades proteicas que modificam suas propriedades. São elas: 
Clatrina: em vesículas que brotam da membrana plasmática e levam material endocitado ou pinocitado desta para os compartimentos e para o complexo de Golgi;
COPI: em vesículas que brotam do Complexo de Golgi para o Reticulo Encoplasmático ou do Complexo de Golgi para a membrana plasmática;
COPII: estritamente em vesículas que brotam do RE para a cisterna-cis do Complexo de Golgi. 
Questão 8) Diga o que são proteínas Rab e qual a função delas; exemplifique utilizando uma das proteínas Rab. 
São proteínas endereçadoras, que sinalizam a origem da vesícula e as direcionam para seus locais específicos na célula. Para que as vesículas sejam fusionadasà membrana-alvo, esta precisa apresentar receptores para Rab complementares aos da vesicula a ela endereçada. Ex.: A proteína Rabl está presente em vesículas que formadas no Reticulo Endoplasmático e no Complexo de Golgi, e encaminhadas para as diferentes cisternas do Complexo de Golgi, pois estas possuem receptores de Rabl em suas membranas; o receptor reconhece a Rabl na vesícula, promovendo seu ancoramento. 
Questão 9) Cite os 2 tipos de fusão de membranas e diga como a fusão ocorre. 
A fusão heterotipica ocorre entre a membrana de uma vesícula e a membrana de seu alvo, e a fusão homotípica ocorre entre as membranas de duas vesículas. A fusão entre as membranas ocorre através das proteínas de fusso, também chamadas de SNAREs. Existem dois tipos de SNAREs, as T-SNARE, presentes na membrana-alvo, e as V-SNARE, encontradas na membrana das vesículas. Essas proteínas possuem domínios helicoidais que, ao interagirem entre si, unem-se de forma estável e começam a se entrelaçar, formando o "complexo trans-SNARE", que ancora as duas membranas. Esse entrelaçamento diminui a distância entre as membranas, expulsando moléculas de água existentes entre elas. Os lipídeos das membranas fluem de uma para outra, formando uma haste conectora; as camadas extracelulares das membranas se fusionam, e as membranas ficam "hemifusionadas". Depois, as membranas internas se unem, ocorrendo a fusão completa. 
Questão 10) Diga quais as funções principais do revestimento feito nas vesículas de transporte pelas proteínas de revestimento (Ex. COPI, COPII e Clatrina): 
Concentrar proteínas especificas de membrana em uma região especializada da qual será formada a membrana da vesícula;
Selecionar moléculas-carga especificas para transporte através dos receptores de carga na membrana do compartimento doador;
Modelar a vesícula em formação, se agregando em volta da membrana da vesicula e deformando-a, levando à envaginação da membrana e posterior liberação (brotamento) da vesícula da membrana original.
Uma vez feito esse processo, as proteínas de revestimento se soltam da vesícula já formada. 
Questão 11) As diversas hidrolases presentes no lisossomo funcionam apenas em meio de pH baixo (ácido), o qual a organela tende a mantê-las ativas e poder executar sua atividade de degradação. Por que essas hidrolases não funcionam no mesmo pH da célula (p. ex., o pH citosólico)? 
Porque assim elas evitam digerir as proteínas da própria célula. Essas hidrolases sintetizadas no citoplasma e passam pelo Reticulo Endoplasmático e Complexo de Golgi; caso funcionassem no pH citosólico (em torno de 7,2), elas iriam degradar indevidamente as proteínas do citoplasma ou as presentes no interior dessas organelas antes mesmo de serem enviadas ao lisossoma. Outro motivo seria porque, caso haja um rompimento da membrana do lisossomo, essas hidrolases incapazes de degradar as proteínas da célula porque permanecem inativas no pH citosólico. 
ED 6: Sistema de Endomembranas - Peroxissomo e Mitocôndria 
Descreva a função do peroxissomo. 
Como se formam os peroxissomos e como se dá o sistema de transporte proteico para seu interior?
Descreva o porquê e como a membrana interna da mitocôndria é mais impermeável a ions que a membrana plasmática.
Descreva o funcionamento da ATPsintase e a importância do potencial eletroquímico. 
Descreva o sistema de transporte de proteínas para a membrana externa e interna da membrana mitocondrial.
Descreva com suas palavras o funcionamento da cadeia respiratória e sua função. 
Questão 1) Cite 3 funções dos Peroxissomos:
Os peroxissomos são responsáveis por oxidar substratos orgânicos específicos (desintoxicação), retirando átomos de hidrogênio e combinando-os com oxigênio molecular (O2). Essa reação resulta na produção de peróxido de hidrogênio (H2O2), uma substância oxidante muito prejudicial à célula. O H202 será rapidamente utilizado para oxidar outros substratos como fenóis, ácido fórmico, formaldeído e álcool. Essa reação, geralmente realizada pela enzima Catalese é útil para eliminar substancias tóxicas. O restante do H2O2 é imediatamente convertido em água e oxigênio também pela enzima catalase. Além disso, os mesmos são responsáveis por outro processo, a B-oxidação (transformação de ácidos graxos em acetil-CoA), que também pode acontecer nas mitocôndrias. Quando ocorre no Peroxissomo, a acetil-coenzima A (acetil-CoA), é enviado para o citoplasma celular. O acetil-COA é utilizado em diversas reações de síntese e pode penetrar nas mitocôndrias para fornecer energia. Os peroxissomos possuem outras funções como, por exemplo, participar da síntese de ácidos biliares e de colesterol no fígado. 
Questão 2) Descreva o processo de formação dos Peroxissomos. 
Os Peroxissomos se originam no Reticulo Endoplasmático através de vesículas precursoras. Estas vesículas apresentam proteínas específicas que catalisam a importação de proteínas e lipídeos do citosol. Todas as proteínas do Peroxissomo são importadas diretamente do citoplasma. A vesícula cresce devido a captação destes constituintes, que também provem sua diferenciação e aquisição de funções específicas. 
Questão 3) Cite a principal função da Mitocôndria e DESCREVA sua estrutura. 
A principal função da Mitocôndria é de produção de ATP através da oxidação de acetil-CoA, originado da glicose, de lipídeos (B-oxidação) ou proteínas. A Mitocôndria possui uma membrana externa, um espaço intermembrana, uma membrana interna e uma matriz mitocondrial. A membrana interna possui diversas invaginações que aumentam sua área, chamadas de cristas mitocondriais. 
Questão 4) Qual a importância da Mitocôndria apresentar dois diferentes espaços em sua estrutura? 
O citosol possui uma baixa concentração de íons de hidrogênio (pH 7,2), e a produção de ATP na mitocôndria ocorre através da utilização da energia do gradiente eletroquímico destes íons pela ATP sintase. Portanto, seria impossível produzir ATP se não existisse um local na organela onde esse gradiente fosse presente e mantido. Este local é o espaço intermembrana, que possui uma alta concentração de íons de hidrogênio (pH 7,0). Essa diferença (gradiente eletroquímico) faz com que os íons passem para a matriz da mitocôndria, que é uma espaço com baixa presença de íons de hidrogênio (pH 7,5), através da ATP sintase e possibilita a formação de energia, utilizando a energia guardada no gradiente eletroquímico. 
Questão 5) Descreva como e porque a membrana interna da mitocôndria é diferente da membrana externa.
A membrana externa e a membrana interna da mitocôndria são bem diferentes porém seu aspecto mais distinto pode ser considerado a permeabilidade. Um dos principais lipídeos que constituem a membrana interna é a cardiolipina, que possui 4 caudas de hidrocarbonetos responsáveis por diminuir bastante sua permeabilidade. Este aspecto é muito importante para a organela manter o gradiente eletroquímico imprescindível para a produção de ATP e as diferenças essências entre o espaço intermembrana e a matriz. Além disso, é na membrana interna da mitocôndria que se encontra a cadeia transportadora de elétrons e a ATP sintase, enzimas fundamentais para a respiração celular. Portanto, a membrana interna tem em sua composição 70% de proteínas, sendo a membrana com maior quantidade proteica da célula. 
Questão 6) Explique porque a respiração aeróbica é mais vantajosa à célula do que a anaeróbica. 
Na respiraçõo anaeróbica, é feita somente a glicólise, em que a glicose é transformada em duas moléculas de piruvato, com rendimento de apenas 2 ATPs e 2 NADH+ (depois o piruvato é transformado em lactato, na fermentação lática). Na respiraçõo aeróbica, após conversõo em piruvato, este segue para a mitocôndria, onde é transformado em Acetil-CoA, o qual entra no ciclo de Krebs, gerando um rendimento de 3 NADH +. Estes possuem elétrons altamente reativos que serõo utilizados na cadeia transportadora de elétrons; cada elétron, após passar por seus complexos enzimáticos, irá gerar o bombeamento de 10 prótons(H+). No total, a respiraçõo aeróbica gerará, com uma só molécula de glicose, de 30 a 32 moléculas de ATP, contra apenas 2 ATP somente da glicólise.
Questão 7) Cite quais os dois principais substratos energéticos que podem ser utilizados pelas células. Qual possui um maior rendimento energético? Explique resumidamente como ocorre a obtenção de energia a partir de cada um. 
A célula pode usar glicose ou, em certas ocasiões, os ácidos graxos, como substratos energéticos. A glicose pode ser transformada, através da glicólise, em duas moléculas de piruvato, gerando um saldo liquido de 2 ATPs e 2 NADH + H+; caso a glicose siga a via aeróbica, esse piruvato será encaminhado à mitocôndria, sendo transformado em Acetil-Coa. Já os ácidos graxos, na matriz mitocondrial ou no peroxissomo, sofrem B-oxidação, ou seja, uma clivagem a cada dois Carbonos em sua cauda de hidrocarbonetos, a qual pode variar em tamanho; o rendimento é de, no mínimo, 5 moléculas de Acetil-Coa e 5 NADH + H+. Na mitocôndria, o Acetil-Coa dos dois substratos pode ser utilizado na fase seguinte da respiração celular, o Ciclo de Krebs, em que sofrerá uma série de reações que terão como produtos um CO2 (expelido na expiração) e 3 NADH + H+ que permanecem no citoplasma. O NADH funciona como um aceptor temporário de elétrons; seu elétron altamente reativo será utilizado na cadeia transportadora de elétrons, resultando no bombeamento de vários prótons (H+) para o espaço intermembranar da mitocondria, gerando um gradiente eletroquímico de H+ na membrana interna da mitocôndria, em que os prótons tenderão a voltar para a matriz e, para isso, irão passar pela bomba de prótons ATP sintase, a qual irá gerar ATP a partir de ADP e Pi a cada próton que retorna para a matriz.
No final, uma molécula de glicose, capaz de gerar dois Acetil-Coa, irá gerar de 30 a 32 ATPs, enquanto uma molécula de ácido graxo irá gerar três vezes mais, devido á formação de vários Acetil-Coa que irão entrar no ciclo de Krebs. 
Questão 8) Com o bombeamento de prótons para o espaço intermembranar da mitocôndria, durante o processo de respiração celular, é criado um gradiente eletroquímico. Explique seus dois componentes e como o gradiente eletroquímico pode auxiliar na produção de energia na célula. 
O potencial de membrana (componente elétrico) torna a face voltada ao espaço intermembranar mais positiva do que a voltada à matriz, devido à carga positiva dos ions de Hidrogênio (pela polaridade, a tendência do H+ é voltar à matriz); o gradiente de concentraçõo dos ions H+ (componente químico) torna-se maior no espaço intermembranar do que na matriz (logo, a tendência do H+ é também voltar à matriz, seguindo seu gradiente). Essas duas forças formam, então, um gradiente eletroquimico, e a tendência do próton é retornar à matriz; como a membrana interna da mitocôndria é impermeável a ions, o H+ a atravessa livremente, mas é capaz de atravessar pela ATPsintase, localizada na mesma membrana. Os prótons de H+ passam por seu canal e, com isso, causam uma mudança de conformaçõo em sua subunidade, que é capaz de "girar" e promover, na matriz mitocondrial, a síntese de ATP a partir do ADP e do Pi presentes na matriz. 
Questão 9) Onde as proteínas endereçadas para a mitocôndria são traduzidas e como elas são encaminhadas para ela? 
Todas as proteínas inicialmente traduzidas no citoplasma; no caso das proteínas direcionadas à mitocôndria elas estão totalmente traduzidas e livres no citoplasma, e possuem uma sequência sinal que a sinaliza para a mitocôndria. Essa sequência sinal é reconhecida por um receptor de sequência sinal de mitocôndria. Este receptor então encaminha a proteína a ser importada para um complexo proteico que catalisa a importação, localizado na membrana externa, chamado de Complexo TOM (Translocador da Membrana Externa). A proteína, então, atravessa a membrana externa e é capaz de ficar no espaço intermembranar ou pode ser reconhecida por outro complexo, o Complexo TIM (Translocador da Membrana Interna), na membrana mitocondrial interna, que logo capta a proteína e a atravessa por seu canal, inserindo-a na matriz mitocondrial. Na matriz, a proteína terá sua sequência sinal clivada por peptidases-sinal e adquirirá sua conformação, tornando-se uma proteína madura.