O Núcleo

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O Núcleo
Profª Gisele Renata de Castro
Núcleo 
O Organela descrita por Franz Bauer, em 1802;
O É uma estrutura presente nas células eucariontes,
que contém o ADN (ou DNA) da célula;
O É delimitado pelo envoltório nuclear, e se comunica
com o citoplasma através dos poros nucleares;
O O núcleo possui duas funções básicas:
* regular as reações químicas que ocorrem dentro da célula;
* e armazenar as informações genéticas da célula.
O O ciclo de vida da célula é dividido em duas fases:
* mitose;
* intérfase.
O Assim, de acordo com a fase em que a célula se
encontra, distinguem-se:
* núcleo mitótico;
* núcleo interfásico.
O O núcleo geralmente localiza-se na região central da
células;
O Nas células vegetais eles estão localizados na região
periférica devido à posição e tamanho do vacúolo;
w
O Algumas células possuem vários núcleos, como é o
caso das células hepáticas que possuem dois núcleos
e as células musculares estriadas esqueléticas que
possuem várias dezenas de núcleos.
O A forma do núcleo acompanha a forma da célula;
O O tamanho do núcleo pode variar de acordo com o
metabolismo e com o conteúdo em DNA da célula;
O Células com metabolismo intenso possuem núcleos
volumosos.
O Métodos bioquímicos permitiram detectar que estes
possuem maior quantidade de proteínas
relacionadas com a transcrição do DNA;
O O núcleo interfásico é constituído por:
* envoltório nuclear ou carioteca;
* cromatina;
* nucleoplasma;
* nucléolos.
Carioteca 
O É uma estrutura que envolve o núcleo das células
eucarióticas, responsável por separar o conteúdo do
núcleo celular (em particular o DNA) do citosol;
O Visível apenas ao microscópio eletrônico;
O É formada por dois folhetos ou membranas
(constituídos por uma bicamada lipídica), um
interno e um externo, e um espaço entre elas, o
espaço perinuclear, com espessura de 30 a 50
nm, onde contem proteínas solúveis;
O O folheto externo contém ribossomos aderidos à
superfície e é contínuo com o retículo
endoplasmático rugoso;
O A membranas são lipoproteica, contendo em torno de
30% de lipídios e 70% de proteínas, dentre as quais
algumas são glicoproteínas;
O A membrana interna apresenta uma composição
própria de proteínas integrais e periféricas;
O São proteínas integrais:
O a emerina;
O o receptor para filamento da lâmina (LBR- do inglês
lamina B recetor);
O as LAP 1 e 2 (do inglês lamina-associated
polypetides);
O a MAN 1;
O as Sun 1 e 2.
O Essas proteínas são sintetizadas pelos
polirribossomos aderidos à membrana externa.
Poros 
O Em alguns pontos a membrana interna funde-se
com a membrana externa.
O São parcialmente preenchidos por agregados
proteicos, os complexos de poros, que facilitam e
regulam a troca de material (como proteínas e
RNAm) entre o núcleo e o citoplasma.
O Células com alta atividade de síntese proteica,
como as células embrionárias, apresenta maior
quantidade de poros.
O Eles são constituídos por dois anéis proteicos:
O Anel nuclear- ligado à superfície nuclear;
O Anel citoplasmático- ligado à superfície 
citoplasmática.
O A disposição desses dois anéis leva ao
estabelecimento de um canal central que é em parte
preenchido por filamentos proteicos que se projetam
como raios e se emaranham no interior do canal.
O Oito filamentos proteicos se projetam dos anéis
citoplasmático e nuclear, constituindo a chamada
cesta de basquete, apenas no lado nuclear.
O Estima-se que os complexos de poro sejam
constituídos por mais de 100 moléculas proteicas,
coletivamente denominadas nucleoporinas (Nup).
O Os complexos de poro têm um diâmetro externo de
120nm;
O O trânsito de moléculas através dos complexos de
poro pode ocorrer tanto por transporte passivo
quanto por ativo.
O Água, íons e pequenas moléculas de até 9 nm
de diâmetro atravessam rapidamente o
complexo de poro nos dois sentidos.
O Já as proteínas e ribossomos são
transportados por um processo com gasto de
energia.
O As proteínas próprias do núcleo são sintetizadas no
citoplasma com sinais de localização nuclear, que
consiste em uma ou duas sequencias curtas de
aminoácidos, ricas em lisina ou arginina.
O Os sinais de destinação nuclear são reconhecidos
pelos receptores de importação, que são proteínas
citoplasmáticas da família das importinas.
O Estima-se que existam, em vertebrados, cerca de
20 tipos diferentes de importinas.
O Ela liga-se à proteína a ser transportada, formando
um complexo que, para ser translocado através do
poro, deve interagir com a nucleoporina.
O Após o transporte, a importina se desliga da
proteína e retorna ao citoplasma, que poderá ser
utilizada para transportar outra proteína.
O A exportação de RNA do núcleo para o citoplasma é
semelhante a importação de proteínas, mas em
direção oposta.
O É mediado por receptores de exportação e a
proteína é a exportina.
O A direção do transporte entre o núcleo e o
citoplasma é regulada pela Ran (do inglês RAs-
related nuclear protein).
Lâmina nuclear
O Está associada a superfície interna do envoltório
nuclear.
O É uma rede proteica com 20 a 50 nm de
espessura que se interrompe nos poros
nucleares.
O Nos vertebrados há três genes que codificam sete
tipo de lâminas: duas do tipo A, duas do tipo C e
três do tipo B.
O Todas as células dos vertebrados expressam pelo
menos uma lâmina do tipo B, enquanto que as
lâminas do tipo A e C são expressas em células
diferenciadas.
O As lâminas se associam ao envoltório nuclear por
meio das proteínas integradas à membrana
nuclear interna.
O Durante a divisão celular ocorre uma desorganização
temporária da lâmina.
O Ao final do processo de divisão, a lâmina se
reorganiza, levando a reconstituição do envoltório
nuclear.
O A lâmina nuclear mantém a forma e garante o
suporte estrutural ao envoltório nuclear.
Envelopatias 
O São mutações nos genes que codificam
proteínas presentes ou associadas ao
envoltório nuclear causam uma série de
doença genética.
O Um exemplo são as laminopatias, que são
mutações no gene que codifica a lamina A.
O A Distrofia Muscular de Emery-Dreifuss (EDMD)
é ocasionada pela mutação no gene que
codifica a proteína integrada emerina.
O É uma miopatia degenerativa caracterizada por
contraturas dos músculos dos calcanhares,
cotovelos e pescoço.
O Progredindo, a condução cardíaca é alterada,
podendo levar o paciente a morte.
Nucleoplasma 
O É uma massa incolor constituída principalmente de
água, proteínas, RNA, nucleosídios, nucleotídios e
íons.
O Preenche o núcleo celular que contém os filamentos
de cromatina e o nucléolo;
O Suas funções são dar forma à célula, sustentação e
preenchimento;
O É um local onde ocorrem reações e sua composição
química é variada.
Nucléolo 
O São organóides presente em células eucarióticas,
ligados principalmente à coordenação do processo
reprodutivo das células (embora desapareça logo no
início da divisão celular);
O São corpúsculos arredondados de aspecto
esponjoso, mergulhados diretamente no
nucleoplasma, uma vez que não possuem membrana
envolvente;
O Controla os processos celulares básicos, pelo fato
de conter trechos de DNA específicos, além de
inúmeras proteínas associadas ou não ao RNAr;
O Tem por função a organização dos ribossomos;
quanto maior o seu número e tamanho, maior é a
síntese protéica da célula.
nucléolo
O Apesar de existirem núcleos com mais de um
nucléolo, geralmente o nucléolo é único.
O Durante a divisão celular ele se fragmenta na
prófase e se reorganiza na telófase.O É constituído de:
O 60% de massa seca- proteínas e RNA
ribossômico;
O Pequena quantidade de DNA;
O Enzimas.
Cromatina 
O Do grego croma- cor, refere-se a toda porção do
núcleo que se cora e é visível ao microscópio óptico
(exceto a porção do nucléolo).
O É o complexo de DNA e proteínas (que juntas
denomina-se cromossomo) que se encontra dentro
do núcleo celular nas células eucarióticas;
O No núcleo interfásico a cromatina se apresenta
compactada e/ou descompatada.
O No núcleo em divisão a cromatina está altamente
compactada, para reduzir seu volume, permitindo
que a célula tenha maior controle sobre os genes.
O As proteínas que se associam ao DNA para formar a
cromatina são classificadas em histônicas e não
histônicas, além deuma pequena quantidade de
RNA.
O A unidade estrutural da cromatina foi
denominada nucleossomo, que é uma
partícula com forma cilíndrica achatada.
O Cada nucleossomo é constituído por 200
pares de bases de DNA associados a um
octâmero de histonas.
O Até o momento não se sabe sobre a
organização da cromatina em níveis mais
compactados.
O Conhecem-se dois tipos de cromatina:
* Eucromatina- que consiste em DNA ativo, ou
seja, que pode-se expressar como proteína e
enzimas;
* Heterocromatina- que consiste em DNA inativo
e que parece ter funções estruturais durante o ciclo
celular.
Cromossomos 
O É formado por um filamento dobrado por várias
vezes sobre si mesmo, devido a um intenso
enrolamento de DNA (ácido desoxirribonucléico) e
agrupamento das histonas (proteínas do núcleo);
O Essa forma compacta facilita o movimento do
material genético durante a divisão celular;
O Como o DNA pode estar duplicado, cada
cromossomo pode aparecer sob a forma de dois
filamentos compactos, chamados cromátides, que
permanecem ligados por uma região, o centrômero.
O Os cromossomos são classificados de acordo com a
posição do centrômero e do tamanho dos braços
cromossômicos:
Genes 
O São trechos na molécula de DNA que contém uma
“instrução” para a fabricação de todas as proteínas
do organismo.
Genoma 
O É o conjunto de genes típico da espécie;
...genoma
O Número de cromossomos em espécies 
diferentes:
Espécie
2n de 
cromossomos
Espécie 2n de cromossomos
Drosófila 8 Humano 46
Centeio 14 Macaco 48
Coelho 44 Rato 44
Cobaia 16 Carneiro 54
Avoante 16 Cavalo 64
Caracol 24 Galo 78
Minhoca 32 Carpa 104
Porco 40 Borboleta 380
Trigo 42 Samambaia 1200
Cromossomos homólogos
O Como o zigoto é originário da união da célula sexual
feminina e célula sexual masculina;
O Então, os cromossomos são aqueles originados do
pai e da mãe, que contém as informações para o
mesmo tipo de característica;
O Os cromossomos de um mesmo par de homólogos
são morfologicamente semelhantes, isto é,
apresentam mesmo tamanho e forma;
O Quanto aos genes, os cromossomos, embora
bastante semelhantes, não são exatamente iguais.
...cromossomos homólogos
Lócus gênico
O É o local do cromossomo ocupado por um gene;
O Cromossomos homólogos apresentam, no mesmo
lócus gênico, gene para a mesma proteína ou para
proteínas muito parecida.
Células diplóides e haplóides
O As células que possuem seus cromossomos
homólogos aos pares são consideradas células
diplóides e são representadas por 2n, onde n é o
número de tipos cromossômicos diferentes da
espécie;
O Todas as células do corpo dos animais, com duas
exceções, são diplóides;
O As células que têm apenas um lote de cromossomos,
como é o caso do espermatozóide e do óvulo, são
haplóides e representados pela sigla n;
O Na espécie humana o número diplóide de
cromossomos é 46 e o número haplóide de
cromossomos é 23.
Cromossomos sexuais
O Na espécie humana é o par 23;
O Nas mulheres, os dois cromossomos desse par,
chamados cromossomos X, são idênticos entre si;
O Nos homens, o par de cromossomos sexuais é
formado por um cromossomo X, idêntico ao das
mulheres, e por um cromossomo Y, exclusivo dos
homens;
O Por isso que as mulheres são consideradas XX e os
homens, XY.
Cromossomos autossomos
O São os demais 22 pares de cromossomos presentes
em ambos os sexos;
O Assim, o cariótipo de uma mulher normal apresenta
22 pares de autossomos e dois cromossomos
sexuais X (44A + XX), enquanto o de um homem
normal apresenta 22 pares de autossomos, um
cromossomo sexual X e um cromossomo sexual Y
(44A + XY).
Hereditariedade 
O É o conjunto de processos biológicos que asseguram
que cada ser vivo receba e transmita informações
genéticas através da reprodução;
O A informação genética é transmitida através dos
genes, porções de informação contida no DNA dos
indivíduos sob a forma de sequências de
nucleotídeos;
O Existem dois tipos de hereditariedade:
* específica- responsável pela transmissão
de agentes genéticos que determinam a herança
de características comuns a uma determinada
espécie;
* individual- designa o conjunto de agentes
genéticos que atuam sobre os traços e
características próprios do indivíduo que o
tornam um ser diferente de todos os outros.
SÍNTESE PROTEÍCA
O Transcrição
O Síntese do mRNA pelo DNA.
O Tradução
O Organização dos aminoácidos soltos no citoplasma 
pelo RNA de modo a formar uma proteína 
característica.
Do DNA à proteína
O No DNA cada gene (segmento de DNA com uma
sequência específica de nucleotídeos) contém uma
informação responsável pela síntese de uma
proteína.
O O DNA copia esta sequência para o mRNA, excluindo
os íntrons (splicing).
O Na tradução, a sequência de bases no RNA passa
para uma sequência de aminoácidos. Cada grupo de
3 bases consecutivas (códon) corresponde a um
aminoácido.
Aplicações da genética
O Prevenção (aconselhamento genético) e tratamento
de doenças.
O A terapia genética permite substituir genes doentes
por genes sãos, ou mesmo eliminar os genes
doentes.
O Otimização do bem-estar e sobrevivência do
indivíduo.
O Intervenções terapêuticas definidas de acordo com o
perfil genético do doente, o que faz com que a
probabilidade de sucesso de tratamento seja maior.
Bibliografia 
O De Roberts, Jr, Biologia Celular e Molecular – 14 ed. 
– Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2003.
O Junqueira, Luiz Carlos Uchôa, Biologia Celular e 
Molecular- 8 ed. – Rio de Janeiro: Guanabara 
Koogan, 2012.
O Lopes, Sônia & Rosso, Sérgio, Biologia – vol. Único –
1. Ed. – São paulo: Saraiva, 2005.
O www.youtube.com (vídeo)