citologia pg 71 a 89

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O núcleo é um compartimento essencial da célula eucarionte, pois é onde se localiza o material genético, responsável pelas características que o organismo possui. 
Ele é delimitado pela carioteca ou envoltório nuclear, que é composto de uma membrana nuclear externa, que é contínua com a membrana do retículo endoplasmático, e uma membrana interna, que é contínua com o lúmen do RE. 
O envoltório nuclear é cheio de poros que comunicam o interior do núcleo com o citossol, e são estruturas complexas conhecidas como complexo de poro nuclear. O complexo de poro nuclear possui uma parede cilíndrica constituída por proteínas que formam um canal central com arranjo octogonal, que regula a troca de metabólitos, macromoléculas e subunidades ribossômicas entre o núcleo e o citosol. 
Associada a superfície interna da carioteca encontra-se a lâmina nuclear, que constitui uma rede fibrosa de subunidades protéicas interconectadas, sendo responsável por dar forma e estabilidade ao envoltório nuclear, e liga este envoltório as fibras cromatínicas. A lâmina nuclear se despolimeriza durante a mitose, mas associam-se novamente ao seu final. 
O nucleoplasma é constituído por uma solução aquosa de proteínas, RNAs, nucleosídeos, nucleotídeos e íons, onde se encontram os nucléolos e a cromatina. A maioria das proteínas da matriz nuclear são enzimas envolvidas com a transcrição e com a duplicação do DNA. O nucléolo é geralmente esférico, pode ser único ou múltiplo, é onde há transcrição de RNA ribossômico e a montagem das subunidades ribossomais. 
O núcleo contém a maior parte do DNA, pois pequenas porções de DNA são encontradas nas mitocôndrias e cloroplastos. Ainda encontramos no interior do núcleo RNAs, proteínas histonas e o nucléolo, região onde é produzido o RNAribossômico.
Quando a célula está em mitose o material genético encontra-se como cromossomo (DNA + histonas, super compactado), já quando a célula está em interfase o material genético encontra-se como cromatina (DNA + histonas, descompactado).
A maioria da cromatina encontra-se como eucromatina (cromatina frouxa) que é a região ativa do DNA, onde está ocorrendo a transcrição do RNA. Uma pequena porção da cromatina é denominada de heterocromatina (cromatina condensada), a qual não está ativa e, portanto não está transcrevendo RNA.
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NÚCLEO CELULAR 
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Replicação
Transcrição
Tradução
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		ÁCIDOS NUCLÉICOS
Ácido Desoxirribonucléico = DNA e Ácido Ribonucléico = RNA.
São as maiores moléculas do mundo vivo, controlam os processos vitais nos seres vivos.
São constituídos por unidades menores, os nucleotídeos. Cada nucleotídeo é constituído por um ácido fosfórico (ou grupamento fosfato), uma pentose (ribose para o RNA e desoxirribose para o DNA) e uma base nitrogenada (C=citosina, G=guanina, A=adenina e T=timina; no RNA temos U=uracila em vez de T).
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As ligações químicas que unem os nucleotídeos de um mesmo filamento são covalentes, que são fortes e difíceis de serem desfeitas. Estas ligações ocorrem entre o ácido fosfórico de um nucleotídeo e a pentose de outro nucleotídeo.
As ligações químicas que unem nucleotídeos dos filamentos complementares são as pontes de hidrogênio, que são fracas e fáceis de serem rompidas. Estas ligações ocorrem entre o a base nitrogenada de um nucleotídeo e a base nitrogenada complementar do outro nucleotídeo no filamento complementar.
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DNA
Watson e Crick (Prêmio Nobel em 1962) sugeriram o modelo da dupla hélice, no qual o DNA é uma molécula constituída por dois filamentos (cadeias de desoxirribonucleotídeos) enrolados em forma de hélice dupla.
REPLICAÇÃO DO DNA (ou DUPLICAÇÃO ou AUTODUPLICAÇÃO)
A replicação ocorre através de um sistema multienzimático que promove cópias exatas do DNA, este sistema multienzimático também revisa e corrige a posição dos nucleotídeos ao longo do filamento. É uma característica muito importante do DNA, pois sem replicação não há divisão celular.
Durante o processo de replicação ocorrem os seguintes eventos:
1º) A DNAgirase (ou topoisomerase) inicia o desenrolamento da dupla hélice de DNA, formando duas forquilhas de replicação.
2º) A DNAhelicase rompe as pontes de hidrogênio, separando os filamentos da dupla hélice. As proteínas SSP (single strand proteins) mantêm os filamentos separados
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3º) A DNApolimerase adiciona os nucleotídeos livres, já existentes no núcleo, nos nucleotídeos complementares dos filamentos separados. A DNApolimerase começa a encaixar os nucleotídeos a partir do primer. Os primers, que são seqüências de RNA iniciam a síntese de DNA, e posteriormente são removidos do filamento sintetizado.
4º) Dois novos filamentos de nucleotídeos são sintetizados, um deles é sintetizado continuamente e recebe o nome de filamento líder (ou filamento leading). O outro filamento é sintetizado de forma descontínua, em fragmentos (fragmentos de Okazaki) e recebe o nome de filamento tardio (ou filamento lagging), os fragmentos são unidos pela DNAligase.
5º) Ocorre então a formação de duas novas moléculas de DNA, que é conhecida como duplicação semiconservativa, pois em ambas as duplas hélices formadas há um filamento que se conservou da dupla hélice original e um filamento novo, recém sintetizado.
PAREAMENTO DE BASE NITROGENADAS
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 Duplicação 
Semiconservativa
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RNA
Tal como o DNA, o RNA é um polímero de nucleotídeos, no entanto é formado por apenas um filamento de ribonucleotídeos. Também existem duas diferenças químicas entre o DNA e o RNA, uma na pentose onde temos ribose para o RNA e desoxirribose para o DNA e outra na base nitrogenada, pois no RNA temos U (uracila) em vez de T (timina).
O DNA, ao produzir o RNA, transmite a ele uma mensagem química, de acordo com a seqüência de bases nitrogenadas que contém. Esta seqüência de bases nitrogenadas comandará a síntese de uma determinada cadeia polipeptídica no citoplasma celular.
As cadeias polipeptídicas podem constituir uma proteína primária ou secundária, ou se agrupar com outras cadeias polipeptídicas para formar proteínas ainda mais complexas (terciária ou quaternária), tal como as enzimas.
Algumas proteínas terão função estrutural (proteínas do citoesqueleto ou proteínas que se tornam parte de tecidos permanentes, como os ossos) e outras controlarão as reações químicas (enzimáticas) necessárias para a manutenção da vida (metabolismo).
Conclui-se então que o DNA comanda de forma indireta, através do RNA, o metabolismo celular.
RNAmensageiro
RNAtransportador
RNAribossômico
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TRANSCRIÇÃO
SÍNTESE DE RNA
É muito semelhante à replicação do DNA. No entanto, não ocorre a separação da molécula de DNA por inteiro. Na transcrição somente a porção da molécula que contém o gene a ser transcrito será separada e copiada.
Existe uma seqüência de nucleotídeos no DNA que inicia a síntese de RNA, denominada de região promotora. E também uma seqüência denominada de região terminadora após a qual o filamento único de RNAhn recém sintetizado é liberado do DNA.
O RNAhn, que é composto de seqüências não codificantes (os íntrons) e seqüências codificantes (os éxons), passa por um processo de recomposição (splincing), no qual os íntrons são removidos do RNAhn. O RNA final conterá somente seqüências condificantes, os éxons e é denominado de RNAm.
A molécula de DNA volta então a sua forma original de dupla hélice.
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GENES E SÍNTESE PROTÉICA
Um gene corresponde a uma seqüência de bases nitrogenadas na molécula de DNA capaz de codificar a síntese de um polipeptídio. A seqüência de bases nitrogenadas na molécula de DNA (gene) determina o número de aminoácidos e as suas posições no polipeptídio a ser produzido.
O CÓDIGO GENÉTICO É TRIPLICE
A cada três bases nitrogenadas em uma molécula de RNAm temos um códon, que codifica um aminoácido. Se existem quatro bases nitrogenadas, há a possibilidade da formação de (4x4x4) 64 códons distintos para apenas 20 aminoácidos existentes. Conclui-se então que um mesmo aminoácido pode sercodificado por mais de um códon.
TRADUÇÃO (SÍNTESE PROTÉICA)
Participam da síntese de proteínas:
-Ribossomos: constituídos da subunidade menor (40S) e da subunidade maior (60S). Cada subunidade é constituída por RNAribossomico e diversas proteínas.
-RNAtransportador: formados por uma pequena cadeia de ribonucleotídeos dobrada sobre si mesma. Cada RNAt possui uma região específica para determinado aminoácido e uma região denominada anticódon que determina seu lugar na molécula de RNAm.
-RNAmensageiro: inicia-se com o códon AUG no sentido.
-Enzimas:
-Aminoacil Sintetase: ligam os aminoácidos a seus respectivos RNAt
-Peptidil Transferase: ligam os aminoácidos durante o alongamento da cadeia polipeptídica 
A SÍNTESE PROTÉICA
INÍCIO
Ao chegar no citoplasma celular o RNAm liga-se à subunidade menor (40S) do ribossomo, esta ligação é feita na extremidade 5´ do RNAm. O 1º RNAt traz então o 1º aminoácido da cadeia polipeptídica. Como visto o primeiro códon do RNAm sempre será AUG, códon específico para o aminoácido metionina. Conclui-se então que o anticódon do 1º RNAt seja UAC. Geralmente a metionina é retirada da cadeia polipeptídica.
Em seguida a subunidade maior (60S) liga-se a menor (40S) formando o ribossomo 80S. Na subunidade maior (60S) existem dois sítios, o A e o P. No sítio A chegam os RNAs transportadores trazendo os aminoácidos. Os RNAts logo passam para o sítio P, aonde deixam o seu respectivo aminoácido antes de saírem de ribossomo.
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ALONGAMENTO
O alongamento da cadeia polipeptídica é realizado com auxílio das proteínas EF1, EF2 e da peptidil transferase. Nesta fase os aminoácidos trazidos pelos RNAts vão sendo adicionados à cadeia polipeptídica e pela ação da peptidil transferase vão unindo-se por ligações peptídicas.
TÉRMINO
O fim da cadeia polipeptídica se dá quando o ribossomo 80S atingir um dos códons finalizadores da cadeia: UAA, UAG ou UGA.
OBS. Após terem sido percorridos aproximadamente 25 códons, outro ribossomo se liga à extremidade 5`, e assim sucessivamente, até termos vários ribossomos ligados a um RNAm formando um polissomo ou polirribossomo. O que vem a produzir várias cópias da cadeia polipeptídica ao mesmo tempo. Estas cadeias sofrem modificações pós traducionais até atingir a sua forma final.
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MUTAÇÃO GÊNICA 
A mutação gênica é uma mudança na seqüência de nucleotídeos de um gene, que na maioria das vezes altera o produto final, o polipeptídio.
Estudando as mutações, podemos aprender mais sobre bioquímica celular, desordens genéticas e desenvolvimento de resistência a drogas em microrganismos patogênicos.
As mutações são eventos relativamente raros que podem ocorrer ao acaso, sem uma causa aparente.
As mutações também podem ocorrer pela ação de agentes mutagênicos físicos (raios X, gama e ultravioleta) ou químicos que reagem com o DNA (ácido nitroso, acridinas, agentes alquilantes e agentes hidroxilantes). Ainda pode ocorrer por ação de agentes biológicos como o vírus do HPV, apontado como principal causador do câncer de cólon de útero.
Portanto, exposição excessiva ao sol (raios UV) e os compostos químicos presentes nos cigarros são considerados um risco à saúde porque estes agentes têm um grande potencial para causar mutação.
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As mutações gênicas podem ser classificadas em dois tipos: mutação pontual e mutação por deslocamento do quadro de leitura (flameshift)
MUTAÇÃO PONTUAL: é aquela que resulta em uma substituição de um nucleotídeo por outro em um gene. Pode ser subdividida em neutra, errônea e sem sentido (nonsense).
1ª) NEUTRA: quando o códon alterado continua a codificar o mesmo aminoácido. Se no RNAm AAU tornar-se AAC, ainda codificará aspargina.
2ª) ERRÔNEA: quando o códon alterado codifica um aminoácido diferente. Se no RNAm GAG tornar-se AAG, codificará lisina em vez de ácido glutâmico (anemia falciforme). Isto pode alterar as propriedades de uma proteína ou até torna-la não funcional.
3ª) NONSENSE: quando a substituição de um nucleotídeo produz um códon de terminação da cadeia. Se UAU tornar-se UAA, resulta no término prematuro da síntese de uma proteína, que muito provavelmente não será funcional.
MUTAÇÃO FLAMESHIFT: ocorre com a adição ou subtração de um ou mais nucleotídeos no gene. Uma vez que o aminoácido é lido de três em três bases (códons), este tipo de mutação causa a modificação de todos os aminoácidos a partir da mutação.
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BIOLOGIA DA CÉLULA TUMORAL
Quando ocorrem mutações em células germinativas, como óvulos e espermatozóides, estas mutações são transmitidas para as gerações futuras. Quando a mutação ocorre em determinados genes de células somáticas, como os proto-oncogênes, estes se transformam em oncogênes. constituem o câncer.
Estas células sofrem diferenciação e se proliferam desordenadamente no local da mutação formando um clone. O aparecimento de células cancerosas depende de múltiplos fatores, mas o resultado é sempre um clone de células mutantes, que
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O câncer é uma doença onde ocorre profunda alteração no sistema de regulação da proliferação e da diferenciação celular. Sem controle do crescimento celular (neoplasia) podem surgir tumores benignos, que apresentam crescimento lento e não invadem tecidos vizinhos, ou tumores malignos, que se reproduzem rapidamente e invadem os tecidos vizinhos. Em ambos os casos, tumor maligno e benigno, ocorrem alterações morfológicas na célula.
Quando células de tumor maligno atingem vasos sanguíneos e linfáticos podem implantar-se em tecidos distantes e gerar novos nódulos tumorais. Estas células tumorais que atingem a corrente sanguínea são denominadas de metástase.
NÓDULO TUMORAL METÁSTASE
MECANISMOS CELULARES
As células animais e vegetais são similares quanto à presença de genes e cromossomos. Os cromossomos estão envolvidos tanto nos ciclos da divisão de células somáticas, como nos processos básicos de reprodução do organismo.
A divisão mitótica esta envolvida com o crescimento de organismos multicelulares, este tipo de divisão está mais envolvida com a duplicação ou multiplicação.
Nos organismos unicelulares a divisão celular coincide com a reprodução. Uma única célula parental divide-se em células-filhas, as quais recebem a mesma informação gênica da célula-mãe.
As células epiteliais tem ciclo de vida curto, são repostas continuamente. As células do aparelho digestivo, urinário e respiratório são repostas em intervalo de alguns dias. Algumas células glandulares são repostas em apenas algumas horas. E as células do sistema nervoso central não se dividem, o nível de neurônio diminui ao longo da vida.
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CICLO CELULAR
O crescimento requer um aumento na massa de células, uma duplicação do material genético e uma divisão. Após a divisão cada célula-filha tem que receber complementos iguais de materiais genético para garantir a perpetuação da linhagem celular.
Essas etapas ocorrem em seqüência ordenada durante o ciclo de vida.
- Fase G1. Inicialmente a célula diplóide (2n) entra em período de crescimento e aumenta a massa celular e de preparação química para síntese de DNA (pré-sintese de DNA).
- Fase S. Inicia-se a duplicação do material genético, cada cromossomo é duplicado em duas cromátides-irmãs, contendo cada uma delas cópias idênticas do cromossomo
- Fase G2. Após a replicação cromossômica ter sido completada, inicia-se a segunda fase de crescimento (pós-sintese de DNA).
Fase M. Inicia-se a mitose, nesta fase as cromátides-irmãs separam-se indo uma para cada célula-filha. A mitose é geralmente o período mais curto do ciclo, durando aproximadamente de 5 a 10 % dele.
As fases S, G1 e G2 constituem a interfase, a fase entre mitoses. Durante a interfase é difícil de se visualizar os cromossomos, porque estão distendidos e se entrelaçam uns aos outros como num novelo embaraçado.
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MITOSE
No final do século XIX foram elucidados detalhes da divisão celular. Entre os váriospesquisadores da época destacaram-se Walther Flemming (célula animal) e Edward Strasburger (célula vegetal).
Dois processos inter-relacionados estão envolvidos: a mitose que é a divisão nuclear e a citocinese que é a divisão da célula.
Para fins de estudo os cientistas dividem a mitose em quatro estágios: prófase, metáfase, anáfase e telófase. No entanto, qualquer divisão nuclear é um processo dinâmico ao qual impomos essas fases arbitrárias simplesmente para nossa conveniência.
As primeiras indicações que a mitose vai ocorrer em células animais são observadas no citoplasma da célula em interfase. O centríolo, que é uma organela citoplasmática, se reproduz dando início à divisão celular. O centríolo também organiza o aparelho mitótico, que é constituído de ásteres, fuso e microtúbulos (fibras do fuso).
No início da prófase, os centríolos-filhos separam-se. Os cromossomos, que estão finos, desespiralizados e duplicados tornam-se mais visíveis por espiralização ou helicoidação. Conforme os cromossomos aos poucos se tornam visíveis, vão assumindo um aspecto de filamento duplo, sendo cada cromossomo composto de duas metades longitudinais chamadas cromátides.
No final da prófase, as duas cromátides de cada cromossomo estão unidas, em uma área denominada constrição primária, onde o centrômero ou região de união com a fibra do fuso está localizado. Os centríolos agora migram para pólos opostos e as fibras contínuas do fuso conectam os pólos.
A membrana nuclear e o nucléolo, onde se localizam os genes que codificam o RNA ribossômico, desaparecem.
As fibras do fuso unem-se a cada cromátide na região do centrômero. Cada uma das cromátides-irmãs liga-se a um pólo do fuso, mas os centrômeros permanecem juntos.
Na metáfase, ocorre um discreto pareamento de cromátides na região central ou placa equatorial. As cromátides metafásicas são extremamente espiralizadas e únicas, facilitando, portanto, a sua contagem e comparações estruturais. Os braços das cromátides-irmãs prolongam-se a partir do centrômero, mas permanecem unidos por este centrômero até o início da anáfase.
Quando ocorre a separação na anáfase, cada cromátide possui seu próprio centrômero e já pode ser chamado de cromossomo. Na anáfase os cromossomos alongam-se pelo relaxamento da extrema espiralização que ocorreu na metáfase e movem-se para os respectivos pólos do fuso.
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