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Diferenciação Celular Unioeste-Luana Seibert O que é diferenciação celular? Processo em que as células de um organismo sofrem transformações em sua forma, função e composição, tornando-se tipos celulares especializados. Distinga célula diferenciada e célula indiferenciada. Uma célula indiferenciada é aquela que ainda não se diferenciou em um específico tipo de célula, ou seja ela tem uma grande potencialidade de originar qualquer tipo celular. Já diferenciação celular é o processo pelo qual uma célula indiferenciada irá transformar-se em uma célula especializada. Assim as células podem ser repostas. O nosso sangue, por exemplo é renovado a cada 3 ou 4 meses; as células antigas morrem, porém novas são produzidas a partir de células diferenciadas Quando ocorre a diferenciação celular e o que estimula esse processo no organismo? O processo de diferenciação celular, acontece logo depois da formação dos folhetos embrionários (no caso de animais triblásticos: mesoderme, ectoderme e endoderme). A diferenciação celular a partir dos folhetos embrionários determina a histogênese, ou seja, formação dos tecidos. Depois, os tecidos se organizam e formam os órgãos processo chamado de organogênese. Ocorre na fase chamada gástrula. Quais são os fatores que controlam o processo de diferenciação? Fatores intrínsecos: derivam do programa existente no DNA da célula, ou de material acumulado no citoplasma. A participação de substâncias acumuladas no citoplasma é bem conhecida, e os exemplos mais evidentes derivam de estudos realizados nos ovos de moluscos e nematódeos. Fatores extrínsecos: derivam do organismo onde se processa a diferenciação, (fatores locais), ou provêm do meio ambiente (fatores ambientais). Os fatores locais são resultado da ação de células que agem enviando, por meio de moléculas, sinais que induzem determinados tecidos a se diferenciarem em determinada direção, ou então, esses sinais derivam da matriz extracelular. Por que as células do corpo multicelular humano diferem morfológica e funcionalmente, em cerca de 250 tipos celulares? Estas células diferenciadas podem atuar isoladamente - como os gametas e as células sexuais dos organismos menores, como as bactérias. Ou podem agrupar-se em tecidos diferenciados, como o tecido ósseo e o muscular. Apesar de diferenciadas, as células mantêm o mesmo código genético da primeira célula (zigoto). A diferença está na ativação e inibição de grupos específicos de genes que determinarão a função de cada célula. Esta especialização acarreta não só alterações da função, mas também da estrutura das células. Explique a correlação entre o grau de especialização e a potencialidade celular durante o processo de diferenciação. Potencialidade – capacidade que a célula tem de originar outros tipos celulares. Diferenciação – grau de especialização da célula. Quanto maior for a potencialidade de uma célula menor será sua diferenciação, e vice-versa. A simples multiplicação celular dos blastômeros durante a embriogênese não é capaz de originar um organismo. Sendo assim, como se explica a formação do organismo com diferentes tipos celulares? Através de morfógenos, substâncias químicas que agem na diferenciação celular no embrião de acordo com diferentes concentrações e suas ações combinadas com a de outros morfógenos vão originar diferentes tipos celulares. Quais são as células do corpo humano que podem originar qualquer tipo de célula? As células-tronco são células que ainda não passaram pelo processo de diferenciação celular, possuem a capacidade de se dividir, dando origem a duas células semelhantes às originais, e podem se diferenciar e especializar em diversos tipos celulares. Isto é, as células-tronco são um conjunto embrionário de células que se mantém mesmo em organismos adultos O que são células totipotentes, pluripotentes e multipotente? Dê um exemplo de cada uma. Totipotentes: são àquelas capazes de originar um organismo completo, já que possuem a capacidade de gerar todos os tipos de células e tecidos do corpo, incluindo os tecidos embrionários e os extraembrionários (como a placenta, por exemplo). As células-tronco totipotentes podem ser exemplificadas pelo óvulo fecundado (zigoto) e pelas primeiras células provenientes do zigoto. Pluripotentes: Apesar de não poderem originar um indivíduo completo, porque não são capazes de gerar tecidos extraembrionários, as células-tronco pluripotentes possuem a capacidade de gerar células dos três folhetos embrionários (ectoderma, mesoderma e endoderma). Um dos principais exemplos de célula-tronco pluripotentes naturais são as células-tronco embrionárias. Multipotentes: Possuem a capacidade de gerar um número limitado de células especializadas, as quais podem ser encontradas em quase todo o corpo e são capazes de originar células dos tecidos de que são provenientes. Exemplos de células-tronco multipotentes são as células da medula óssea, as células neurais do cérebro, as células do sangue presente no cordão umbilical e as células mesenquimais. Unipotentes: Dado que são os tipos mais diferenciados de células-tronco, as células-tronco unipotentes são capazes de se diferenciar ao longo de apenas uma linhagem e são encontradas em tecidos adultos. O que são células tronco? As células-tronco são células que ainda não passaram pelo processo de diferenciação celular, possuem a capacidade de se dividir, dando origem a duas células semelhantes às originais, e podem se diferenciar e especializar em diversos tipos celulares. Isto é, as células-tronco são um conjunto embrionário de células que se mantém mesmo em organismos adultos O processo de diferenciação pode ser reversível? Explique. Nas plantas, a diferenciação celular é um processo que pode ser revertido, pois, a partir de uma célula diferenciada, é possível obter um organismo geneticamente idêntico à célula inicial, formando assim um clone. Algumas células animais diferenciadas também podem ser revertidas para um estado menos especializado e originar um indivíduo adulto. No entanto, a capacidade das células animais regenerarem todos os restantes tipos celulares, diminui com o aumento de especialização e é muito inferior à das células vegetais.