COMPONENTES QUIMICOS DA CELULA

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Dra. Maria Izabel Gallão
Núcleo
Parede Celular
Dra. Maria Izabel Gallão
Parede Celular
Amido
Dra. Maria Izabel Gallão
Componentes químicos da 
célula
Dra. Maria Izabel Gallão
• H, C, N e O → cerca de 90% do peso 
seco.
• ÁGUA → substância mais abundante das 
células vivas → 70% do peso da célula.
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• As células contém 4 grandes famílias de 
pequenas moléculas:
– Açúcar → polissacarídeos
– Ácidos graxos → lipídeos
– Aminoácidos → proteínas
– Nucleotídeos → ácidos nucléicos
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Proteínas
• Aminoácidos
• Informação genética
• Estruturas versáteis em sua função:
• Enzimas
• Proteínas transportadoras
• Proteínas contráteis
• Proteínas de defesa
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• As características das proteínas são 
determinadas pelos aminoácidos → 
grupamento R → interação com os 
corantes.
– Ligações peptídicas → ligação que ocorre 
entre o grupo AMINO de um aminoácido e o 
grupamento CARBOXÍLICO de outro 
aminoácido.
– Os aminoácidos estão agrupados de acordo 
com a natureza dos seus grupamentos R.
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• Duas classes de proteínas:
• Proteíns globulares → hemoglobina, tubulina, 
actina;
• Proteínas fibrosas → colágeno, fibronectina;
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Carboidratos
• Monossacarídeos → polissacarídeos
• Funções:
– Fonte de energia → glicogênio e amido → 
depósito temporário de glicose;
– Sustentação → celulose → elementos 
estruturais e de sustentação;
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• Monossacarídeos → glicose, frutose e 
galactose
• Oligossacarídeos
• Dissacarídeos
Sacarose (glicose + frutose)
Maltose (glicose + glicose)
Lactose (glicose + galactose)
• Polissacarídeos → glicogênio, celulose 
amido, hemiceluloses.
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• Polissacarídeos neutros → monômeros 
com funções aldeídicas: glicogênio, 
amido, etc...
• Polissacarídeos ácidos → apresentam 
além dos radicais cetônicos e adeídos o 
grupamento CARBOXILA e SULFATO.
• Apresentam carga negativa ligando-se 
a corantes com carga positiva.
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Lipídios
• Substâncias orgânicas oleosas e gordurosas, 
insolúveis em água extraídas das células e 
tecidos por solventes não polares como 
clorofórmio ou o éter.
• Cortes à mão livre → Sudam
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Ácidos Nucléicos
• DNA
• RNA
• Açúcar de 5 carbonos
• Bases nitrogenadas
• PÚRICAS → adenina e guanina
• PIRIMÍDICAS → citosina, timina e uracila
• Ácido fosfórico → carga negativa
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Métodos de estudos
• Os detalhes da ultraestruturais e citoquímicos 
das organelas se tornaram particularmente 
acessíveis com o advento da Microscopia 
Eletrônica, a partir de 1950.
• Ao MICROSCÓPIO DE LUZ podem ser 
evidenciadas, com metodologias apropriadas, 
regiões ocupadas por mitocôndrias, lisossomos, 
peroxissomos, cloroplastos, Complexo de Golgi, 
vacúolos e grânulos de secreção.
• Núcleo → facilmente corável
• devido ao seu tamanho foi descoberto mais cedo 
como parte integrante da células eucariotas –foi 
descrito em 1833 por Brown.
• Forma Celular
– Esférica → óvulo ou linfócito humano
• Prismática → células vegetais
• Forma irregular típica → espermatozoídes, 
neurônios, células caliciformes e células 
descamadas da mucosa bucal e vaginal.
• A forma celular pode ajudar no diagnóstico:
• Os eritrócitos humanos → anemia falciforme.
• Diversidade na forma dos protozoários e de 
bactérias → identificação e classificação de 
diferentes gêneros. 
Coleta do material biológico
• Montagem total
• Ex: túbulo de Malpighi, glândulas salivares
• Esfregaço
• Ex: sangue, linfa, sêmen, líquor
• Espalhamento
• Ex: Papanicolau, raspagem da mucosa bucal
• Esmagamento
• Ex: raiz de cebola
• Decalque ou Imprint 
• Ex: fígado, baço, rim e timo
Cortes histológicos
• Fixação → processo que promove a 
preservação das características 
morfológicas e macromoléculas dos 
tecidos ou células.
• Função → impedir a autólise ou degradação 
bacteriana do material biológico a ser analisado
• Facilitar os processamentos posteriores de 
coloração → muitos corantes apresentam maior 
afinidade pelo substrato fixado → promover o 
enrijecimento dos orgãos e tecidos.
• Fixadores → agentes químicos das mais 
diversas funções orgânicas;
– Reagem quimicamente com os componentes 
celulares, promovendo a sua estabilização.
– Principais componentes celulares que podem 
ser preservados → proteínas, ácidos 
nucléicos, polissacarídeos e lipídios → os 
fixadores atuam sobre estas macromoléculas 
tornando-as insolúveis.
• Misturas fixadoras → substâncias fixadoras 
associadas uma às outras → potencializa a 
capacidade de fixação;
Carnoy → etanol + ácido pícrico →estudos de 
complexos de DNA + proteínas;
• Bouin → ácido acético + ácido pícrico + 
formalina → estudos histológicos gerais;
• Helly e Zenker → bicromato de potássio + 
bicloreto de mercúrio → proteínas (células 
musculares)
• Descalcificação → ocorre junto com a fixação, retirada 
de cálcio do material como osso e dentes (tecidos 
calcificados);
• Formaldeído + ácido fórmico
• Desidratação → retirada lenta de água
• Bateria de álcool com concentrações crescentes: 70%, 
80%, 90% e 100% → o tempo vai depender do material 
e do material de inclusão.
• A água deve ser toda retirada por não ser missível em 
XILOL ou em ÓLEO DE CEDRO → diafanização → 
clareamento do material
• Xilol → máximo 10 minutos
• Óleo de cedro → mínimo 8 dias
• Inclusão em parafina → dar maior consistência 
ao material.
• Microtomia → corte do material em micrótmo.
• Desparafinização → cortes recebem 2 banhos 
de xilol → retirada de toda a parafina.
• Hidratação do material → bateria decrescente 
de álcool: 100%, 90%, 80% e 70%.
• Inclusão em resina → o material não 
passa pelo xilol.
• Depois da desidratação o material é 
colocado na resina de pré infiltração 
(resina + álcool etílico) → resina de 
infiltração.
• Microtomia
• Coloração
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Matriz Extracelular
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• a matriz extracelular (MEC) corresponde aos 
complexos macromoleculares relativamente 
estáveis;
• formada por moléculas de diferentes naturezas 
que são produzidas, exportadas e complexadas 
pelas células, modulando a estrutura, fisiologia e 
biomecânica dos tecidos.
• a MEC é especialmente abundante nos tecidos 
conjuntivos, mas apresenta papel fundamental 
também nos demais tecidos.
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• MEC é dividida em 3 componentes 
principais:
• - os componentes fibrilares  
colágenos fibrilares e fibras elásticas;
• - os componentes não fibrilares  
proteoglicanas e glicoproteínas não 
colagênicas;
• - microfibrilas  colágeno tipo VI, 
microfibrilas associadas à elastina.
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• COLÁGENO
• as proteínas colagênicas são os constituintes 
mais abundantes da MEC da maioria dos 
tecidos.
• existem 24 tipos de colágenos, e cada um deles 
apresenta características próprias, tanto em 
natureza química como no padrão de 
organização estrutural.
• alguns tipos de colágenos agregam-se 
formando fibrilas, fibras e feixes.
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• COLÁGENO
• o colágeno constitui cerca de 80 a 90% da 
massa de tendões.
• como ex. os tendões possuem alto 
conteúdo de colágeno, desta forma essas 
moléculas possuem grande importância 
em fornecer resistência mecânica aos 
tecidos.
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• Não só na força mecânica dos tecidos o 
colágeno está envolvido;
• Estão envolvidos de forma direta ou indireta na 
adesão e diferenciação
celulares;
• Na quimiotaxia e outras funções importantes 
para o desenvolvimento e funcionamento do 
organismo.
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• as extremidades geralmente não estão em conformação helicoidal, 
favorecendo a ocorrência de ligações cruzadas.
• cada cadeia contém repetições de uma seqüência característica de 
aminoácidos, formada por GLY-X-Y, onde X e Y podem ser 
qualquer aminoácido, mas X é, freqüentemente, uma prolina e Y, 
uma hidroxiprolina.
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• Glicosaminoglicanas  são polímeros 
lineares (não ramificados) de 
dissacarídeo, um dos quais tem sempre 
um radical amino, sendo o outro um ácido 
urônico:
– ácido hialurônico, dermatansulfato, 
condroitinsulfato, heparansulfato.
– apresentam radicais carboxila (do ácido 
urânico) com exceção do ácido hialurônico, 
também radicais sulfato.
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• Molécula com carga (-), capacidade de atrair 
nuvem de cátions (principalmente Na+) que é 
osmoticamente ativa atraindo água, o que 
explica a alta hidrofilia desses compostos e a 
formação de um gel na matriz extracelular.
• Admite-se que esse gel seja importante nos 
processos de desenvolvimento embrionário, 
regeneração de tecido, cicatrização e interação 
com o colágeno 
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• Fibronectina e laminina  servem de ponte entre a 
célula e a matriz extracelular.
• Fibronectina  é importante no desenvolvimento 
embrionário  ex. durante a gastrulação de anfíbios, a 
fibronectina orienta a migração das células que vão 
gerar o mesoderma.
• Integrinas  são proteínas transmembranas com uma 
extremidade externa que se prende a componentes da 
matriz e uma extremidade citoplasmática que se liga, por 
intermédio da proteína Talina à porção do citoesqueleto 
constituído de actina.
• Fibras elásticas  abundantes na pele, artéria e 
pulmões, proporcionam elasticidade a esses orgãos. 
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Membrana Plasmática
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Composição química
A composição química das membranas 
oscila em torno dos valores médios de 
60% de proteínas e 40% de lipídios.
• Associados às proteínas e os lipídios 
encontram-se açúcares, constituindo as 
glicoproteínas e os glicolipídios.
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Lipídios
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Colesterol
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• A bicamada de lipídios
– unidade estrutural básica de todas as 
membranas biológicas.
– barreira que previne os movimentos 
aleatórios de entrada e saída de materiais 
solúveis em água.
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Proteínas
• Tipos de proteínas – são classificadas de 
acordo com a dificuldade com que são 
extraídas:
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Proteínas periféricas ou extrínsecas → podem ser 
isoladas com maior facilidade → ex: espectrina → liga-
se a proteínas do citoesqueleto.
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Proteínas transmembranas, intrísecas ou integrais → 
70 % são essas proteínas 
Banda 3, Glicoforina e receptores
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Proteína 
ancorada 
em GPI
Citoplasma
Proteínas ancoradas em lipídeos estão covalentemente ligadas a um 
fosfolipídio ou a um ácido graxo, que está inserido em um folhetos da 
bicamada lipídica.
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Carboidratos
• Glicocálix (glicocálice) → é uma extensão da própria 
membrana e não uma camada separada. 
• Constituída por: glicolipídios e glicopts integrais
• fibronectina → é a glicopt mais abundante.
• Funções:
• Reconhecimento celular → cultivo de células hepáticas 
e renais
• inibição por contato
• adesão celular → fibronectina → macrófago e 
neutrófilos
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Inibição por contato
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• Funções:
• grupo sanguíneo → grupo ABO 
Estrutura
• Modelos de membranas:
– Gorter e Grendel (1925) – bicamada de 
lipídios;
– Danielli e Davson (1935) – “sanduíche” – 
proteínas por fora e lipídio no meio;
– Robertson (1961) – unidade de membrana – 
MET – membranas apresentavam estrutura 
trilaminar – proteínas por fora e lipídios por 
dentro;
– Singer e Nicolson (1972) – Mosaico fluido.
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Mosaico Fluido
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hemacea
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Fatores que favorecem a fluidez da 
membrana (bicamada de lipídios)
• cadeia de ácidos graxos insaturados 
– dificulta o empacotamento das cadeias
• temperatura baixa os ácidos graxos congelam mais 
rápido.
• tamanho das cadeias de ácidos graxos
 
• Presença de colesterol 
– O colesterol diminui a FLUIDEZ no entanto aumenta a 
estabilidade das membranas.
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Ponto de fusão dos ácidos graxos comuns de 
18 carbonos 
Ácido graxo Ligações duplas cis Ponto de fusão (0C) 
Ácido esteárico 0 70
Ácido oléico 1 13
Ácido α–linoléico 2 -9
Ácido linolênico 3 -17
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Experimentos que comprovaram a fluidez da 
membrana
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Funções
• Seletividade – permeabilidade
• Reconhecimento celular – glicocálix, 
receptores
• Comunicação com células vizinhas – 
especializações 
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Seletividade permeabilidade
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Transporte através da membrana
Transporte passivo 
• Osmose 
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Difusão → passiva (simples) e facilitada
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Transportadores de 
glicose são 
estocados nas 
membranas de 
vesículas 
citoplasmáticas.
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Transporte Ativo
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Transporte ativo
Bomba Na+K+
• Na+K+ATPase → enzima necessita do Na+ e K+ 
para hidrolisar ATP → ADP + Pi.
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Bomba Sódio Potássio
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• Importância da Bomba Na+K+
• transporte de açúcar e aminoácidos para 
dentro da célula.
• Célula nervosa → propagação do impulso 
nervoso.
• Manutenção do equilíbrio osmótico. 
• Bomba de Ca++
• presença de uma ATPase transportadora 
de Ca++ na membrana do Retículo 
Sarcoplasmático.
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Endocitose mediada por receptor
Transporte de moléculas grandes
Hipercolesterolemia familiar 
(FH)
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Fagocitose → Células fagocitárias → macrófagos e 
neutrófilos
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Pinocitose → partículas líquidas
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Exocitose
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Receptores de membranas
• São proteínas integrais da membrana que 
possuem como função principal selecionar as 
substâncias que penetram na célula.
• Reconhecimento de um sinal químico e enviar 
uma resposta além de possuir uma alta 
especificidade ao material a ser internalizado.
• Os mensageiros químicos influenciam o 
metabolismo, multiplicação, secreção, 
fagocitose, produção de anticorpos, contração 
e muitas outras atividades celulares.
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• A sinalização celular é feita por grande 
variedade de moléculas, que são 
denominadas como ligantes.
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- HORMÔNIOS que são secretadas pelas glândulas 
endócrinas.
- Os hormônios são lançados no espaço extracelular, 
penetram nos capilares sanguíneos e se distribuem por todo o 
corpo, indo atuar a distância nas chamadas células ALVO.
- Secreção
de substâncias que vão atuar nas células 
vizinhas, sendo logo inativados ou retidos no local da 
produção.
- este modo de comunicação chama-se comunicação 
parácrina os sinais químicos atuam apenas alguns 
centímetros do local onde foram produzidos.
- Interação célula matriz extracelular;
- Durante o desenvolvimento e na 
resposta imune;
Durante o desenvolvimento, ex: quando uma célula 
decide seguir determinada rota de diferenciação, 
secreta substâncias que reforça a sua decisão.
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Métodos de estudos
Inclusão em resina → LEICA HISTORESIN Embedding 
Kit → (2-Hydroxyethyl)-methacrylate e dibenzolperoxido
Microtomia → Micrótomo automático Leica → cortes de 
0,5 – 2µm.
COLORAÇÃO
Corantes → são moléculas orgânicas insaturadas, ou 
seja, são compostos carbonados que apresentam em sua 
estrutura ligações as quais interagem com a luz dotando 
os corpos de capacidade absortivas.
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Micrótomo
Manual
Automático
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• Corantes básicos ou catiônicos (+) 
• Liga-se a moléculas carregadas (-)
– Ex: núcleo → DNA e RNA
• Citoplasma → proteínas e carboidratos
• BASOFILIA → a estrutura corada é BASÓFILA
• Ex: Azul de Metileno, Azul de Toluidina
Corantes ácidos ou aniônicos (-)
Liga-se a moléculas carregadas (+)
- Ex: citoplasma e núcleo → proteínas com carga (+) 
- ACIDOFILIA → a estrutura corada é ACIDÓFILA
Ex: Xylidine Ponceau
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• Grupo cromofórico → região do corante a qual 
contém as duplas e triplas ligações e que captam a 
energia luminosa.
• Métodos de coloração
• Métodos gerais de coloração → permite a coloração 
de um amplo conjunto de substratos não havendo uma 
forma de quantificar os campos corados.
– Ex: hematoxilina/eosina e Giensa
– HE → Hematoxilina (+) → substratos (-) → fosfato do DNA e 
RNA → cora em roxo o núcleo e certas regiões do citoplasma.
– Eosina (-) → cora citoplasma tonalidade rósea, atua sobre as 
fibras do colágeno.
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Giensa → empregado na coloração de cromossomos e 
células do sangue.
• Azul II → age sobre o núcleo e grânulos citoplasmáticos.
• Eosina amarela (-) → citoplasma.
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• Esfregaço sanguíneo
Linfócito
Monócito
Hemácea
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• Cariótipo
cromossomos
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Métodos citoquímicos de coloração
• São aqueles que se apresentam altamente 
específicos para os seus substratos, havendo 
técnica que permitem a quantificação destes 
substratos após a coloração. 
• Ex: Azul de Toluidina, Xilydine Ponceau e 
Reativo de Schiff
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• Azul de Toluidina
• Corante básico (+) cora substratos com 
grupamentos ácidos (-).
• fosfatos do DNA e RNA.
• Carboxila e sulfato → presentes nos 
polissacarídeos ácidos.
• Ácidos hialurônico e o condroitino sulfato.
• Significado químico do corante → altera-
se em função do pH.
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• pH 4,0 → 3 radicais mostram-se corados.
• pH 3,5 → apenas os grupamentos sulfato 
e fosfatos.
• pH 1,0 → somente os sulfatos.
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Estrutura do Azul de Toluidina
Metacromasia → a estrutura apresenta uma 
tonalidade rósea-avermelhada embora a cor 
do corante seja azul.
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Núcleo e nucléolo
Jucá
Caesalpinia ferrea
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Parede Celular
Mucuna sloaney
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Xilydine Ponceau
• Corante ácido (-) cora substratos com grupamentos ácidos (+).
• Proteínas citoplasmáticas e dependendo do pH proteínas 
nucleares. 
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Parede Celular
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Reativo de Schiff
• Reação de Feulgen → detecção de DNA
• Reação do PAS → polissacarídeos 
neutros e ácidos e radicais glicídicos de 
glicoproteínas → glicogênio e 
glicoproteínas.
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• Um pré tratamento determina a 
especificidade da coloração quando se 
utiliza o Reativo de Schiff.
• Reação de Feulgen → hidrólise ácida com 
HCl.
• Reação do PAS → oxidação com o ácido 
periódico.
• Reativo de Schiff é um leucoderivado 
(leuco = branco) de um corante chamado 
Fucsina Básica.
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Fucsina
Schiff → leucoderivado em presença 
de SO2 → metabissulfito de sódio 
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Açúcar oxidado → liberação de 
grupamentos aldeídeos
Ligação com os radicais aldeídos 
liberados na oxidação
Fucsina
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Reação de Feulgen
• Ocorre em 2 etapas:
1. Hidrólise ácida → remoção das bases púricas 
(A e G) → abertura da dupla hélice → hidrólise 
da ligação das purinas com pentoses → 
liberação do grupamento ALDEÍDO para reagir 
com o Reativo de Schiff.
2. Os radicais aldeídos ligam-se ao reativo de 
Schiff restaurando o grupamento cromofórico 
da molécula, produzindo um composto corado.
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Reação do PAS (ácido 
periódico/Reativo de Schiff)
1. Oxidação do material com ácido 
periódico produção de radicais aldeídos 
nas moléculas de carboidrato.
2- Estes radicais aldeído vão se ligar ao 
leucoerivado da Fucsina básica 
restaurando o grupo cromofórico e 
produzindo um composto corado.
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Parede Celular
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A
T
XP
PAS LG
Parede Celular
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PAS
LG
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LG
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Parede Celular
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Núcleo Interfásico
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• célula Procarionte e Eucarionte.
• o DNA possui grande parte da informação genética; 
mitocôndria e cloroplasto.
• Núcleo como controlador do metabolismo celular.
• DNA → RNA → proteína
• o ciclo de vida das células é divido em duas fases:
• - Interfase
• - Mitose
• DNA → DNA (replicação)
• DNA → RNA (Transcrição) → PROTEÍNA (Tradução)
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Forma 
• células prismáticas – alongadas
• células poligonais – esféricas
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Linfócito
Monócito
Neutrófilo
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Tamanho 
• varia com o metabolismo e conteúdo de 
DNA.
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Envoltório Nuclear (EN) 
• separa núcleo do citoplasma.
• ME
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Composição química 
• constituído por duas membranas → 5-6 
nm de espessura.
• membrana lipoprotéica 
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Estrutura 
• 2 unidades de membrana
• membrana interna → lâmina nuclear
• membrana externa → com ribossomos, 
continuidade com o REG.
• cisterna perinuclear contém as mesmas 
proteínas presentes nas cisternas do RE.
• EN é uma porção especializada do RE.
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Envoltório Nuclear - 
MET
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Poros 
• as membranas do EN são interrompidas por poros que 
se formam com a fusão da membrana interna e com a 
membrana externa.
• quantidade de poros varia com o tipo de célula e com o 
seu estágio funcional, ex:
• - células embrionárias → alta atividade de síntese 
protéica → maior quantidade de poros.
• - espermatozóide maduro → célula com baixa 
atividade metabólica → menor quantidade de poros. 
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Complexo de poro
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Face citoplasmática
Face nuclear
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Complexos de poro → Núcleo → citoplasma 
• Função
• moléculas pequena → transporte passivo
• moléculas grandes → transporte ativo → 
através de receptores presentes nas 
membranas do EN ocorre o 
reconhecimento dos RNAs e proteínas.
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Lâmina Nuclear 
• 10-20 nm de espessura.
• Proteínas laminas A, B e C → filamentos intermediários 
do citoesqueleto.
• Lamina B → possui uma porção lipídica que se insere 
na bicamada, a essa proteína se associam as laminas A 
e C.
• Função
• manter a forma e dar suporte estrutural ao EN → ligação 
da fibras cromatínicas ao EN.
• Mitose → fosforilação e desfosforilação. 
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• Nucleoplasma → porção aquosa 
constituída por proteínas, RNAs, 
nucleosídeos e íons, onde estão 
mergulhados nucléolo e cromatina. 
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CROMATINA
• porção do núcleo, com exceção do 
nucléolo, se cora e é visível ao MO.
• cromatina e cromossomos representam 
dois aspectos morfológicos da mesma 
estrutura. 
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Testículo de rato – espermatócito I e II - HE
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Composição química
• DNA, RNA, proteínas histônicas e não 
histônicas.
• DNA
• 2 cadeias de polinucleotídeos complementares 
e antiparalelas.
• quantidade de DNA por núcleo varia de espécie 
para espécie.
• RNA
• - cerca de 3%.
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Histonas 
• proteínas básicas devido a grande presença de 
aminoácidos ARGININA e LISINA.
• proteínas de baixo peso molecular.
• não são renovadas constantemente como a maioria das 
outras proteínas.
• H2A, H2B, H3 e H4  são menores com 102-135 
aminoácidos  altamente conservados.
• H1  possui cerca de 220 aminoácidos  menor grau 
de conservação durante a evolução.
• H5  eritrócitos nucleados de aves.
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• Proteínas não histônicas
• ácidas, podem ser encontradas ligadas ao 
DNA ou dispersas no nucleoplasma:
• a) 30 proteínas participam da estrutura 
dos cromossomos;
• b) proteínas relacionadas com os 
processos de replicação e reparo do DNA;
• c) proteínas que participam do 
processo de ativação e repressão gênica. 
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Dra. Maria Izabel Gallão
Estrutura
• 1974  Olins e Olins  núcleos em diferentes 
choque osmótico  ME  colar em contas.
• Kornberg  ao mesmo tempo comprovou que a 
fibra cromatínica era constituída por unidades 
repetitivas compostas de H2A, H2B, H3 e H4, 
duas moléculas cada e cerca de 200 pb de 
DNA.
• 1975 Oudet  nucleossomo  nucleoíde 
(core nucleossômico).
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Colar de contas
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• Nucleosomo  unidade repetitiva da 
cromatina  forma cilíndrica achatada  
com 10 nm de diâmetro e 6 nm de altura.
• Centro do nucleossomo
• - Fibra de 10nm de diâmetro ou 
nucleofilamento.
• - Fibra de 30 nm ou solenóide. 
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Nucleossomo
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Fibra de 10nm
Fibra de 30nm
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Estados conformacionais da cromatina 
• ao MO o núcleo interfásico apresenta dois 
padrões distintos de coloração da 
cromatina.
• porção de coloração intensa  
heterocromatina
• porção menos corada e mais homogênea 
 eucromatina
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Heterocromatina
Eucromatina
Nucléolo
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- Heterocromatina facultativa
- Heterocromatina constitutiva  centrômeros, telômeros e ao redor das 
constrições secundárias.
• Cromossomos
• - cromátide  cada uma das metades cromossômicas 
observadas durante a divisão celular e que irão constituir 
um novo cromossomo.
• - cromátide irmã e homóloga.
• - Centrômero ou constrição primária  é a região 
onde se situa o cinetócoro  estrutura organizadora da 
polimerização das fibras cromossômicas do fuso 
mitótico. 
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- metacêntrico, submetacêntrico, acrocêntrico ou telocêntrico.
- Constrições secundárias  outras constrições presentes nos cromossomos 
onde poderão conter a Região Organizadora do Nucléolo.
- Telômeros  são as extremidades cromossômicas.
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• - cariótipo  conjunto de características 
morfológicas que permite a caracterização dos 
lotes cromossômicos de um indivíduo. 
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- Cromossomos plumosos  cromossomos grandes 
podendo atingir 800 µm de comprimento  oócito e 
espermatócitos  peixes, répteis e aves  meiose 
- (diplóteno)  nas alça há uma intensa síntese de RNA. 
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Cromossomos Plumosos
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• Cromossomos politênicos  150 a 250 µm de comprimento  
células somáticas  vários tecidos de dípteros, em insetos 
colembolídeos e em protozoários ciliados  pareamento ponto a 
ponto de cromossomos homólogos  síntese de RNA.
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Nucléolo
• estruturas esféricas e não envolvidas por 
membrana.
• MO
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Esmagamento de raiz de cebola
MET
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Tamanho
• Está relacionado com a intensidade de 
síntese protéica da célula.
• Ex: células indiferenciadas de embriões; 
certos tumores malignos.
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Núcleo
Citoplasma
Nucléolo
Ovócito de Lagosta - HE
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• Número
• geralmente único
Composição química
• proteínas
• RNAr
• DNAr (DNA ribossômico) 
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Biogênese dos ribossomos 
• Os genes que codificam o RNAr estão 
localizados em porções de fibras cromatínicas 
que após sua compactação irão constituir as 
constrições secundárias de cromossomos 
específicos – regiões organizadoras do 
nucléolo – NOR.
• Humanos  5 pares de cromossomos
• Feijão  1 par de cromossomo. 
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NOR
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• Em células eucariontes os genes que codificam 
os RNAr estão presentes em múltiplas cópias 
por genoma.
• Humano  contém cerca de 400 cópias, 
dispersos em 5 cromossomos.
• Xenopus  contém cerca de 600 cópias em um 
único cromossomo.
• As várias cópias do gene estão arranjadas in 
tandem, ou seja, repetidos seqüencialmente 
estando cada gene separado do próximo por um 
segmento de DNA não transcrito. 
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Árvore de Natal
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DNA espaçador
Fibrilas de RNAr
Árvore de Natal
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Síntese e processamento do RNAr 
• RNA polimerase I
• RNAr 45S  transcrito primário (pré-RNAr), 
essa molécula é clivada dando origem as 
moléculas finais de RNAr:
• RNAr 28S (5.000 nucleotídeos)
• RNAr 18S (2.000 nucleotídeos)
• RNAr 5,8 S (160 nucleotídeos) 
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ETS – sequência externa trasncrita
ITS – segmentos intercalares transcritos
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• À medida que a RNA polimerase I transcreve o DNAr, 
proteínas são adicionadas às moléculas dos pré-RNAr 
nascentes.
• Os genes que codificam o RNAR 5S (120 nucleotídeos) 
não estão presentes nos DNAr, ou seja, esses genes 
estão localizados em outra região do DNA que não a 
NOR  RNA polimerase III  depois de transcrito migra 
para o nucléolo onde é complexado os RNAr 28S e 5,8S 
para formar a subunidade maior do ribossomo.
• 49 tipos diferentes de proteínas serão adicionadas aos 
RNAR 28S, 5,8S e 5S.
• 33 tipos se associarão ao RNAr 18S.
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Estrutura
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RNA ribossômico
49 proteínas
RNAr 5S34 proteínas
RNAr 5,8S33 proteínasRNAr 5S21 proteínas
RNAr 28SRNAr 18SRNAr 23sRNAr 16S
60S40S50S30S
Subunidade 
maior
Subunidade 
menor
Subunidade 
maior
Subunidade 
menor
80S70S
EucarionteProcarionte
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Ciclo Celular
• Para que ocorra a divisão celular, quatro eventos são necessários:
• Deve haver um sinal reprodutivo  esse sinal pode vir tanto de 
dentro como de fora da célula, e inicia os eventos de reprodução 
celular.
• Replicação do DNA  o material genético, e outros componentes 
vitais para a célula precisam estar presentes para que cada uma 
das duas novas células tenham suas funções celulares completas.
• A célula precisa distribuir  segregar o DNA replicado para cada 
uma das duas novas células.
• Membrana celular (e a parede celular, em organismos que a 
possuem) precisa crescer para separar as duas novas células em 
um processo chamado fissão. 
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• Procariotos  divisão celular freqüentemente significa 
reprodução de todo o organismo unicelular.
• A célula cresce em tamanho.
• Replica o seu DNA.
• Divide-se em duas novas células  fissão
• a privação de alimento pode ser um dos fatores que 
interrompe a divisão celular  ex: bactéria Bacillus 
subtillus.
• o aumento na quantidade de alimento pode levar a um 
aumento na velocidade de divisão celular  Escherichia 
coli  quando colocada em um meio com abundância 
de carboidrato. 
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Ciclo celular em Eucariotos
• No indivíduo adulto as divisões celulares continuam 
frequentemente, seja para a reposição de células mortas 
como para a regeneração de partes danificadas de 
tecidos e orgãos.
• Células embrionárias, células do epitélio que reveste o 
intestino (a cada 3 dias), as do folículos capilares, as do 
sistema linfático e as da medula óssea  são células 
que se dividem rapidamente  são alvos nos 
tratamentos pela quimioterapia. 
• Hepatócito, fibroblasto da pele, células renais, células do 
músculo liso, de pâncreas, do ovário, de pulmão  
células que podem permanecer sadias por longos 
períodos em um estado não-proliferativo.
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Substâncias utilizadas na 
quimioterapia 
• 6-mercaptopurina (uma análoga das 
purinas)  Inibe a síntese dos compostos 
que irão fomar o DNA. 
• Mitomicina  Inibe a síntese de DNA, liga-
se fortemente a dupla hélice do DNA. 
• Actinomicina D  Impede a síntese de 
RNA, se combina com a guanina do DNA. 
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• Interfase  três subclasses identificadas como 
S, G1 e G2.
• Fase S  significa síntese, período onde ocorre 
a duplicação do DNA.
• Fase G1  período entre o fim da mitose e o 
começo da fase S – intervalo 1 – nesta fase a 
célula se prepara para entrar na fase S.
• Fase G2  separa o fim a fase S e o início da 
Mitose – intervalo 2 – nesta fase a célula se 
prepara para entrar em Mitose. 
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• Apoptose  processo fisiológico normal de morte 
celular  caspases  cascatas de eventos  levando a 
uma desorganização da célula.
• - mudanças que ocorrem na célula durante a 
APOPTOSE.
• - fragmentação do DNA, resultante de clivagens 
entre os nucleossomos;
• - condensação da cromatina;
• - fragmentação nuclear em pequenos núcleos, o 
que dá à célula um aspecto granulado;
• - a própria célula se contrai e se fragmenta em 
vesículas revestidas por membrana denominadas 
corpos apoptóticos. 
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Necrose Célula em cultura – apoptose – 
grandes vacúolos característico
Célula morta em um tecido em desenvolvimento – foi 
fagocitada por uma célula vizinha
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• Período G0  em estado de dormência ou queiscência 
com relação ao crescimento.
• podem sair desta fase mediante um estímulo 
apropriado:
• - nutrientes;
• - hormônios de crescimento;
• - estímulo mecânico, lesão provocada por uma 
intervenção cirúrgica.
• - neurônios, células da musculatura esquelética e 
cardíaca  permanecem indefinidamente em G0, são 
consideradas como sendo terminalmente diferenciadas.
• Ex: ataque cardíaco
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• Ponto de 
RESTRIÇÃO  
momento pouco 
anterior ao de 
transição da fase 
G1/S  seria um 
ponto crítico a ser 
vencido pela célula 
para que a fase S 
possa ser iniciada.
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• Calonas  são substâncias presentes em 
alguns tecidos que inibe a atividade 
mitótica  impedindo a proliferação 
excessiva das células  regulando o ritmo 
de crescimento dentro dos limites 
normais.
• Ex: FÍGADO  diminuição das calonas 
específicas  aumento das mitoses nas 
células  à medida que a regeneração se 
processa  aumenta a produção de 
calonas  reduz a proliferação celular. 
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Check point
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Sistema de controle do 
ciclo celular
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Pontos de verificação → 
asseguram que o genoma 
completo seja transmitido para as 
células filhas.
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• quinase  enzima que catalisa a transferência 
grupamentos fosfato do ATP para outra molécula  
fosforilação  muda a estrutura tridimensional da 
proteína-alvo, algumas vezes trocando simultaneamente 
a função da proteína.
• ciclinas  seria uma proteína regulatória que controla a 
capacidade das quinases para fosforilar proteínas-alvo 
adequadas. 
• CDK (cyclin-dependent kinases)  é uma quinase que 
pode catalisar a fosforilação de certos aminoácidos em 
proteínas  quinase dependente de ciclina. 
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• Existe uma ciclina para cada estágio do ciclo 
celular:
G1/S-ciclinas → ativam Cdks no final de G1 e, com isso, ajudam a 
desencadear a progressão ao Início, resultando no comprometimento à 
entrada no ciclo celular. Seus níveis caem na fase S.
S-ciclinas → se ligam a Cdks logo após a progressão ao Início e ajudam a 
estimular a duplicação dos cromossomos. Os níveis das S-ciclinas 
permanecem elevados até a mitose, e essas ciclinas também contribuem 
ao controle de alguns eventos mitóticos iniciais.
M-ciclinas → ativam Cdks que estimulam a entrada em mitose no ponto de 
verificação G2/M.
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MPF ativo induz a condensação cromossômica, o 
rompimento do envoltóro nuclear e a reorganização do 
citoesqueleto, para a montagem do fuso.
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• Todos esses eventos se realizam mediante a 
fosforilação de proteínas essenciais nesses 
processos, como:
– condensação cromossômica ocorre a fosforilação da 
H1 e de outras proteínas nucleares.
• a desorganização do EN resulta principalmente 
da fosforilação de resíduos específicos de 
serinas presentes nas laminas da lâmina 
nuclear, o que provoca a separação dos 
filamentos de lamina em dímeros individuais. 
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• Além de ser o responsável pela fosforilação de várias proteínas 
celulares que iniciam os eventos mitóticos, durante a passagem entre 
metáfase e anáfase, o MPF ativa um sistema enzimático de 
degradação da própria ciclina.
• Essa degradação 
da ciclina inativa 
Cdc2, ou seja, o 
próprio MPF, 
levando a célula a 
sair da mitose e a 
progredir para a 
interfase do 
próximo ciclo, onde 
novamente a 
ciclina será 
sintetizada e 
acumulada até 
disparar nova 
mitose.
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- O gene supressor de tumor p53 freqüentemente é alvo 
para mutações recessivas em um grande número de 
patologias. 
- A perda da expressão de p53 em células tumorais 
promove um super crescimento destas células in vivo. 
- p53 participa na resposta intracelular ao dano no DNA 
atrasando a progressão do ciclo celular no checkpoint 
da fase G1. 
- Este atraso pode prover tempo para o reparo no dano 
ao DNA, e para reparo de lesões que seriam 
perpetuadas como mutações em células entrando na 
fase S.
- A proteína p53 parece iniciar o processo apoptótico 
celular em resposta a agentes que danificam o DNA. 
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- A proteína p53 é fosforilada in vivo em 
múltiplos resíduos de serina e treonina. 
 - Um grande número de quinases estão 
envolvidas na fosforilação de p53. 
-Algumas observações sugerem que o 
checkpoint em G1 mediado por p53 deve 
envolver a inativação de genes efetores. 
- Um segundo gene cuja expressão é 
regulada por p53 é o gene p21  o 
produto deste gene, p21, inibe a 
atividade de quinases dependentes de 
ciclinas necessária para a transição entre 
G1 e S. 
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Divisão celular 
normal
Dano no DNA – níveis 
de p53 aumenta
Dano no DNA – ambas as cópias do gene 
de p53 inativadas
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• Proto-oncogenes → são genes celulares reguladores importantes, em 
muitos casos codificando pts que funcionam nas vias de transdução de 
sinal que controlam a proliferação celular normal (ex: src, ras e raf).
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- Proteína ras (rat sarcoma virus) → 
identificado os genes primeira vez em ratos → 
induz indiretamente a proliferação celular de 
células normais → uma vez mutada esta 
proteína permanece continuamente na forma 
ativa ligada à GTP → induz a proliferação 
desordenada das células cancerosas mesmo 
na ausência de estimulação de fator de 
crescimento.
- A maioria das proteínas oncogene 
funcionam como elementos da via de 
sinalização que regulam a proliferação e a 
sobrevivência celular em resposta à 
estimulação de fator de crescimento.
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Essas proteínas incluem fatores de crescimento polipetídeos, 
receptores de fator de crescimento, elementos das vias de 
sinalização intracelular e fatores de transcrição.
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MITOSE
• Prófase  condensação da cromatina  os cromossomos 
consistem de pares de cromátides idênticas.
• Prometáfase  desorganização do Envoltório Nuclear, os 
microtúbulos dos cinetócoros surgem e conectam os cinetócoros 
com o centrômero.
• Metáfase  cromátides pareadas começam a se alinhar em um 
plano equatorial da célula.
• Anáfase  os centrômeros se separam, e os novos cromossomos 
começam a se mover em direção aos pólos.
• Telófase  os cromossomos separados alcançam os pólos 
opostos.
• - a telófase passa para a próxima interfase com os envelopes 
nucleares e os nucléolos se reestruturando e a cromatina tornando-
se difusa.
• Citocinese  divisão do citoplasma.
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Esmagamento de raiz de 
cebola
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Ciclo do Centrossomo
Centrossomo duplicado mostrando 
os dois pares de centríolos - ME
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Mitose
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As coesinas ajudam a manter as cromátides-irmãs 
unidas
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Modelos hipotéticos para os complexos protéicos 
denominados coesina e condensina
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Meiose na gametogênese humana.
a) Ovogênese b) Espermatogênese
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Esquema detalhado das fases do 
ciclo celular.
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Parede Celular
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• Confere proteção às células
• Constituição varia com o determinado tipo 
celular
• Algumas bactérias possuem parede celular com 
a seguinte constituição:
• Proteínas, lipídeos e polissacarídeos
• Fungos  quitina
• Célula vegetal  parede celular envolve 
protoplasto (todo o conteúdo celular)  
celulose, hemicelulose e pectina.
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Constituição química
• celulose  polissacarídeo contendo unidades 
de glicose  40 moléculas de celulose  
microfibrila
• hemicelulose  xiloglicano, galactomanano, 
xilanos
• pectinas  galacturonanos
• proteínas  extensina  torna a parede 
menos extensível
• XET  afrouxamento dos polímeros da parede
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• Lignina  confere rigidez à parede 
celular  função mecânica ou de 
sustentação  proteção
• Cutina, suberina e as ceras  
substâncias de natureza protéica e 
lipídica, encontradas nas superfícies 
externas das paredes  confere proteção 
à planta.
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Estrutura
• Celulose  principal composto da parede 
celular  polissacarídeo cujas moléculas são 
cadeias lineares de glicose  40 moléculas de 
celulose  microfibrila  se reúnem em feixes 
maiores constituindo a armação fundamental da 
parede celular.
• Síntese da celulose  complexo celulose 
sintetase  membrana plasmática  forma de 
rosetas.
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Dra. Maria Izabel Gallão
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• Hemiceluloses  estão ligados 
fortemente as microfibrilas de celulose 
através de pontes de hidrogênio.
• Pectinas  são características das 
primeiras camadas formadas na parede 
celular e também da substância 
intercelular que une as paredes de células 
contíguas nas dicotiledôneas e em menor 
proporção nas monocotiledôneas
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Parede primária 
• depositada antes e durante o crescimento 
da célula vegetal. 
• Lamela média (lamela intercelular ou substância 
intercelular)  pectina
• São mais finas
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• A parede celular primária consiste de 
microfibrilas de celulose embebida em uma 
matriz amorfa e hidratada (65% de água) de 
hemiceluloses, pectinas e glicoproteínas.
• glicose, galactose, fucose e manose (6 
carbonos).
• xilose e arabinose (5 carbonos).
• Pectinas  Ramnogalacturonanos I (RGI), 
arabinanos, galactanos, arabinogalactanos I, 
ramnogalactoronanos II (RGII).
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Hemiceluloses
• As hemiceluloses são denominadas: 
xiloglucanas, arabinanas, galactomananos 
e assim por diante. 
• As monocotiledôneas possuem os xilanos 
como a maior hemicelulose enquanto que 
as dicotiledôneas os xiloglucanos são em 
maior quantidade.
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Citrus
Cana
Parede celular
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Xiloglucano
• presente em parede primária cerca de 20-25% 
do peso seco em dicotiledôneas e 2-5% em 
gramíneas.
• muito xiloglucano se encontra firmemente ligada 
à celulose nas paredes primárias
• paredes secundárias apresentam pouco.
• paredes secundárias do xilema parecem não 
conter.
• paredes de células do mesófilo de certas 
sementes.
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Copaíba
Parede celular 
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Galactomanano
• são polissacarídeos compostos por uma cadeia linear de 
resíduos de manose unidas por ligações glicosídicas β-
(14), ao qual os resíduos de galactose estão unidos 
por ligações α-(16).
• ocorrem tipicamente em endospermas de sementes de 
leguminosas.
• o galactomanano é observado como um espessamento 
da parede celular das células do endosperma.
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Pectina
• os polissacarídeos pécticos são 
classificados em três grandes classes:
• homogalacturonanos (HGA), 
ramnogalacturonanos I (RG I) e 
ramnogalacturonanos II (RG II).
• possivelmente estejam envolvidos no 
crescimento das plantas.
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Funções da Parede Celular Primária
Suporte estrutural e mecânico;
• Manter e determinar a forma da célula;
• Resistir a pressão interna de turgor;
• Controle e proporção do crescimento;
• Responsável pela forma e arquitetura final 
da célula;
• Regular a difusão do material através do 
apoplasto;
Dra.
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• Estocar carboidrato – parede celular de 
sementes podem ser metabolizadas;
• Proteção contra patógenos, desidratação 
e outros fatores ambientais;
• Origem de moléculas biologicamente 
ativas;
• Interações célula-célula.
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• A parede celular é o maior componente textural 
de alimentos de origem vegetal.
• O amadurecimento de frutos e vegetais está 
associado a mudanças na estrutura da parede 
celular e na sua composição.
• Polissacarídeos de parede são usados 
comercialmente como gomas, geis e 
estabilizadores.
• O estudo da estrutura e organização da parede 
celular é de interesse para cientistas que 
trabalham com plantas, indústria de 
processamento de alimento e nutricionistas.
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Formação da parede celular
• Final da telófase  placa celular que separa as duas células filhas 
 dará origem à lamela média e parte da membrana plasmática 
das duas células filhas.
• Fragmoplasto  região equatorial  placa celular  formada por 
terminações de microtúbulos e vesículas do Complexo de Golgi  
onde contém polissacarídeos não celulósicos (pectinas) coalecem.
• Deposição de polissacarídeos de parede sobre a antiga parede da 
célula-mãe  alongamento das células-filhas na região da lamela 
média recém-formada.
• Durante a formação da lamela média e da parede primária, porção 
do retículo endoplasmático fica retida entre as vesículas que estão 
se fundindo, originando-se os futuros plasmodesmas.
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Plasmodesmas 
• são pequenos orifícios (50-60 nm de diâmetro) da 
parede celular, revestidos por membrana plasmática, 
conectando o lume do retículo endoplasmático de uma 
célula com o de outra, sua vizinha, e também o 
citoplasma.
 Possibilitam a continuidade protoplasmática entre uma 
célula e outra  localizam-se em pequenas depressões 
da parede primária, originadas por uma menor 
deposição de microfibrilas de celulose e estas são 
denominadas campos de pontoação primário 
originando as pontoações.
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Pontoações
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Parede Celulara secundária
• formação ocorre principalmente após a 
célula ter cessado o seu crescimento e a 
parede primária não aumentar mais em 
superfície. 
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