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RESUMOS DE BIOLOGIA CELULAR MEMBRANA PLAMATICA DEFINIÇÃO: Envolvem as células delimitando os limites da célula, ou seja separa o meio extracelular do citosol, e também delimita o interior das organelas do citosol. FUNÇÃO: As membranas celulares possuem varias funções dentre elas síntese de ATP, transporte de solutos (ativo e passivo), produz e transmite sinais elétricos e endocitose (digestão celular) COMPOSIÇÃO: As membranas celulares possuem 50% de lipídeos e 50% de proteínas. Dentre os lipídeos temos os fosfolipideos, os fosfoglicanos e esfingometina. BICAMADA LIPIDICA: A bicamada lipídica tem duas parte a anfifílica (hidrofílica – cabeça, e hidrofóbica – perninhas). É responsável por manter a estrutura básica de fluidez e de ser barreira para moléculas hidrossolúveis. MOBILIDADE DE FOSFOLIPIDEOS: os fosfolipideos que estão contidos na bicamada lipídica podem se mover de quatro maneiras : - flip – flop (inversão) - flexão (agaixa) - rotação (gira em torno de si) - difusão lateral (se move de lado) PROTEINAS: As proteínas da membrana não se projetam para o exterior da célula estão associadas a carboidratos, que recobrem a superfície das células eucariotas TIPOS DE PROTEINAS: - Perifericas: ficam em apenas um lado da bicamada lipídica -Multipasso: cruzam mais de uma vez a bicamada lipídica (transportadoras) GLICOCALICE - Função: proteção contra danos mecânicos e químicos e faz reconhecimento celular - composição: carboidratos + glicoproteínas ou glicolipideos - local: fica na parte externa da bicamada lipídica - Origem: complexo de Golgi TRANSPORTE TRANSMEMBRANA - Difusão : ocorre com moléculas hidrofóbicas e moléculas polares sem carga , como O², CO², H²O e ureia. - Proteinas Transportadoras: Função: transportar soluto através da membrana (bicamada lipídica) Tipos de proteínas transportadoras: - Carreadoras: moléculas grandes sem carga, seu transporte é passivo e ativo, muitas vezes essas moléculas são proteínas, essa proteína transporta um único soluto por vez (de um lado para outro da membrana), essas são as carreadoras uniportes , também temos as carreadoras simportes (que vão para a mesma direção) e a antiporte (direção oposta. E também temos as carreadoras de transporte acoplado, que acoplam um transporte a favor de gradiente de concentração. - Canais Ionicos: são poros hidrofílicos através da membrana , são extremamente seletivos , abrem e fecham seus portões rapidamente (GATES), são mais eficientes que as proteínas carreadoras, não se ligam a nenhuma fonte de energia, portanto favem transporte passivo, selecionam seus ions. Estimulos que abrem e fecham os GATES: - mecânico - voltagem -ligantes dos 4 lados da membrana - Aquaporinas: são poros existentes na membrana que passam agua, elas podem se apresentar em algumas estruturas como tubulos contorcidos renais #Transporte Passivo : ele é a favor do gradiente de concentração da célula, sem gasto de energia (ATP) # Transporte Ativo: ele é contra o gradiente de concentração da célula, com gasto de energia (ATP) DIGESTÃO CELULAR - Endocitose: a célula remove componentes de membrana plasmatica e os integram a compartimentos internos denominados endossomos de onde podem ser reciclados ou entregues aos lisossomos para a degradação. Existem dois tipos de endocitose: - Fagocitose (“comer celular”): grandes partículas (microorganismos) são ingeridos formando vesículas chamadas de fagossomos que vao até os fagócitos que por sua vez se fundem ao lisossomo para então ser digerido e degradado. - Pinocitose (‘beber celular”): é o outro tipo de endocitose pela qual pequenos pedaços de membrana, fuidos e solutos são ingeridos na forma de minúsculas vesículas. Ela se divide em dois tipos: Constitutiva: processo continuo Seletiva por mediadas por receptores de membrana (vesículas que se formam com revestimento de clatrina) Formação de Vesiculas: são especializações de membrana, que possuem um revestimento de proteínas que é descartado para que as duas superfícies se fundam. - Tipos de Revestimentos: Clatrina: transportam material pré vindo da membrana plasmatica e entre compartimentos endossomicos do complexo de Golgi; cheio de fossas. COP I : só revestem e transportam proteínas provenientes do complezo de Golgi COP II: transportam substancias provenientes do RER Vesiculas: Engloba algo que a célula quer mandar para fora ou para dentro (endocitose e exocitose) LISOSSOMOS: São compartimentos da célula chios de enzimas hidrofílicas que fazem a digestão de macromoleculas, que chegam ao lisossomo em forma de vesículas, enzimas acidas - função: quebra de restos intracelular Destruição de microorganismos Reciclagem de material para a célula Produção de nutrientes SELEÇÃO E TRANSPORTE DAS HIDROLASES LISOSSOMAIS 1º as hidrolases lisossomais são produzidas pelo RER, que são transportadas através do golgi pela rede trans de golgi (TGn) 2º na TGN são formadas vesículas 3º o seu reconhecimento se da pela presença de manose-6-fosfato (M6P), a medida que as vesículas vão passando pela rede cis de Golgi 4º na TGN as proteínas receptoras de M6p, reconhecem os grupos de M6P e se ligam a elas (hidrolases) 5º do lado de fora (citosol), proteínas adaptada=oras vão se revestindo de clatrina, formando assim uma vesícula que entregara seu conteúdo aos endossomos CITOESQUELETO O citoesqueleto separa os cromossomos durante a mitose, guia e direciona o trafego intracelular Funções: Organização celular Integração mecânica das células com o ambiente extracelular Conformação variável em algumas células Organiza componentes intracelular Separa os cromossomos na mitose Organiza o transito intracelular de organelas Da suporte a membrana plasmática Faz a contração da célula No citoqueleto existem 3 tipos de filamentos: - filamentos intermediários (resistência mecânica) -microtubulos (posicionamento das organelas e transporte) - filamentos de actina (determina a forma e locomoção da célula) FILAMENTOS INTERMEDIARIOS: - morfologia : subunidades proteica fibrosa e longa (queratina) Formados pelos contatos laterais fortes entre hélices (alfa) supertorcidos(arranjo em tetromero). Toleram tração e torção. Seu formato no conjunto é de uma rede feitos de polímeros -Função: proporcionar força mecânica e resistência a célula- encontram-se : pele (queratina) Lamina nuclear (laminas A, B e C) Neurofilamentos (axônios e neurônios) Desmina (células musculares) - Epidermolises bolhosa simples é uma doença causada por uma falha nos filamentos intermediários (ma formação da queratina), se localiza na pele causa bolhas devido ao estresse mecânico da célula MICROTUBULOS (maior filamento do citoesqueleto) - morfologia: estrutura cilíndrica, oca e firme 13 filamentos, feitos de tubulina (alfa) e (beta) Fáceis de quebrar Sensíveis a drogas -Função: determinar o posicionamento das organelas Direcionar o transito intracelular Transportam vesículas (MAPs) Forma o fuso mitótico Forma flagelos Forma centriolos - Encontram-se nos cílios (célula) Proteinas de associação a microtubulos (MAPs): Estabilizadoras: estabilizamos microtubulos, prevenindo sua dissociação. Ex: MAP2 Motoras: transportam organelas, para seu devido lugar dentro da célula, auxiliam no batimento celular. Ex: Cinesina (- para o +): transporte e divisão celular Dineina (+ para o -): batimentos de cílios e flagelos - Drogas sensíveis aos microtubulos: Colchinha – bloqueia a polimerização Taxol - promove a polimerização FILAMENTOS DE ACTINA Morfologia: subunidades globulares monoméricas compostas de actina Possui sítios de ligação de nucleotidios ATP ou ADP Parte do aparato contrátil do musculo esquelético Fáceis de serem curvados e quebrados Sua polimerização se da pela hidrolise de ATP em ADP+ Pi Despolimerização se da pela hidroliase de ADP+Pi em ATP Formato em hélice, fino e flexível -Função: determina a forma da superfície celular Locomoção da célula como um todo - Drogas sensíveis aos filamentos de actina Citocalasina – impede a polimerização Faloidinas - impede a despolimerização - Proteinas ligadas a actina que regulam sua polimerização: Timosina – bloqueia a polimerização Profilina – regula a dpolimerização Miosina I – desliga vesiculas Miosina II – promove o desligamento de filamentos MATRIZ EXTRACELULAR - Informações: enorme e complexa rede de macromoléculas Um tipo de tecido conjuntivo Determina as propriedades físicas destes tecidos Formada por proteínas e polissacarídeos É na matriz que encontra-se a lamina basal (suporte do epitélio) - Funções: influencia no desenvolvimento embrionário Migração, proliferação, , forma e fnção das células e tecidos - Componentes da matriz: 1º substancia fundamental (AMORFA) - glicosaminaglicana (GAG): cadeias de polissacarídeos não ramificados, composta de unidades de dissacarídeos repitidos (onde pelo menos 1 é ácidos), dividas em quatro tipos: a- acido hialuronico, sua função é dar resistência a compressão nas articulações e teciso, é um lubrificante e auxilia no desenvolvimento embrionário b- sulfato de condroitina e de dermotana c- sulfato de heparana d- sulfato de queratana - proteoglicanos: tem os alto peso molécular e é subdivida em dois grupos: a- agregantes: agracan (cartilagem) b- não agregantes: pelacana(lamina basal de glomérulo –rim ) e as de baixo peso molecular: Decorina: ligado as fibrilas de colágeno tipo i, modula o crescimento da fibrila, liga-se ao TGF –B ajudando no crescimento celular Fibromodulin: ligados as fibras de colágenos 2º Proteinas Fibrosas - Colageno: é o principal componente dos ossos e e pele, é o mais abundante em mamíferos, formados por cadeias (alf) e enroladas entre si, é rígido, rico em glicinas, prolina e hidroprolina. Existem vários tipos de colágenos: - Fibrilares: a- Tipo I: encontrado em quase todos os tecidos conjuntivos b—Tipo II : é encontrado em quase todos os tecidos conjuntivos c - Tipo III: formam fibras reticulares, como pele, vaoss e órgãos internos d—Tipo V: formam redes - Não fibrilares: a- associados aos fibrilantes, IX, XII, e XIV b-- Formadores de redes IV e VII - Elastina: A elastina é uma proteína fibrosa, ela forma fibras elásticas que não é glicosilada e é a mais delgada que a fibra de colágeno, ela tem estriações, sua função é dar elasticidade a célula. As fibras elasticas são compostas por: Componente amorfo ( elastina Fibrilar, microfibrila, fibrilina e glicoproteínas 3º Proteinas Adesivas - Uma das proteínas adesivas é a fibronectina, que liga as células a matriz extracelular, tem função de migração celular - E a outro é laminina, um componente da lamina basal, tem a função de apoiar os epitélios (nervos e músculos), filtro molecular, impede o movimento celular, faz regeneração tecidual após lesão NUCLEO E NUCLEOLO NUCLEO: se encontra no interior da célula Possui duas membranas a interna e a externa, que formam o envoltório nuclear, sua composição é de uma bicamada lipídica, o envoltório nuclear é desmontado na mitose A combinação do núcleo e ocitoplasma se da por poros nucleares Suas funções são regular as reações químicas(metabolismo celular), e armazenar informações genéticas Contem DNA organizado em cromossomos TRANSPORTE: - Complexo de pros nucleares (NPCs) São formados por aproximadamente 30 proteinas diferentes chamada de NUCLEOPORINAS, elas fazer as duas direções: Citosol -> núcleo e núcleo -> citosol Possuem canais aquosos Tem-se também receptores de importação que se ligam aos sinais de localização nuclar ou as núcleoporinas - existe um gasto de energia fornecida por hidrolise de GTP A regulação do transporte se da por receptores glicorticoides CROMATINA (DNA + proteínas) - Proteinas Histonica: dão oxigeno ao nucleossomais (H2A, H2B, H3 e H4) - Proteinas Não histonicas: consensam o DNA (histona H1 NUCLEOLO: região onde ocorre o processamento de RNA ribossômico e a sua montagem sobre a forma de subunidades ribossomais É uma organela membranosa Onde ocorre síntese ribossomal e de outros complxos ribonucleicos #RIBOSOMOS = proteínas + RNA RIBOSSOMOS E SINTESE PROTEICA RIBOSSOMOS: são partícula de RNA e proteína que tem a função de fazer síntese proteica. São secretadas no nucléolo, SINTESE PROTEICA Antes de ocorrer a síntese proteica temque haver a transcrição e tradução do DNA (fabricação de RNA) -Codons: é a reunião de 3 nucleotidios que tem o RNA, ex AUG, CGA, AAA, GGG - Anticodons: é a reunião de 3 nucleotidios que tem o RNA inverso ao códon, ex: UAC, GCU, UUU, CCC Existem dois tipos de RNA: - RNA mensageiro (mRNA): carrega a mensagem que vai para a célula, ou seja, carrega uma sequencia de aminoácidos (códon) - RNA transportador (tRNA) : transporta uma enzima especifica para se acoplar a um aminoácido (anticódon) Um mRNA parelha com um tRNA formando uma cadeia pepitidica. Para cada mRNA um anticodon diferem é formado. - AMINOACIL-tRNA-SINTETASE: é um catalizador que acopla um aminoacido a ele, levando assim o aminoácido ao seu tRNA especifico #Existem um aminoacil-tRNA- sintetase para cada aminoácido #condon de iniciação ( AUG #codon de terminação ( UAA, UAG e UGA # todo pepitidil é um aminoacil-tRNA, mas um aminoacil- tRNA não é um pepitidil RETICULO ENDOPLASMATICO - Morfologia: é formado por túbulos ramificados e vesículas achatadas Ocupa 10% do volume da célula Faz autofagia Quase todas as proteínas são secretadas passam peloRE Produção de lipídeos e proteínas transmembrana - Funções: Biossintese de lipídeos Biossíntese de proteínas Glicosilação de proteínas inicial O RE se dividem em dois subniveis: RE Rugoso ou Granular (RER ou REG) ( síntese proteica nos mamíferos - Morfologia: achatado e reunidos em sacos é continuo, com ribossomos em suas paredes - Informações Gerais: recebe dois tipos de proteínas : transmembrana e solúveis As proteínas são dirigidas através de uma sequencia de sinais formados por: partícula de reconhecimento de simal (SRP) E um receptor de SRP - Função: glicosilaçãode açúcar em um célula por uma proteína chamada de oligossacaril transferase (enzima transmembarna) RE Liso (REL) - Morfologia: densidade menor que a do REG, sem ribossomos na parede - Função: biossíntese de lipídeos (principalmente de lipídeos da membrna, fosofolipideos e glicolipideos) para as mitocôndrias e peroxissomos Metabolização de compostos, produzindo enzimas que auxiliam na desintoxicação de células do ficado Reservatório de CA 2+ para contração muscular COMPLEXO DE GOLGI - Funções: glicosilação terminal Sulfatação da fração glicídica(açúcar) de glicoproteínas (proteínas com açúcar) de proteoglicanos (conjunto grande de glicanos ligados a proteína) Fosfatação dos resíduos de manose (M6P) das hidrolases lisossomais (é quem direciona do Golgi para o lisossomo) -Morfologia: face cis Rede de Golgi cis Cisterna cis Cisterna mediana Cisterna trans Rede trans de Golgi Face trans # a Rede cis é a fase de entrada para o complexo de Golgi, nela chegam vesículas vindas do RER, as vesículas vão passando pelas cisternas recebendo os açucares necessários para contiolgi para serem direcionadas aos seus respectivos locais (lisossomos, endossomos, meio extracelular ), na rede trans de Golgi brotam vesículas com sinalizador e receptor de KDEL que levam proteínas “perdidas” oriundas do RER para ele de volta. E por final as proteínas vindas das vesículas vão para face trans e saem do complexo de Golgi dirigindo-se para seus locais finais MITOCONDRIA, CLOROPLASTOS, E PEROXISSOMOS MITOCONDRIA: são organelas, moveis e plásticas Mudam suas formas constantemente Pode se fundir a outras e se separar novamente Esta associada a microtúbulos Algumas fornecem ATP onde o consumo é maior É delimitada por duas membranas, uma interna e externa, elas são tão especializadas que definem dois compartimentos: - matriz (espaço interno) - espaço intermembranas A maioria das proteínas são codificadas no núcleo e importadas para as mitocôndrias Funções: síntese de ATPs Apoptose Gerar calor GLICOCLISE: Acontece no hialoplasma Quebra a molécula de glicose em duas de acido pirúvico produzindo 2 moleculas de ATP Cada pirúvico entram na mitocôndria produzxindo CO2 e NADH2 O grupo de acetil se liga a uma coenzima A e forma Acetil-CoA CICLO DE KREBBS : o acetil-CoA entra no ciclo liberando mais duas moléculas de CO2. Produzindo 3 NADH e um FADH liberando GTP, produzindo 1 ATP FOSFORILAÇÂO OXIDATIVA: todos os NADHs vão liberar e serão atraídos pelo O² que ira atrair esses elétrons ricos em energia, quando H+ passa pela ATP-sintetase que gira e une um ADP a um fosfato, formando ATP. O FADH2 bombeia 2H+ formando 2 ATP, NADH bombeia 3H+ formando 3 ATP. No final do ciclo temos o saldo de 36 ATPs CLOROPLASTOS: possuem três ou mais membranas internas e externas Ficam residentes nas folhas São da família de organelas chamadas plastideos Funções: síntese de ATP (fotossíntese) Síntese de todos os ácidos graxos Síntese da maioria de aminoácidos, purinas e piriminas Síntese de fosfolipideos (membrana) Síntese de carboidratos PEROXISSOMOS: possuem 1 membrana Não tem DNA Não tem ribossomos Não sintetiza ATP Funções: desintoxicação do fígado Remove o excesso de H2O2 B- oxidação (ácidos graxos ( acetil- CoA #Os lipídeos da membrana das mitocôndrias, peroxissomos, são sintetizados no REL e direcionados por proteínas trocadoras MEIOSE E MITOSE (CICLO CELULAR) MITOSE: - função: duplicar o DNA Dividida em 4 fases : Interfase: fase G1 (primeiro GAP) Fase S (síntese de DNA) Fase G2 fase M (mitose) ( Fase “M” FASE M: características fundamentais 1º condensação da cromatina 2º formação do fuso mitótico 3º formação do anel – contrátil ou lamela media em vegetais A fase M é dividida em 6 fases Interfase: G1 S G2 Prófase: condensação da cromatina Pró-metáfase: desmonta-se o envelope nuclear e os cromossomos se ligam aos microtubulos do fuso pelos cinetócoros (complexo de proteínas) Metáfase: alinhamento dos cromossomos na placa metafasica (equador) Anafase: separação das cromátides irmãs Anafase A : microtubulos se encurtam com o cinetócoros Anafase B: uma força de desligamento entre os microtubulos polares (repulsão) Telofase: remontam-se os envelopes nucleares, e a descondensação dos cromossomos Citocinese: divisão física entre as duas células (mãe e filha), formação do anel-contratil, actina + miosina MEIOSE (recombinação genética) Informações: processo de divisão celular pelo qual uma célula tem seu numero reduzido pela metade Células homologas Produz células haploides Diferenciam-se em gametas masculinos e femininos Contribuição para variabilidade genética Dividida em duas partes: Meiose I : Interfase (igual a da mitose) Prófase I: recombinação genética (crossing over), e é subdivida em 4 partes: LEPTOTENO: condensação do DNA ZIGOTENO: pareamento dos cromossomos (cromossomos sinaptonemico) PAQUITENO: crossing over, quebra do DNA, formação de quiasmas DIACINESE: aumento da repulsão entre os homólogos, terminação dos quiasmas, ligação dos homólogos as fibras do fuso DIPLOTENO: remoção do complexo sinaptonemico, separação entre os homólogos #Quiasmas é a evidencia que houve crossing over # Quiasmata: agem como centrômeros, mantendo os homologos materno e paternos unidos Metafase I : alinhamento na placa metafasica Anafase I: separação dos homologos Telofase I : descondensação dos cromossomos Meiose II: Interfase II: sem o período S Fase M: mesmos acontecimentos da mitose GAMETOGENESE -oogeneses: formação de gametas femininos - espermatogênese: formação de gametas masculinos CONTROLE DO CICLO CELULAR Informações: o controle do ciclo celular funciona como um cronometro , regula o tempo para a conclusão de cada parte do ciclo celular Sua base é feita por uma serie de conectores bioquímicos e cada um inicia e conclui cada evento celular A sua duração é variável, pode ser afetada por fatores fisiológicos e patológicos O controle do ciclo se da em três pontos de verificação - Pontos de verificação: Final de G1 (onde ocorre a duplicação do DNA) Final de G2 inicio da fase M Transição de metáfase para anafase # Se encontrado algum problema em algum desse pontos o ciclo para e procura-se o problema se encontrado e resolvido a célula continua o ciclo se não pode ser resolvido a célula entra em apoptose COMPLEXO CICLINA + CDK - Quinase dependente de ciclina (CDK) temos: CDK2 CDK4 CDK6 - Ciclinas: Ciclina A Ciclina B Ciclina D Ciclina E FASE COMPLEXO FUNÇÃO G1 CICLINA D + CDK4 ou 6 Inativa PRB (inicio do ciclo celular) G1/S CICLINA E + CDK 2 Propicia a passagem S CICLINA A +CDK 2 Desencadeia a síntese de DNA G2 CICLINA B + CDK2 Fator promotor de mitose (MPF) Fosforilação de condencina Desmontagem do envoltório nuclear Fragmentação do complexo de Golgi Fragmentação do RER Fosforila MAPs # P53: função ( parar o ciclo celular quando tiver erro. Quando a erro na transcrição do DNA o P53 sinaliza que houve erro parando o ciclo celular em G1 ou G2, ele pode tentar resolvero problema ou entrar em apoptose SINALIZAÇÃO CELULAR Sinalização: é a comunicação entre as células, mediada por moléculas-sinal extracelular, a recepção depende das proteínas receptoras moléculas- sinal em animais multicelulares: proteínas, pepitidil, esteroides, hormônios, aminoácidos as moléculas secretadas são reconhecidas por receptores localizados na superfície da célula ou no citoplasma das células alvo são feitos através de sinais químicos MOLECULAS SINALIZADORAS: elas secretam por contato e podem permanecer ligadas a superfície, onde são reconhecidas por receptores específicos Funções: regulam o metabolismo Diferenciação celular Proliferação celular Morte celular programada (apoptose) FORMAS DE SINALIZAÇÃO - PARACRINA: depende de sinais no espaço extracelular e atual no local sobre as células proximais. Um tipo de sinalização especifica da paracrina é a Autocrina (a célula sinalizadora para um receptor próprio tornando-a uma célula alvo também). - ENDOCRINA: depende das células endócrinas que secretam hormônios para a corrente sanguínea, de onde são destruídos para todo o corpo -SINAPTICA: realizada por neurônios que transmitem sinais elétricos ao longo do seu axônio e liberam neurotransmissor nas sinapses - AUTOCRINA: uma célula sinalizadora recebe sinal autocrino fraco, e em um grupo de células sinalizadoras recebe um sinal autocrino forte #Junção do tipo GAP (comunicantes) Fazem com que os sinais sejam transmitidos e compartilhados para células vizinha TIPOS DE MOLECULAS SINALIZADORAS - moléculas que atravessam a membrana plasmática por difusão, ex: hormônios não proteicos e óxidos nítricos - moléculas que se ligam a receptores proteicos de membrana na célula, ex: hormônios proteicos, neurotransmissores e fatores de crescimento. OXIDO NITRICO (NO): - sinalização do NO ocorre por ligação direta com uma enzima no interior da célula alvo -processo de relaxamento da musculatura lisa Acetilcolina (nervos sinapse) ( receptores da célula endotelial (vasos) ( ativa NO sintetase para a produção de NO ( NO sai da célula endotelial e penetra na célula muscular lisa do vaso ( NO reage com Fe do sitio ativo da Guanilli Ciclose ( Guanilli Ciclose produz cGMP (mensageiro celular) ( cGMP liga-se as bombas de CA²+ no citoplasma ( musculo liso relaxa ( fosfodieterase do cGMP
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