BiologiaCelular_Unidade2.2_PDF

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10/08/2013
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Unidade 2 – Estruturas 
Celulares
Prof. Christiano Bittencourt Machado, Ph.D.
Universidade Estácio de Sá
SDE0004 – Biologia Celular
Fisioterapeuta – Universidade Estácio de Sá – Campus Friburgo
Doutor em Física Acústica – Universidade de Paris 6 – França
Doutor em Engenharia Biomédica – COPPE/UFRJ
2.2. Núcleo celular
Aspectos gerais
• Presença do núcleo � principal característica 
das células eucariontes;
• Ocupa 10% do volume da célula;
• Delimitado pela carioteca ou envoltório nuclear 
(duas membranas que continuam com a 
membrana do retículo endoplasmático - RE);
• Possui inúmeras perfurações � poros;
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• No compartimento nuclear estão localizados:
– 46 cromossomos, cada um formado por uma 
única molécula de DNA combinada com 
numerosas proteínas;
– Várias classes de RNA (RNA-m, RNA-r, RNA de 
transferência, pequenos);
– Nucléolo � onde estão localizados os genes dos 
RNA-r e os RNA-r recém sintetizados;
– Diversas proteínas;
– Os elementos mencionados se encontram 
dispersos na matriz nuclear ou nucleoplasma.
A carioteca
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• Cada cromossomo é constituído por uma 
molécula muito longa de DNA associada a 
diversas proteínas � histonas e não-
histônicas;
• O complexo DNA + proteínas = cromatina = 
material que compõe os cromossomos;
• Estruturas cromossômicas:
– Centrômero ou constrição primária: participa da 
repartição das células-filha das duas cópias 
cromossômicas que são geradas como 
consequência da replicação do DNA;
Cromossomos
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– Telômeros: correspondem às extremidades dos 
cromossomos, cujo DNA se replica de um modo 
diferente do restante do DNA;
– Origens de replicação: DNA com sequências de 
nucleotídeos especiais � como o DNA é uma 
molécula grande, há a necessidade de haver 
muitos pontos de replicação simultaneamente a 
fim de que sua duração seja relativamente curta.
• Nas moléculas de DNA estão depositadas as 
informações genéticas da célula;
• Todas as células têm conjuntos virtualmente 
idênticos de moléculas de DNA;
• A totalidade da informação genética 
depositada no DNA leva o nome de genoma;
• O DNA exibe sequências de nucleotídeos que 
se transcrevem � genes;
• O DNA se acha representado (em 75%) por 
sequências de nucleotídeos não-repetidas 
(cópias únicas) ou que se repetem poucas 
vezes;
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• Os 25% restantes correspondem a sequências de 
nucleotídeos que se repetem muitas vezes, 
chamados DNA repetitivo (disposto em turnos e o 
disperso) � funções desconhecidas;
• As células somáticas humanas têm 46 
cromossomos, divididos em 22 pares de 
autossomas mais um par de cromossomos sexuais;
• Na mulher, os dois membros do par sexual são 
iguais, porém isto não ocorre no homem;
• Em cada célula existem dois jogos idênticos de 23 
cromossomos (exceção par sexual do homem), um 
fornecido pelo espermatozóide, outro pelo ovócito 
(oócito):
– Células somáticas = células diplóides; 
espermatozóides e ovócitos = células haplóides.
• O DNA dos 46 cromossomos contêm em 
conjunto cerca de 3 x 109 pares de 
nucleotídeos � 4 cm de comprimento:
– Para resolver o problema � a molécula de DNA se 
enrola sobre si mesma.
• Enrolamento: feito pelas histonas:
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• Cromatina pode ser:
– Heterocromatina: cromatina condensada (fase da 
intérfase da divisão celular);
– Eucromatina: cromatina menos compactada (maior 
atividade transcricional).
• A heterocromatina pode ser:
– Constitutiva: cromatina altamente condensada que 
se encontra de maneira constante em todos os tipos 
celulares (componente estável do genoma), não 
conversível em eucromatina;
– Facultativa: detectada em localizações que variam 
nos diferentes tipos celulares ou nas sucessivas 
diferenciações de uma determinada célula (EX: 
cromatina sexual ou corpúsculo de Barr – na mulher).
Cariótipo
• É o conjunto de cromossomos ordenados 
segundo um critério preestabelecido;
• O grau de enrolamento maior é alcançado na 
etapa de divisão chamada metáfase, na qual a 
cromatina dos cromossomos mostra um estado 
de condensação similar ao da heterocromatina 
interfásica;
• Os cromossomos metafásicos apresentam uma 
morfologia característica � são compostos por 
dois componentes filamentosos, as cromátides, 
unidos pelo centrômero.
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• De acordo com a posição do centrômero, os 
cromossomos podem ser classificados como:
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• Quando os cromossomos metafásicos são 
submetidos a certas técnicas de coloração, 
exibem bandas claras e escuras, intercaladas 
ao longo de seus eixos longitudinais – técnica 
de bandeamento;
• As bandas constituem guias valiosos para 
diagnosticar transtornos genéticos, como, por 
exemplo, deleções, duplicações, inversões, 
translocações, etc.
ESTUDO DIRIGIDO
1) Descreva os componentes do núcleo celular.
2) Descreva a carioteca.
3) Defina: (a) cromossomos; (b) cromatina; (c) genoma; (d) 
genes; (e) cariótipo.
4) Quais são os componentes de um cromossomo?
5) Diferencie eucromatina e heterocromatina.
6) Como se dá o enrolamento da molécula de DNA nos 
cromossomos?
7) Qual a importância das técnicas de bandeamento 
cromossômico?