Aula 9 Diferenciação celular e morte celular

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Biologia Celular
Aula 9 - Diferenciação celular e morte celular
INTRODUÇÃO
Nas aulas anteriores, �zemos uma viagem pela estrutura e pelo funcionamento das células. Agora que já conhecemos
bem tudo isso, vamos estudar alguns processos celulares especiais, muito importantes à manutenção do organismo.
Para começar, vamos estudar a diferenciação celular. Aprenderemos sobre o mecanismo de diferenciação celular e a
importância deste evento para a complexidade celular dos organismos pluricelulares.
Nesta aula, abordaremos também a morte celular: necrose e apoptose. Entenderemos que a apoptose é um importante
engenho para o equilíbrio do organismo.
OBJETIVOS
De�nir diferenciação celular;
Compreender o mecanismo de diferenciação celular;
Reconhecer a norte celular como evento importante para a manutenção do organismo;
Distinguir necrose e apoptose.
A DIFERENCIAÇÃO CELULAR
Em seres pluricelulares existe uma divisão do trabalho entre as células, e a distribuição de funções entre as células é
consequência da diferenciação celular.
A diferenciação celular leva ao surgimento de células especializadas para realizar determinadas funções com grande
e�ciência.
Conceito de diferenciação celular
A diferenciação celular é um conjunto de processos que transforma uma célula indiferenciada em uma célula
especializada. Portanto, a diferenciação de uma célula é seu grau de especialização e quanto maior a diferenciação,
maior é sua especialização.
Veja as imagens a seguir:
A diferenciação celular, em animais, começa a ocorrer logo após a sua formação, quando um espermatozoide fecunda
um ovócito e ocorre a formação de um zigoto. Durante o desenvolvimento embrionário, é um mecanismo muito comum
e importante para que tenhamos todos os tipos celulares que formam o nosso organismo.
No entanto, a diferenciação celular também ocorre após o desenvolvimento embrionário. Muitos órgãos e tecidos
abrigam células com capacidade de se diferenciar em outras, mesmo após o término de sua formação.
POTENCIALIDADE DAS CÉLULAS
Quando se fala de diferenciação celular é muito importante que saibamos o conceito de potencialidade celular.
De acordo com a potencialidade da célula ela pode ser classi�cada em quatro tipos. As células podem ser:
Unipotentes
Estas células têm capacidade limitada de diferenciação. Diferenciam-se em apenas um tipo
de célula. Geralmente, estão nos tecidos apenas para repor células daquele mesmo tecido.
Oligopotentes
Estas células têm baixa potencialidade e por isso são capazes de se diferenciar em poucos
tipos de células diferentes. As células que originam o sangue, presente no interior de alguns
ossos, se enquadram nesta categoria.
Pluripotentes
Estas células são pouco diferenciadas e por isso têm alta potencialidade. Elas podem
originar uma grande quantidade de tipos celulares diferentes. Em embriões, que estão em
estágio de desenvolvimento mais avançado, encontramos estas células.
Totipotentes
Estas células são as mais indiferenciadas e têm maior potencialidade. Elas podem originar
qualquer tipo de célula que forma o nosso organismo. São as células de um embrião que
acabou de se formar, após a fecundação.
O MECANISMO DE DIFERENCIAÇÃO CELULAR
A diferenciação celular depende, principalmente, da expressão de determinados genes e repressão de outros genes na
célula, já que, em uma célula diferenciada, não encontramos todos os genes funcionando ao mesmo tempo, embora
todos os genes estejam lá.
Como aprendemos antes, quando um gene se expressa temos a formação de um RNA mensageiro através do
mecanismo de transcrição. Em seguida, por meio da tradução este RNA mensageiro vai ser utilizado para produzir uma
proteína. Esta proteína vai ser responsável pela característica diferencial que a célula tem, seja na sua forma ou na sua
função.
É importante nos lembrarmos sempre deste �uxo da informação gênica, que vimos quando estudamos o Dogma da
Biologia Molecular e agora mais uma vez:
Sendo assim, o controle da expressão dos genes, neste caso, é transcricional, pois interfere na transcrição dos genes
da célula e isso se re�ete na sua diferenciação, variando entre o silenciamento total de um gene na célula até sutis
diferenças na atividade transcricional.
Resumindo, o que faz uma célula ser diferente da outra são os genes que funcionam naquele determinado momento,
enquanto que, em outras células, existe outro conjunto de genes atuando e fazendo com que ela tenha as suas
determinadas características.
Em um eritroblasto, por exemplo, são mantidas as funções dos genes envolvidos na produção de hemoglobina,
enquanto muitos outros são inativados. Esta célula origina as hemácias, as células do sangue que transportam
oxigênio.
 
Ilustração de uma hemácia.
Já em um neurônio, célula do sistema nervoso, embora existam os genes que produzem a hemoglobina, não há
produção desta proteína, mas de outras que são importantes para exercer a sua função. E elas se diferem das
musculares também por expressarem genes diferentes.
 
Ilustração de um neurônio.
No entanto, as células também fazem um controle pós-transcricional dos genes, ou seja, entre a transcrição do RNAm
e a tradução da proteína. Este controle pode se dar por interferência no processamento do RNA após a sua transcrição;
no transporte do RNA para o citoplasma e na tradução do RNAm em proteínas.
O QUE FAZ UMA CÉLULA SE DIFERENCIAR?
Esta é uma pergunta importante de ser respondida. Elas se diferenciam quando são induzidas a isso, através de fatores
que estimulam a sua diferenciação.
Os fatores que interferem, na diferenciação celular, podem ser:
Nestes casos, o processo de sinalização celular, que já vimos antes quando falamos sobre a membrana plasmática, é
fundamental. A sinalização entre as células ocorre por meio de substâncias secretadas por uma célula que vai se ligar
a um receptor na célula-alvo e induzir a sua diferenciação.
A MORTE CELULAR
Vamos entender melhor como isso acontece!
MORTE CELULAR ACIDENTAL
A morte celular acidental é chamada de necrose. A necrose pode ocorrer devido a:
afecções vasculares (como o entupimento de um vaso sanguíneo que leva à falta de sangue e oxigênio no local),
traumatismo (que causa uma lesão na célula),
substâncias toxicas e outras causas.
MORTE CELULAR PROGRAMADA
As células podem morrer de forma �siológica e programada, sob o comando de genes presentes em seu núcleo. Este
tipo de morte celular, em que a própria célula se destrói sob o comando nuclear, é chamada de apoptose.
É comum ocorrer apoptose durante o desenvolvimento embrionário. Alguns tecidos ou estruturas que se formam,
neste momento, são provisórios, desempenham o seu papel estimulando outras células, e depois desaparecem. Veja o
exemplo:
Durante a formação dos dedos no embrião existe uma membrana que os une. Esta membrana deve desaparecer por
apoptose, para que os dedos �quem separados. Quando não ocorre a apoptose tem-se esta anomalia, em que os
dedos permanecem colados, chamada de sindactilia.
Outro exemplo de apoptose é o que acontece na metamorfose dos anfíbios. Enquanto são larvas, os sapos são
chamados de girinos. Eles se assemelham a peixes e possuem uma cauda. À medida que vão se desenvolvendo e se
tornando adultos a cauda vai desaparecendo, por apoptose de suas células.
A apoptose também ocorre em células de tecidos adultos, como os neutró�los que saem do sangue para fazer a
defesa do organismo nos tecidos e não têm como voltar e as células cancerosas. Aliás, quando a apoptose de células
cancerosas não acontece é que ocorre a formação dos tumores, que veremos na próxima aula.
ATIVIDADES
1. A diferenciação celular é responsável pela existência de diferentes tipos de células de um organismo. As células se
diferenciam de acordo com a sua potencialidade. As células que têm a maior capacidade de diferenciação são as:
Totipotentes
Unipotentes
OligopotentesPluripotentes
Multipotentes
Justi�cativa
2. Em um organismo que possui células altamente diferenciadas, as células musculares e as células nervosas diferem
umas das outras, principalmente por:
Possuírem genes diferentes.
Possuírem ribossomos diferentes.
Possuírem cromossomos diferentes.
Expressarem genes diferentes.
Utilizarem código genético diferente.
Justi�cativa
3. As moléculas que constituem os seres vivos se dividem em orgânicas e inorgânicas. Entre as listadas a seguir, NÃO
é uma molécula orgânica:
Água
Lipídeo
Proteína
Aminoácido
Carboidrato
Justi�cativa
Glossário