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UNIVERSIDADE PAULISTA INSTITUTO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE ROTEIRO PARA ESTUDO DE BHE (Biologia, Histologia e Embriologia) Prof. Dr. Xisto Sena Passos 2013/1 DISCIPLINA: Biologia, Histologia e Embriologia Enfermagem e Nutrição – UNIP Prof. Dr. Xisto Sena Passos Descrição das Atividades 1ª semana A Biologia. Conceito de célula. Características estruturais da célula procarionte. Conceitos fundamentais de células eucariotas. 2ª semana Núcleo. Estruturas do núcleo; Função; Papel do material genético: RNA, DNA; Ribossomos - Composição, Estrutura e função 3 ª semana Divisão celular. Mitose - Características de cada fase; Função biológica; 4 ª semana Meiose - Características de cada fase; Função biológica; 5 ª semana Matriz Extracelular – Composição e função Citoplasma - Composição e função; 6 ª semana Membrana plasmática (Composição e função; Transporte através da membrana; Transporte passivo - Difusão simples e facilitada; Osmose; Transporte ativo; Transporte vesicular); 7 ª semana Organelas – Composição e função das principais organelas (Reticulo endoplasmático - Diferenciar o retículo liso e rugoso quanto à função e composição; Complexo de Golgi - Função e tipos de vesículas liberadas). 8 ª semana Peroxissomos - função. Lisossomos - Composição enzimática; papel na digestão celular. Mitocôndria Estrutura interna e externa; NP1 9 ª semana Introdução a Embriologia; Gametogêneses 10 ª semana Fecundação e Clivagem 11 ª semana Conceito de tecido. Tipos de tecido que compõe o corpo humano, Tecido Epitelial – funções, características e subtipos 12 ª semana Tecido conjuntivo – funções, características e subtipos 13 ª semana Tecido ósseo e cartilaginoso – funções, características e subtipos 14 ª semana Tecido muscular – funções, características e subtipos 15 ª semana Tecido nervoso – funções, características e subtipos NP2 BIBLIOGRAFIA BÁSICA DE ROBERT´S, E. M.F. Bases da Biologia Celular e Molecular. Ed. Guanabara Koogan. 4 ed. 2006. JUNQUEIRA, L.C., CARNEIRO, J. Histologia básica. Editora Guanabara Koogan. 11 ed. 2008. MOORE, K.L., PERSAUD, T.V.N. Embriologia Clínica. Editora Guanabara Koogan. 8 ed. 2008. VIII –ALBERTS, B. & BRAY, D. & LEWIS, J. & RAFF, M. & ROBERTIS, K. & WATSON, J.D. Biologia Molecular da Célula. Ed. Guanabara Koogan. 4 ed. 2004. JUNQUEIRA LC, CARNEIRO J. Biologia Celular e Molecular. Editora Guanabara Koogan 8 ed. 2005. MELLO, R. de A. Embriologia Humana. Editora Atheneu, RJ, 2002. SADLER, TW.. Langman / Embriologia Médica Guanabara Koogan. 9 ed. 2005. LODISH, H. E COLS. Biologia Celular e Molecular. Artmed. 5 ed. 2005. 3 Roteiro de Estudo para BHE 1ª aula – A Célula CÉLULAS EUCARIÓTICAS Possuem cromossomos verdadeiros DNA associado (grande quantidade de proteínas) Separados do citoplasma – envoltório nuclear CÉLULA EUCARIÓTICA Características Grande quantidade de membranas Dividem a célula em compartimentos • a eficiência do metabolismo • cria microrregiões – [ ] execução de funções específicas Pode ser dividida em dois compartimentos: • núcleo • citoplasma CITOPLASMA Separado do meio extracelular pela MP Contém organelas como: Núcleo Mitocôndrias Retículo endoplasmático Aparelho de Golgi Lisossomos Peroxissomos Vesículas de diversas substâncias (inclusões) Considerações gerais Localiza a maquinaria para síntese de diversas moléculas; Energia obtida dos nutrientes → transferida → ATP → combustível das células → fonte de energia para atividades celulares Nutrientes → provenientes dos alimentos MECANISMOS DE OBTENÇÃO DE ENERGIA Dois mecanismos Glicólise anaeróbia: fermentação • ocorre no citosol Fosforilação oxidativa • realiza-se nas mitocôndrias Existe dentro da célula um fluxo constante de moléculas entre os compartimentos Uma molécula pode pertencer ao citosol → passa a fazer parte de uma organela 4 MEMBRANA PLASMÁTICA MEMBRANA PLASMÁTICA Separa o conteúdo celular do meio extracelular Mantém a individualidade molecular Contém proteínas que regulam o transporte de substâncias para dentro e para fora da célula Estabilidade estrutural das membranas → moléculas de fosfolipídios Proteínas da membrana Glicoproteínas Muitas são receptores para sinais químicos (hormônios) Outras facilitam o transporte de moléculas e íons São responsáveis pela formação de junções celulares com várias funções: aderência entre células aderência entre células e macromoléculas comunicação entre células vizinhas ESTRUTURA DA MEMBRANA CITOPLASMÁTICA Bicamadas de moléculas alongadas (fosfolipídios) Moléculas anfipáticas cabeça hidrofílica – afinidade pela H2O e repele lipídios porção hidrofóbica – repele H2O a afinidade por lipídios Disposição chamada de modelo do mosaico fluido ESTRUTURA DA MEMBRANA CITOPLASMÁTICA As membranas das organelas são geralmente mais ricas em enzimas do que a membrana plasmática. 5 Glicocálice Hidratos de carbono associados a lipídios e proteínas, localizados na superfície da membrana plasmática. Proteínas mais abundante: vermiculina. Após secretada fixa-se sobre a membrana Estabelece ligações com proteínas da membrana (intra e extracelular) Fibronexus Conjunto de proteínas do citoplasma, das proteínas intra e extracelular da membrana plasmática unidas por ligações químicas. É um elo entre o interior da célula e meio extracelular. Estabelece ligação entre o citoplasma de duas células. MOVIMENTAÇÃO DE PARTÍCULAS TRANSPORTE PASSIVO Movimentação de moléculas e íons através da membrana plasmática, feita a favor de um gradiente de concentração, sem gasto de energia (DIFUSÃO PASSIVA) TRANSPORTE PASSIVO Movimenta as moléculas do lado de maior concentração para o lado de menor concentração, por um processo puramente físico e que não exige gasto de energia, (DIFUSÃO FACILITADA) TRANSPORTE ATIVO Bomba de Na+ e K+ Na+ é mais concentrado no meio extracelular K+ é mais concentrado no meio intracelular Movimento natural: • Na+ entra na célula por difusão facilitada • K+ sai da célula pelo mesmo processo Tendência: equilíbrio entre as concentrações interna e externa dos íons. A célula gasta energia, na forma de ATP, para fazer o transporte oposto dos íons: colocar o Na+ para fora e colocar o K+ para dentro. TRANSPORTE ATIVO Transporte onde há o gasto de energia (na forma de ATP) Ocorre contra um gradiente de concentração, 6 As substâncias serão deslocadas de local pouco concentrado para outro onde a concentração é alta. Exemplo: BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO. MOVIMENTAÇÃO DE PARTÍCULAS E MOLÉCULAS ENDOCITOSE Meio de transferir macromoléculas e partículas para o interior Fagocitose: entrada de partículas sólidas Pinocitose: entrada de partículas líquidas MOVIMENTAÇÃO DE PARTÍCULAS E MOLÉCULAS FAGOCITOSE EXOCITOSE PINOCITOSE A célula engloba gotículas de líquido ou partículas de diâmetro inferior a 1 micrômetro. 7 DIFERENÇAS ENTRE FAGOCITOSE E PINOCITOSE Fagocitose Pinocitose 1. Envolve a captação de partículas (bactérias, céls cancerosas, céls mortas e restos celulares). 1. Ingestão de macromoléculas dissolvidas em água, através da formação de umvacúolo. 2. O material é geralmente de tamanho visto ao microscópio óptico. 2. Utilizada para o transporte de gordura da cavidade intestinal até o outro lado da célula, para ser lançado nos vasos linfáticos. 3. Células especializadas: a. Macrófagos (Tec. Conjuntivo) b. Macrófago (Cél. do sangue) 8 2ª e 3ª aula – Organelas Citoplasmáticas MITOCÔNDRIAS Corpúsculos esféricos ou alongados Constituídas por duas unidades de membranas Principal função: Liberar energia das moléculas de ácidos graxos e glicose → alimentos → produz calor e ATP. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO Rede de vesículas achatadas, vesículas esféricas e túbulos que se intercomunicam Possuem uma parede formada por uma unidade de membrana que delimita cavidades (cisternas do retículo endoplasmático) As cisternas constituem sistemas de túneis, de forma variável → percorre o citoplasma Distinguem-se: Retículo Endoplasmático Rugoso ou Granular Retículo Endoplasmático Liso RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RER: contém na superfície partículas densas aos e- (ribossomos) Ribossomos Diâmetro de 15 a 20 nm Formados por subunidades de tamanhos diferentes Associados a filamentos de mRNA - polirribossomos Papel importante na síntese de proteínas 9 REL: apresenta-se como túbulos que se anastomosam Desenvolvido em certas células Exemplo: céls que secretam hormônios esteróides, nas céls hepáticas e no músculo estriado APARELHO DE GOLGI Conhecido como zona ou complexo de Golgi Constituído por várias vesículas circulares achatadas e vesículas esféricas de vários tamanhos Localização: geralmente lado do núcleo (posição constante) Desenvolve as seguintes atividades: Acúmulo de proteínas sintetizadas no RER Produção de glicoproteínas Síntese de esteróides (hormônios de natureza lipídica) LISOSSOMAS Organelas de forma e tamanho variável Tamanho: 0,5 – 3,0µm de diâmetro Contém várias enzimas hidrolíticas Atividade máxima: pH ácido São depósitos de enzimas utilizadas pela célula para digerir partículas fagocíticas ou suas próprias organelas PEROXISSOMOS Também denominados de microcorpos Caracterizadas pela presença de enzimas oxidativas Contém maior parte de catalase celular Ocorre nas células do fígado – participam de reações de hidroxilação que levam à produção de ácidos biliares Enzima que converte H2O2 em H20 e O2 10 CITOESQUELETO Rico em conjunto de filamentos de actina (microfilamentos), microtúbulos e filamentos intermediários Determina que a célula assuma e mantenha determinada forma Participa dos movimentos intracelulares de organelas e vesículas de todos os tipos. Participa da movimentação de células móveis (leucócitos) RIBOSSOMOS Partículas citoplasmáticas constituídas por algumas moléculas de rRNA e proteínas Cada ribossomo é formado por duas subunidades (só se juntam no momento da síntese protéica) Poliribossomos: conjunto de ribossomos presos à molécula de mRNA Papel dos ribossomos Oferecem o suporte e as condições para que ocorra a síntese de moléculas protéicas VACÚOLOS Pequenas vesículas resultantes da fusão de fagossomo ou pinossomos com os lisossomos Armazenam substâncias (água, resinas, pigmentos) CENTROSSOMO, CENTRO-CELULAR - CENTRÍOLO Estrutura não membranosa do citoplasma Cada célula possui um par de centríolo Localização: próximo ao núcleo e ao ap. de Golgi Região denominada: centrossomo ou centro-celular Cada centríolo é constituído por um material amorfo (27 microtúbulos) 11 NÚCLEO ARMAZENAMENTO DA INFORMAÇÃO GENÉTICA Informação genética: DNA do núcleo (maior parte), Fora do núcleo: informação genética – mitocôndrias e cloroplastos (pequena porção) DNA Acumula as informações selecionadas durante a evolução Permite que as gerações sucessivas se beneficiem Costuma-se estudar o núcleo segundo sua relação com a mitose Chama-se interfase a fase celular entre duas mitoses sucessivas NÚCLEO NA INTÉRFASE É metabolicamente muito ativo: sintetiza RNA e DNA Distinguem-se os seguintes componentes: Envoltório nuclear Cromatina Nucleoplasma Matriz Nucléolos Em geral, único e esférico, ovóide de forma irregular Localização: central ou ligeiramente desviado Quanto ao número de núcleos, as células podem ter Dois (céls hepáticas) ou mais núcleos (fibra muscular esquelética) NÚCLEO NA INTÉRFASE Quanto à forma o núcleo pode ser • Esférico (céls epiteliais cúbicas), achatado (céls glandulares mucosas), lobulada (glóbulos brancos), alongado (céls prismáticas) A forma do núcleo é muito usada para dar idéia da forma da célula • Células cúbicas – núcleos esféricos • Células colunares – núcleos ovoides 12 Envoltório nuclear • Tem poros e é constituída por duas unidades de membrana (10 a 50nm) • Visível ao microscópio eletrônico • Espessura: abaixo do poder de resolução do microscópio óptico • Membrana externa: apresenta ribossomos na face citoplasmática • Se continua com o retículo endoplasmático do citoplasma • Não é uma estrutura contínua – interrompido por poros – estabelecem comunicação entre o núcleo e o citoplasma • A quantidade de poros por unidade de área do envoltório varia com o tipo celular e seu estágio funcional. Cromatina • Toda porção do núcleo que se cora e é visível ao microscópio óptico • Constituída pelos cromossomos, na intérfase ou constituída por desoxirribonucleoproteína – vários graus de condensação • Pouco condensada Neurônios e espermatócitos • Condensação gradual Eritroblastos – glóbulos vermelhos • Heterocromatina Porções de cromatina que aparecem condensadas no núcleo interfásico • Eucromatina Porções de cromatina que aparecem descondensada no núcleo interfásico Dois tipos de heterocromatina • Heterocromatina constitutiva Permanentemente condensada da cromatina Localiza-se na extremidade dos cromossomos, perto do centrômero e nas regiões organizadoras do nucléolo • Heterocromatina facultativa Num mesmo organismo, se apresenta condensada em algumas células, mas não em outras A quantidade é variável, conforme o tipo celular e seu estágio Pouca: céls embrionárias Abundante: céls diferenciadas Quimicamente • DNA associado a proteínas (básicas – histonas) • De acordo com a fase do ciclo: graus variados de condensação Intérfase: menos condensada Mitose: altamente condensada – forma os cromossomos na metáfase • Tipos de histonas Dois grupos: histonas dos nucleossomos – moléculas menores (102 a 135 aa) histonas H1 – moléculas maiores (220 aa), menor grau de condensação NUCLÉOLO Local de síntese de RNA ribosômico Estruturas esféricas e densas que se coram intensamente Diâmetro: 1 a 3 µm 13 Localização: dentro do núcleo Freqüentemente é único Microscopia eletrônica • Massa densa e compacta • Cavidade cheias de cromatina O tamanho está relacionado com a intensidade de síntese protéica COMPONENTES DO NÚCLEO CELULAR Organização espacial definida Existe uma estrutura fibrilar formando: Endoesqueletonuclear Matriz nuclear (citoesqueleto) Na intérfase Ocupam lugar definido no interior do núcleo Os componentes nucleares têm organização espacial precisa NUCLEOPLASMA Apresenta-se como uma solução aquosa de proteínas e íons Preenche o espaço entre a cromatina e os nucléolos Proteínas do nucleoplasma Enzimas da glicólise – contribuem para a produção de energia DNA-polimerase RNA-polimerase 14 4ª aula - DIVISÃO CELULAR MITOSE CICLO DE DIVISÃO CELULAR Abreviadamente ciclo celular – constitui o processo básico da gênese de novas células Modificações sofridas pela célula desde sua formação até sua divisão em duas células- filhas O crescimento e a divisão celular devem compensar-se de tal modo que o ciclo duplicação-divisão permita um equilíbrio com a manutenção das características celulares essenciais Apresenta duas etapas a célula se divide originando duas células descendentes (divisão do núcleo ou cariocinese e a divisão do citoplasma ou citocinese) a célula não apresenta evidentes mudanças morfológicas nucleares (espaço entre duas mitoses sucessivas – intérfase) INTÉRFASE Ocorre a duplicação dos componentes da célula-mãe Divisão da intérfase: G1, S e G2 Fase G1 (do inglês gap: intervalo) Fase mais variável do ciclo Reinício da síntese de RNA e proteínas Período curto Exemplo: epitélio de revestimento (intestino delgado) renova a cada três dias Fase G1 • Etapa que antecede a duplicação do DNA • Intensa produção de RNA e proteínas diversas • Duração variável em função da natureza da célula estudada • Curta (5 a 10 h nos mamíferos) em células que se dividem • Encurtada nas células cancerosas, sendo mesmo nula • A fase G1 será então uma fase de crescimento e de diferenciação • Fase de crescimento citoplasmático • Caracterizada pela síntese de proteínas. Esta síntese depende da atividade dos genes 15 Fase S (do inglês synthesis: síntese) A célula duplica, de modo semi-conservador (conteúdo de DNA) Etapa bem definida da intérfase Durante a fase S, diversos segmentos dos cromossomos começam e terminam sua duplicação Fase G2 Têm lugar os preparativos necessários para a próxima mitose Intervalo entre o final da duplicação e início da divisão A célula volta a produzir proteínas ativamente o que determina seu crescimento A quantidade 2x de moléculas de DNA se mantém É uma fase curta (4 a 5 h) Começa desde o término da replicação do DNA A células acumulam energia para ser usada durante a mitose Sintetizam tubulina para formar os microtúbulos do fuso mitótico As células dos tecidos que não se renovam saem do ciclo celular e entram na chamada fase G-zero. MITOSE Processo de divisão celular Ocorrem alterações citoplasmáticas e nucleares na célula A células-filhas são idênticas à célula-mãe Apresentam o mesmo número de cromossomos da célula-mãe Ocorre na maioria das células MITOSE Característica: existência da duplicação de cromossomos para cada divisão do núcleo Uma célula-mãe transfere às duas células-filhas todo seu patrimônio genético Nas células recém-formadas (mesmo número e tipos de cromossomos da célula original) Considerado um processo eqüitativo de divisão Permite a reprodução dos organismos unicelulares Responsável pela formação das inúmeras células que constituem o corpo Garante o crescimento do indivíduo bem como a renovação dos tecidos Permite a regeneração de regiões eventualmente lesadas 16 FASES FUNDAMENTAIS DA MITOSE Fases fundamentais Prófase (pro – primeiramente) Fase mais longa da mitose: Ocorre um aumento no volume do núcleo Filamentos de cromatina começam a se condensar Nucléolos desaparecem Cada par de centríolos se dirige para um dos pólos da célula Formam-se as fibras do fuso acromático carioteca fragmenta-se Cromossomos prendem-se às fibras do fuso Metáfase (meta – mais adiante) • Fase conhecida como fase do cariótipo: Os cromossomos colocam-se na região equatorial da célula Atingem o grau máximo de condensação Cromátides irmãs ainda estão unidas pelo centrômero Anáfase (ana – para cima) • Marcada pela separação das cromátides irmãs: Os centrômeros duplicam-se Cromátides irmãs se separam (cromossomos distintos) Fibras do fuso tracionam os cromossomos para pólos opostos Termina com a chegada dos cromossomos aos pólos Inicia-se a descondensação cromossômica 17 Telófase (telos - fim) • Marca o final da mitose Cada conjunto cromossômico é envolvido por uma carioteca Desfazem-se as fibras do fuso Reconstituem-se os nucléolos na região equatorial da célula Surge o sulco de divisão do citoplasma Ocorre a divisão do citoplasma ou citocinese As células filhas se separam Duas células são formadas Mesmo número de cromossomos da célula inicial CÉLULAS ANIMAIS Citocinese ou divisão citoplasmática Inicia na anáfase e termina após a telófase Na célula animal Forma-se uma constrição (zona equatorial da célula-mãe) Progride e termina por dividir o citoplasma Forma-se células-filhas Cada célula-filha recebe partes iguais do conteúdo citoplasmático 18 5ª aula – DIVISÃO CELULAR - MEIOSE CONSIDERAÇÕES GERAIS Ocorrência de apenas uma duplicação cromossômica para cada duas divisões nucleares Chamada de divisão reducional Há diminuição no número de cromossomos das células-filhas De cada célula 2n formam-se 4 células n Ocorre apenas nas células germinativas DEFINIÇÃO DE MEIOSE Processo de divisão celular que origina as células germinativas Contém metade do número de cromossomos característico da espécies Consiste de duas divisões sucessivas Meiose I ou primeira divisão meiótica • Divisão reducional • Núcleos resultantes - a metade do número de cromossomos Meiose II ou segunda divisão meiótica • Divisão eqüitativa • O número de cromossomos dos núcleos: mesmo inicial 19 ETAPAS DA MEIOSE Meiose I Prófase I Metáfase I Anáfase I Telófase I Meiose II Prófase II Metáfase II Anáfase II Telófase II PRÓFASE I Início da divisão celular Ocorrem os mesmos fenômenos da mitose Há aspectos diferenciados em relação aos cromossomos • Os cromossomos homólogos pareiam • Ocorre a sinapse – cada par de homólogos corresponde a uma tétrade ou bivalente • Ocorre o fenômeno de crossing-over (permutação) • Divisão da prófase I leptóteno zigóteno paquíteno diplóteno diacinese LEPTÓTENO Cromossomos formados por duas cromátides Cromossomos duplicados iniciam a sua fase de condensação Nota-se a presença de regiões condensadas - cromômeros • Têm a mesma distribuição ao longo de cromossomos • Encontrados em números iguais ZIGÓTENO Condensação dos cromossomos progride Cromossomos homólogos pareiam-se Processo denominado sinapse Pareamento tem início no zigóteno e completa no paquíteno 20 PAQUÍTENO Cromossomos emparelhados Possui quatro cromátides – tétrade ou cromossomos bivalente • Formados por Cromátides-irmãs – originam-se do mesmo cromossomo Cromátides-homólogas – originam-se de cromossomos homólogos • Cromátides homólogas sofrem ruptura na mesma altura • Os dois pedaços podem trocar de lugar – crossing-over ou permutação • Cromossomos são portadores de genes recombinação gênica (crossing-over) aumento da variabilidade gênica da espécie DIPLÓTENO Cromossomos homólogos afastam-se Cromossomos permanecem ligados na região do crossing-over Constituem os quiasmas • Número de quiasma fornece o número de permutações ocorridas • Os cromossomos homólogos aparecem quando quiasmas desaparecem. DIACINESE Condensação dos cromossomos Separação dos cromossomos homólogos Quiasmas Escorregam para as pontas das cromátides Terminalização dos quiasmas O nucléolo e a carioteca começam a desaparecer Até o final da diacinese ocorre desaparecimento completo do nucléolo e da carioteca No citoplasma ocorre, no zigóteno Duplicação do centríolo Início da formação do fuso Centríolos atingem os pólos da célula METÁFASE Principais características da metáfase I Os cromossomos homólogos movem-se para a região do equador Cromossomo homólogo liga-se a uma fibra do fuso pelo centrômero Cromossomos atingem o máximo de condensação. 21 ANÁFASE I Caracteriza-se pelo deslocamento dos cromossomos para os pólos Par de cromossomos homólogos separam-se • Cada par para um pólo Não ocorre divisão do centrômero Principais características • Cromossomos homólogos nos pólos da célula • Encurtamento das fibras do fuso TELÓFASE I Desespiralização (descondensação) dos cromossomos Reorganização da carioteca e do nucléolo Ocorre a citocinese • Formação de duas células-filhas • Com a metade do número de cromossomos da célula-mãe Principais características da telófase I • Cromossomos chegam aos pólos e se agregam • Ocorre o inverso da prófase cromossomos se descondensam 2 novas cariotecas são reconstruídas (uma por pólo) desaparecem fibras do fuso distribuição das organelas divisão do citoplasma AS FASES DA MEIOSE II Muito semelhante à mitose • Formação de células haplóides, a partir de outras haplóides Devido a separação de cromátides (diádes) Cada cromátide dirige-se para um pólo diferente – cromossomo-filho Fases da meiose II: prófase II, metáfase II, anáfase II e telófase II prófase II metáfase II anáfase II telófase II PRÓFASE II Principais características • Bem simplificada • Os cromossomos não perdem a sua condensação durante a telófase I • Após formação do fuso e do desaparecimento da membrana nuclear A células resultantes entram logo na metáfase II 22 METÁFASE II Principais características • 23 cromossomos • Subdivididos em duas cromátides • Unidas por um centrômero • Prendem-se ao fuso ANÁFASE II Principais características • Após a divisão dos centrômeros • As cromátides de cada cromossomo migram para pólos opostos TELÓFASE II Principais características • Forma-se uma membrana nuclear ao redor de cada conjunto de cromátides 23 6ª AULA – GAMETOGÊNESE ETAPAS DA ESPERMATOGÊNESE Mitoses na fase de multiplicação que dura a vida inteira • Fase de crescimento sem divisões celulares Meiose somente na fase de maturação que origina espermátides que se transformarão em espermatozoides • Espermiogênese Espermatogênese Infância - os testículos estão inativos (grande quantidade de células germinativas primordiais - 2n) Sete anos - células germinativas primordiais iniciam a espermatogênese Espermatogênese • sequência de eventos • células germinativas primitivas se transformam em espermatozoides • início na puberdade (organismo começa a secretar altos níveis de testosterona) e vai até a velhice Cada espermatócito primário (2n) origina 4 sptz (n) Grande número de sptz encontrados no esperma Ejaculação: número oscilante entre 300 a 500 milhões/mm3 Durante a ejaculação • sptz são propelidos ao longo dos vasos deferentes e uretra • misturados com as secreções das vesículas seminais, próstata e glândulas bulbouretrais Dos milhões de sptz • depositados na vagina, algumas centenas atingirão as tubas uterinas • capacidade fertilizante: por até 3 dias 24 Espermiogênese Espermatozóide Capacitação • Etapa final da maturação do sptz • Alterações do acrossoma • Prepara-se para penetrar na zona pelúcida (camada de glicoproteínas que recobre o ovócito) • Ocorre dentro do aparelho genital feminino • Requer contato com secreções da tuba uterina Fertilização in vitro: sptz são artificialmente capacitados Ovulogênese Sequência de eventos • Células germinativas primitivas (ovogônias): transformam em ovócitos maduros • Início antes do nascimento e termina após a maturação sexual Após o nascimento • Ovogônias se diferenciaram em ovócitos primários (interrompida em prófase I) envolvidos por uma camada única de células epiteliais (constituindo o folículo primordial) Na puberdade • Ovócito cresce, células foliculares tornam-se cuboides (folículo primário) envolvido por uma camada de glicoproteínas (zona pelúcida) Adquire mais uma camada de células foliculares (folículo secundário ou em maturação) 25 Ovulação Começa no início da puberdade Geralmente: maturação de um folículo por mês Retomando o processo que ocorreu antes do nascimento da menina Longa duração da primeira divisão meiótica ( 45 anos) • pode ser responsável pela frequência relativamente alta de erros na meiose Primeira divisão meiótica • completa um pouco antes da ovulação (maturação do folículo) • a divisão de citoplasma é desigual Fase de maturação • ovócito I (2n) dá, por meiose I (reducional) 2 céls (n) ovócito II (secundário), relativamente grande 1º glóbulo polar (tamanho reduzido) Ovócito II • divide por meiose II (equacional): 2 células ovótide (desenvolvida) 2º glóbulo polar (muito menor) essa fase acontece caso venha a ocorrer a fecundação Ovótide: se transforma em óvulo Cada ovócito I • um óvulo • três glóbulos polares (geralmente estéreis) Comparação entre gametas feminino e masculino 26 7ª aula - ABERRAÇÕES CROMOSSÕMICAS Cromossomos humanos Células somáticas humanas • 23 pares de cromossomos 22 pares: semelhantes em ambos os sexos (autossomos) Par restante: cromossomos sexuais – morfologia diferente (X e Y) Feminino: 2 cromossomos X (XX) Masculino existem um cromossomo X e um Y (XY) Cariótipo • Conjunto cromossômico típico de cada espécie • Número e morfologia dos cromossomos característicos em cada sp Cariótipo humano feminino Morfologia dos cromossomos “n” (haploide): número básico de cromossomos de uma espécie Células diploides: núcleo “2n” cromossomos – células “2n” Células haploides: metade do n° de cromossomos da sp – céls “n” Estrutura dos cromossomos Cada cromossomo mitótico (divisão celular): uma região estrangulada (centrômero ou constrição primária) • divide os cromossomos em 2 braços p (petti) para o braço curto e q (longo) 27 Braços:indicados pelo número do cromossomo seguido de p ou q Exemplo: 11p é o braço curto do cromossomo 11 Além do centrômero, podem apresentar estreitamentos: constrições secundárias Unidade estrutural filamentosa de DNA (forma de espiral) Envolvido por uma substância proteica (matriz) Partes do cromossomo Cromômeros • Filamento uniforme: em toda sua extensão, bastante irregulares • Aspectos de granulações • Tamanho e localização são constantes para cada cromossomo Cromatídeos • Resultado da divisão longitudinal do cromossomo durante a divisão celular Centrômero • Constrição primária: divide o cromossomo em dois braços • Influi no movimento durante a divisão celular • Um centrômero por cromossomo, mas existem organismos dicêntricos ou policêntricos Satélite • Porção terminal de material cromossômico • Separado do cromossomo por uma constrição secundária Estrutura do cromossomo e cariótipo humano 28 Número de cromossomos O número de cromossomos não tem relação direta com a posição da espécie no esquema de classificação filogenético. Exemplo Ovogênese e produção de óvulos Espermatogênese e produção de espermatozoides Espécie Número de Cromossomos Humana 46 Milho 20 Ervilha 14 Drosophila 8 Dália 64 Tatu 64 Cavalo 64 29 Cariótipo humano Genoma Conjunto definido de cromossomos de cada espécie Podem ocorrer irregularidades na divisão celular ou acidentes (radiações e substâncias químicas) Atingem cromossomos interfásicos Podem ser formar genomas inteiros ou organismos inteiros aberrantes Tais aberrações podem incluir • Genomas inteiros, cromossomos isolados ou partes de cromossomos Alterações numéricas Euploidia • conjuntos inteiros de cromossomo Aneuploidias • Perda ou adição de cromossomos isolados • Trissomia: 3 cromossomos em vez do par normal • Monossomia: 1 representante de um cromossomo Não-disjunção meiótica O erro ocorre na Meiose I Gametas apresentam um representante de ambos os membros do par de cromossomos ou não possuem todo um cromossomo 30 Não-disjunção meiótica O erro ocorre na Meiose II Os gametas anormais contém duas cópias de um cromossomo parental e nenhuma cópia do outro, ou não possuem um cromossomo Frequências de aneuploidias por cada 1000 nascidos vivos Cariótipo de uma mulher com Síndrome de Down, onde se vê 3 cópias do cromossomo 21 31 Síndrome de Down Cariótipo • 47, XX ou XY, + 21. Características fenotípicas • olhos com linha ascendente e dobras da pele nos cantos internos (semelhantes aos orientais) • nariz pequeno e um pouco "achatado“ • rosto redondo • orelhas pequenas • baixa estatura • pescoço curto e grosso • flacidez muscular • mãos pequenas com dedos curtos • prega palmar única • tendência à infertilidade no sexo masculino Efeito da idade materna: quanto maior a idade da mãe, maior o risco da ocorrência da síndrome Síndrome de Turner Cariótipo de uma mulher com Síndrome de Turner (45,X0). Esta doença cromossômica é uma monossomia porque apenas um cromossomo X está presente 32 Síndrome de Klinefelter Síndrome de Edward Cariótipo • 47, XX ou XY, +18 Trissomia do 18 • Associada à idade materna • Maioria: de mulheres com mais de 35 anos de idade Características • Retardamento físico e mental • Defeitos cardíacos • Crânio é muito alongado na região occipital • Pescoço é curto • Pavilhão das orelhas é dismórfico, com poucos sulcos • Boca é pequena e triangula • Grande distância intermamilar • Genitais externos são anômalos • Dedo indicador é maior do que os outros e flexionado sobre o dedo médio • Pés têm as plantas arqueadas • Unhas costumam ser hipoplásticas e atrofiadas • Morte ocorre em geral antes da primeira infância, aos 3 ou 4 meses de idade, mas pode ser protelada há quase 2 anos Cariótipo de uma menina com Síndrome de Edward 33 Algumas características dos portadores da síndrome de Edwards Síndrome de Patau Cariótipo:47, XX ou XY, + 13. • Reconhecida por Klaus Patau (1960) Causa • não disjunção dos cromossomos durante a anáfase I Incidência • 1/6000 nascimentos • ~ 45% dos afetados falecem após 1 mês de vida • 70%, morrem aos 6 meses • -- 5% casos sobrevivem mais de 3 anos • > sobrevida relatada:10 anos de idade Associa-se à idade materna avançada A idade da mãe é superior a 35 anos em 40% dos casos Cariótipo de uma menina com Síndrome de Patau 34 Causas químicas de aberrações cromossômicas em humanos LSD, maconha, DDT, cafeína, ingredientes de tintas de cabelos • provocam danos aos cromossomos humanos Sítios frágeis • Áreas do cromossomo com falha de coloração • Aspecto de uma constrição • Locais suscetíveis às quebras cromossômicas • No genoma humano 17 destes sítios Distúrbio associado a estes sítios • Síndrome do x frágil • Bastante rara (1/2000 homens) • Sítio frágil no braço longo do cromossomo x 35 8ª aula – Noções de Embriologia 36 União de células haplóides masculina e feminina Forma uma célula diplóide • Célula-ovo ou zigoto Espécie humana • Sptz (23 cromossomos) • Óvócito II (23 cromossomos) • Zigoto (46 cromossomos) Sítio de fecundação: ampola da tuba uterina Ovócito não fecundado: passa lentamente para o útero (degenera) Fecundação: • Complexa sequência de eventos moleculares • Se inicia com o contato do sptz com o ovócito 37 FECUNDAÇÃO FENÔMENOS EXTERNOS • Deslocamento dos Espermatozóides • Atração Bioquímica • Contato do espermatozóide com a membrana do ovócito II • Penetração da cabeça do SPTZ na coroa radiada ou corona radiata (células foliculares) e zona pelúcida • Formação da membrana de FECUNDAÇÃO FENÔMENOS INTERNOS • Centralização dos pró-núcleos feminino e masculino • Fusão dos pró-núcleos (ANFIMIXIA ou CARIOGAMIA) Da reação acrossômica à formação do óvulo 38 39 Segmentação • Sequência de divisões mitóticas com formação de células sucessivamente menores – Blastômeros • Estágio de mórula – aglomerado de blastômeros • Estágio de blástula – ordenação dos blastômeros: blastoderme e cavidade de segmentação Blastocisto • Trofoblasto – Com funções nutritivas – Camada delgada externa (parte embrionária da placenta) • Botão embrionário – Função germinativa – Grupo de blastômeros – Origem ao embrião • Blastocélio ou cavidade extra-embrionária – preenchido por um fluído 40 Gastrulação Sequência de divisões mitóticas durante as quais ocorrem movimentos morfogenéticos, permitindo que a blastoderme ocupe posições relacionadas com órgãos futuros • Estádio de gástrula – origina-se a partir de blástula, formando 3 folhetos embrionários – Animal tridérmico41 EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO 1) Na classificação dos seres vivos, são utilizados critérios de organização morfológica e fisiologia celular para diferenciar os diferentes reinos. Quanto à organização celular, as células podem ser procariotas e eucariotas, sendo os seres possuidores dessas células chamados de procariontes e eucariontes respectivamente. Assinale a alternativa que descreva corretamente uma diferença entre células eucariotas e procariotas: A) Tanto as células eucariotas como as células procariotas apresentam envoltório nuclear descontínuo protegendo o material genético. B) Apenas as células procariotas apresentam envoltório nuclear descontínuo. Já as células eucariotas, em consequência da necessidade da compactação do DNA às histonas, apresentam envoltório nuclear íntegro. C) Apenas células eucariotas possuem divisões membranares no seu citoplasma. Estes compartimentos funcionais recebem o nome de organelas. D) Apenas células eucariotas possuem ribossomos, uma vez que células procariotas não possuem complexidade molecular para realizar a síntese de proteínas. E) Apenas células procariotas possuem parede celular. 2) Os procariontes foram os primeiros seres vivos que apareceram na Terra, a cerca de 3 bilhões de anos atrás.Por evolução, as células procariotas deram origem aos eucariontes. As células dos eucariontes apresentam sistemas membranosos, formados por vários corpúsculos, com funções específicas, e que se originaram por invaginações da membrana dos procariontes. Assinale a alternativa falsa a respeito das diferenças entre eucariotos e procariotos A) Procariontes são células mais simples, desprovidas de ribossomos, visto que não existe a necessidade de síntese de proteínas. B) Nos procariontes o material genético fica concentrado em uma região conhecida como nucleóide C) O material genético de eucariontes fica isolado do resto dos elementos celulares pela membrana nuclear D) Tanto eucariontes como procariontes possuem ribossomos E) As organelas são estruturas exclusivas de eucariontes 3) A microscopia eletrônica demonstrou que existem fundamentalmente duas classes de células: as procarióticas , cujo material genético não está separado do citoplasma por uma membrana e as eucarióticas, com um núcleo bem individualizado e delimitado pelo envoltório nuclear. Em ambos tipos celulares o material genético DNA está organizado na forma de cromossomos. Assinale a alternativa correta a respeito da comparação entre os cromossomos de procariotos e de eucariotos A) Cromossomos de procariontes e de eucariontes são lineares, a única diferença é o número de pares de bases. Quanto maior o número de pares de base, maior a complexidade genética B) Cromossomos de eucariontes são circulares e únicos devido a associação do DNA com a histonas. Nas células procariotas o DNA está associado a proteínas não histônicas C) Cromossomos de células procariotas são circulares e não estão associados as histonas, como ocorre nas células eucariontes. A presença de histonas em eucariontes é explicada pela necessidade de compactação da informação genética D) Cromossomos procariotos são lineares e múltiplos estando associados as histonas, assim como nas células eucariontes. A presença de histonas é explicada pela necessidade de compactação da informação genética E) Cromossomos de células eucariotas são circulares e múltiplos estando associados as histonas para que haja a compactação da informação genética 4) Do ponto de vista evolutivo, acredita-se que os procariontes são ancestrais dos eucariontes. Os procariontes surgiram há cerca de 3 bilhões de anos ao passo que os eucariontes há 1 bilhão de anos. E apesar das diferenças entre as células eucarióticas e procarióticas, existem semelhanças importantes em sua organização molecular e em sua função. Abaixo estão listadas estruturas citoplasmáticas importantes para a manutenção da fisiologia celular. Apenas uma delas é comum a eucariotos e procariotos. Assinale a alternativa que contenha a estrutura presentes no dois tipos celulares. A) ribossomo B) envoltório nuclear C) mitocôndria D) complexo de Golgi E) lisossomo 42 5) As células eucarióticas, por definição, possuem um núcleo contendo a maior parte da informação genética. O DNA é mantido em um compartimento separado dos outros componentes celulares que se situam num citoplasma, onde a maioria das reações metabólicas ocorre. Tal estrutura é o envoltório nuclear, ausente nas células procariotas. A respeito da organização do material genético em procariotos, assinale a alternativa errada A) Nos procariontes existe um cromossomo único e circular B) A maior parte do material genético dos seres procariontes fica concentrado em uma região chamada de nucleóide C) Os plasmídeos são pequenas sequencias de DNA circular presente fora da região do nucleóide que carregam consigo genes para o metabolismo alternativo das bactérias. Os genes de resistência antibiótico são normalmente encontrados em plasmídeos D) Nos seres procariontes existe uma estrutura isolando o material genético do conteúdo citoplasmático; sua diferença em relação ao envoltório nuclear dos seres eucariontes é a composição exclusivamente proteica. E) Nas células procariotas, assim com nas eucariotas, o material genético é formado de DNA 6) “Pesquisadores do Centro de Hematologia e Hemoterapia da Unicamp clonaram pela primeira vez quatro novos genes potencialmente responsáveis pela produção de proteínas em células de humanos. A experiência abre perspectivas promissoras para melhorar a compreensão e o tratamento de doenças hereditárias e de tumores (...). Sabe-se também que defeitos do citoesqueleto dos glóbulos vermelhos podem causar doenças hemolíticas, como as anemias hereditárias, entre as quais a talassemia, a esferocitose e a anemia falciforme, esta uma das mais comuns na população, atingindo um em cada mil nascimentos. Nessas doenças ocorre alteração da hemoglobina e do citoesqueleto das hemácias. (...)” Unicamp – Sala de imprensa Edição 207 - 24 a 30 de Março de 2003. O texto acima relata que a perda do citoesqueleto das hemácias causa doenças graves. Assinale a alternativa que descreva corretamente as consequências da alteração do citoesqueleto na função das hemácias: A) Alteração da forma celular impedindo a replicação das hemácias, causando a anemia B) Alteração da forma celular impedindo a nutrição das células, levando a morte precoce das hemácias C) Alteração da forma celular dificultando a passagem das hemácias pelos capilares, reduzindo o aporte de oxigênio para as células. D) Alteração da forma celular dificultando síntese de carboidratos, consequentemente o paciente entra em hipoglicemia E) Alteração da forma celular impedindo a nutrição das células, levando a morte precoce das hemácias e causando a anemia 7) Foi descoberto recentemente que os lisossomos participam da apoptose, ou seja, da morte celular programada quando a célula não está mais funcionando corretamente. Assinale abaixo a alternativa que explique corretamente por que os lisossomos podem atuar na morte celular A) Lisossomos são vesículas ricas em enzimas ácidas que quando liberadas no citoplasma celular atuam “dissolvendo” todas as estruturas B) Lisossomos são responsáveis por sintetizar proteínas. Quando esta organela deixa de sintetizar as proteínas a célula deixa de “viver”. C) Lisossomos são responsáveis pela respiração celular. Sem eles não há produção de ATP e a célula morre D) Lisossomos são vesículas que liberam sais de cálcio responsáveis pelo enrijecimento do citoplasma. E) Lisossomos são organelas responsáveis pela síntese do citoesqueleto. Sem o citoesqueleto a célulaperda a forma e morre. 8) As principais teorias sobre evolução de organelas dita que as mitocôndrias atuais seriam fruto da fagocitose de células procariontes por células eucariontes primitivas, mas, por alguma razão ainda não elucidada, estas células procariontes não foram digeridas e passaram a viver em simbiose com as células eucariontes, gerando a organela que atualmente conhecemos como mitocôndrias. Podemos citar como principal função das mitocôndrias: A) síntese de proteínas B) empacotamento e exocitose de carboidratos C) respiração celular e produção de ATP D) síntese de lipídios E) transporte de substância para o meio externo 43 9) A síntese de proteínas é um processo essencial para a sobrevivência celular e muito conservado ao longo da evolução. A principal estrutura envolvida na síntese de proteínas são os ribossomos, no entanto a organela responsável pelas modificações pós tradicionais destas proteínas é: A) mitocôndria B) complexo de Golgi C) lisossomo D) retículo endoplasmático E) membrana celular 10) O atual modelo de membrana plasmática aceito pelos pesquisadores é o modelo “mosaico fluído” proposto em 1972 por Singer e Nickolson. A partir deste modelo podemos definir algumas características, tais como permeabilidade seletiva, a capacidade de separar o LIC do LEC, reconhecimento de molecular estranhas e marcadores de compatibilidade celular. Todas as propriedades só foram possíveis graças a composição da membrana. Constituindo o modelo “mosaico fluído” proposto em 1972 temos os fosfolipídios, as proteínas, os carboidratos e o colesterol; cada um desempenhando uma função específica na membrana. Com base nas informações acima, assinale a alternativa que descreva corretamente os elementos que compõe a membrana plasmática e a função desempenhada por cada um deles. A) Proteínas – transporte, reconhecimento; fosfolipídios – delimita espaço celular; colesterol – rigidez e glicocálice – marcador de identidade celular B) Proteínas – delimita o espaço celular; fosfolipídios – transporte de macromolecular; colesterol – fluidez e glicocálice – marcador de identidade celular. C) Proteínas – transporte, reconhecimento, fosfolipídios – rigidez; colesterol – delimita o espaço celular e glicocálice – transporte por difusão. D) Proteínas – transporte por difusão, fosfolipídios – transporte ativo; colesterol – marcador de identidade celular e glicocálice – rigidez. E) Proteínas – transporte, reconhecimento, fosfolipídios – delimita espaço celular; colesterol – transporte ativo e glicocálice – marcador de identidade celular 11) "Organela responsável por modificações químicas em proteínas, tais como a adição de carboidratos, bem como o endereçamento e secreção de qualquer composto produzido no meio intracelular". Assinale a alternativa que corresponda a organela cuja função foi acima descrita A) peroxissomos B) lisossomos C) complexo de Golgi D) Vacúolo E) mitocôndria 12) A estrutura do nuclear é essencial para que a replicação, transcrição e expressão do código genético seja eficiente. Assinale a alternativa falsa a respeito do envoltório nuclear. A) O envoltório nuclear é descontínuo, havendo a presença de poros responsáveis pelo transporte de substâncias de dentro para fora do núcleo e vice-versa. B) As histonas são proteínas nucleares que ficam associadas ao envoltório nuclear durante a prófase C) Durante o processo de divisão celular existe o rompimento do envoltório nuclear D) A fase S é conhecida como fase de síntese, durante ela ocorre a duplicação do DNA E) Existem ribossomos associados ao envoltório nuclear 13) Assinale a alternativa correta a respeito do ciclo celular A) Na fase G1 ocorre a replicação do DNA B) A fase G2 caracteriza-se pela síntese de estrutruras essenciais para a divisão celular C) A fase G2 é responsável pela duplicação do DNA D) Na fase G0 ocorre a meiose E) O ciclo celular só está presente em células cancerígenas 14) No núcleo são realizados processos como a replicação celular e a transcrição; no entanto o processo de tradução ocorre no citoplasma em virtude da necessidade de ribossomos. Sabendo que: (i) o RNA foi produzido e processado no núcleo; (ii) o RNA mensageiro (mRNA) foi sintetizado no núcleo; (iii) o mRNA é utilizado na síntese de proteínas e (iv) a síntese de proteínas ocorre no citoplasma. Assinale a alternativa que descreva claramente como ocorre a passagem do RNA mensageiro (mRNA) do núcleo para citoplasma. A) O mRNA passa por difusão simples B) O mRNA passa através de vesículas sintetizadas pelas histonas C) O mRNA passa através dos poros nucleares D) O mRNA não é produzido no núcleo 44 E) O mRNA é transportado através das histonas 15) A avaliação microscópica de uma célula revela a presença de um núcleo delimitado por uma membrana descontínua. No interior do núcleo podemos perceber que em determinadas regiões a cromatina encontra-se mais densa, formado estruturas ovais conhecidas como nucléolo. O nucléolo é mais evidente em células como as musculares devido a grande capacidade de síntese proteica deste tipo celular. Isto acontece por que a função do nucléolo é: A) Realizar respiração celular B) Realização da síntese proteica C) Produção de ATP D) Sítio de produção de ribossomo, estrutura associada á síntese proteica E) Sítio de produção de ribossomos, estrutura associada a contração muscular 16) "Essas proteínas básicas, inicialmente, foram consideradas como componentes meramente estruturais, mas agora são reconhecidas pelo importante papel que desempenham na manutenção do equilíbrio dinâmico da cromatina. As caudas amino terminais das histonas estão sujeitas a uma variedade de modificações pós-traducionais, como metilação, acetilação, fosforilação, entre outras, que regulam suas funções. Algumas modificações estão associadas a genes ativos, enquanto outras a genes silenciosos. Uma das modificações mais estudadas atualmente é a acetilação, que depende da atividade de duas famílias de enzimas, histonas acetiltransferases (HAT) e histonas desacetilases (HDAC). (...) Inibidores das histonas desacetilases (iHDAC) têm emergido como uma nova classe de agentes anticâncer. Estes HDAC têm demonstrado atividades contra diversos tipos de câncer e notáveis efeitos na proliferação da célula tumoral, na morte celular programada, na diferenciação e angiogênese in vitro e in vivo” (Menditi e Kung, O papel das proteínas histonas nas neoplasias hematológicas / The role of histones proteins in hematological neoplasias. Rev. bras. cancerol; 53(4):453-460, out.-dez. 2007). Dentre os vários elementos presentes na estrutura do núcleo, podemos citar as histonas, proteínas que ficam associadas à cromatina. Quanto a função das histonas, assinale a alternativa correta A) As histonas atuam na replicação do DNA B) As histonas são responsáveis pela abertura da dupla hélice durante a replicação do DNA C) A associação entre o DNA e as histonas permite a realização do processo de transcrição do DNA D) As histonas são visíveis especialmente em células com alta capacidade de síntese proteica em virtude do seu papel na síntese de ribossomos E) As histonas ficam associadas ao DNA formando os nucleossomos. A função das histonas é a compactação do material genético 17) Tanto a mitose como a meiose são processos de divisão celular que ocorrem no organismo humano. Nos dois processos as fases recebem o mesmo nome: Prófase, Metáfase, Anáfase Telófase. Abaixo estão descritas algumas afirmações a respeito destes dois processos. Assinale a alternativa que corresponde a uma comparação correta entre mitose e meiose: A) A grande diferença entre a prófase da mitose e a prófase I dameiose é a presença do crossing – over, evento de permuta entre cromossomos que ocorre apenas na mitose. B) A grande diferença entre a prófase da mitose e a prófase II da meiose é a presença do crossing – over, evento de permuta entre cromossomos que ocorre apenas na meiose. C) A grande diferença entre a metáfase da mitose e a metáfase I da meiose é a presença do crossing – over, evento de permuta entre cromossomos que ocorre apenas na meiose. D) A grande diferença entre a prófase da mitose e a prófase I da meiose é a presença do crossing – over, evento de permuta entre cromossomos que ocorre apenas na meiose. E) A grande diferença entre a anáfase da mitose e a anáfase da meiose é a presença do crossing – over, evento de permuta entre cromossomos que ocorre apenas na meiose. 18) Qual a diferença entre a anáfase I e a anáfase II da meiose? A) Na anáfase I ocorre a separação das cromátides irmãs e na anáfase II ocorre a separação dos cromossomos homólogos. B) Na anáfase I ocorre a separação das cromátides irmãs e na anáfase II ocorre o processo de crossing- over. C) Na anáfase I ocorre a separação das cromátides irmãs e na anáfase II ocorre a separação das cromátides homólogas. D) Na anáfase I ocorre a separação dos cromossomos homólogos e na anáfase II ocorre a separação das cromátides irmãs. E) Na anáfase I ocorre a separação dos cromossomos homólogos e na anáfase II ocorre a não disjunção dos cromossomos homólogos. 45 19) Assinale a alternativa errada A) Em mamíferos, a mitose ocorre em células somáticas e a meiose em gametas B) A meiose reduz o número de cromossomos pela metade, permitindo a geração de células haploides C) O evento de crossing - over ocorre exclusivamente na mitose, sendo responsável por manter a variabilidade genética entre as células somáticas D) A mitose ocorre apenas nas células somáticas, permitindo que o número de cromossomos seja mantido em 2n=46 E) O processo de crossing over ocorre durante a meiose e permite que haja a variabilidade genética entre cromossomos homólogos. 20) "Durante esta fase, os cromossomos homólogos e duplicados ficam alinhados no polo equatorial da células. Aos seus centrômeros estão ligadas as fibras do fuso, estruturas formadas pelos microtúbulos. Na fase seguinte, as fibras do fuso começam a se movimentar e os cromossomos homólogos deslocam-se para extremidades opostas da célula." As duas fases acima descritas corresponde, RESPECTIVAMENTE, à: A) Prófase e metáfase B) metáfase e anáfase C) anáfase e telófase. D) anáfase e metáfase E) prófase e anáfase 21) A mitose é um evento equacional e que acontece nas células somáticas. Sua principal característica é a manutenção do número de cromossomos e a ausência de variabilidade genética. Por outro lado, a meiose é um evento que acontece apenas nas células germinativas e suas principais características são: A) manutenção do número de cromossomos e variabilidade genética B) redução do número de cromossomos e ausência de variabilidade genética C) separação dos cromossomos duplicados e ausência de variabilidade genética D) redução do número de cromossomos e variabilidade genética E) citocinese desigual e ausência de fibras do fuso. 22) Com relação à constituição da membrana, assinale a alternativa correta: A) apresenta bicamada lipídica, e as proteínas posicionam-se interna e externamente a esta bicamada, fornecendo reforço estrutural. B) apresenta bicamada lipídica, e estes são muito mais abundantes na membrana do que as proteínas. C) apresenta bicamada lipídica que fornece a base da membrana, e proteínas inseridas entre os lipídeos, que dão as funções da membrana, atuando como receptores, canais e transportadores. D) apresenta grande quantidade de proteínas, que formam a base da membrana, e lipídeos que são responsáveis pela permeabilidade seletiva. E) tem a capacidade de permitir a passagem apenas de substâncias polares, e nunca de apolares. 23) A respeito das organelas celulares, assinale a alternativa que nos dá as organelas responsáveis pela respiração e pela secreção, respectivamente: A) complexo de Golgi e lisossomos. B) mitocôndrias e complexo de Golgi. C) complexo de Golgi e plastos. D) mitocôndrias e lisossomos. E) isossomos e retículo endoplasmático 24) Com relação ao núcleo da célula, assinale a alternativa incorreta: A) apresenta membrana dupla, em alguns pontos com comunicação com o retículo endoplasmático. B) apresenta orifícios por onde podem passar grandes moléculas, como filamentos de RNA e ribossomos. C) guarda, no seu interior, o DNA da célula, além de moléculas chamadas de histonas e o nucléolo. D) é o local onde ocorre a produção dos ribossomos e das proteínas da célula, que saem pelos poros. E) tanto o DNA quanto o RNA são produzidos no interior do núcleo. 25) Observou-se que, dentro de algumas células, os íons Na + passam dos locais onde se encontram em maior concentração para os locais onde se encontram em menor concentração, esse movimento pode ser explicado por: A) osmose. B) transporte ativo. C) transporte mediado por transportador. D) permeabilidade seletiva da membrana. E) difusão. 46 26) Quanto à mitose, assinale a alternativa correta: A) produz as células reprodutivas do organismo. B) produz células com 23 cromossomos cada. C) ocorre duplicação dos centrômeros. D) ocorre crossing-over. E )produz células com o dobro do número de cromossomos da célula mãe. 27) Não disjunção é: A) quando a célula não se separa na telófase, dando origem a uma célula com dois núcleos. B) quando os cromossomos não se separam corretamente, fazendo com que surja uma célula com um cromossomo a mais e outra com um cromossomo a menos. C) quando o cromossomo passa por um processo incorreto de divisão, originando uma célula com metade do cromossomo e a outra com a outra metade. D quando um cromossomo demora a se posicionar na metáfase, ficando fora da anáfase, fazendo com que surja uma célula com um cromossomo a mais e outra com um a menos. E) quando ocorre o nascimento de gêmeos ligados, ou seja, quando não há a disjunção dos gêmeos dentro do útero materno. 28) Qual das alternativas é correta em relação as células eucariontes: A) Apresenta envoltório nuclear e vasto sistema de membranas B) ausência de envoltório nuclear e pobreza de membranas C) envoltório nuclear e parede extracelular D) ausência de envoltório nuclear e de parede extracelular E) material genético disperso no citoplasma e parede extracelular 29) Qual alternativa abaixo é uma função do reticulo endoplasmático liso: A) reservatório de cálcio B) síntese de DNA C) síntese proteína D) síntese RNA E) produção dos ribossomo 30) Assinale alternativa incorreta em relação a cromatina e os cromossomos : A) a cromatina constitui os cromossomos durante a divisão celular B) a cromatina e constituída de proteínas simples e DNA C) a melhor fase para visualização dos cromossomos durante a divisão celular e a metafase D) os cromossomos são estruturas que contém os genes E) o número de cromossomos é constante nos seres vivos 31) os cílios e flagelos estão presentes respectivamente : A) no epitélio intestinal e na cauda do espermatozóide B) nos vírus e nas bactérias C) nas bactérias e nas caudas dos espermatozoides D) na árvore respiratória e nos vírus E) na árvore respiratória e na cauda dos espermatozoides 32) As microvilosidades presentes nas células do epitélio intestinal tem função de : A) aumentar aderência de uma célula a outra B) produzir grande quantidade de ATP necessário ao intenso metabolismo celular C) aumentar superfície absorçãoD) sintetizar enzimas digestivas E) secretar muco 33) A estrutura celular que mantém a constância do meio intracelular ,possui receptores para hormônios e estabelece conexões entre as células é: A) membrana plasmática B) membrana nuclear C) junções comunicantes D) citoplasma E) desmossomos 47 34) O processo pelo qual a substância atravessa a membrana plasmática sem consumo de energia graças as moléculas de perneases é chamado : A) transporte ativo B) transporte passivo C) difusão facilitada D) osmose E) difusão passiva 35) Qual estrutura especializada na junção celular é formada por canais compostos de conexons, com função de comunicar células adjacentes e permitir a passagem livre de solutos e íons : A ) desmossomos B ) zônula oclusiva C) junção comunicante D) microvilos E) lisossomos 36) Qual organela citoplasmática está relacionada com a respiração celular: A) Lisossomos B) Retículo endoplasmático C) Mitocôndrias D) Complexo de Golgi E) Carioteca 37) Analise o texto abaixo para responder. A experimentação animal deve ser conduzida apenas após consideração de sua relevância para a saúde do homem e dos animais. Assim, alguns experimentos, segundo o código de ética de uso animal, São considerados experimentos condenáveis pôr causarem intenso sofrimento físico ou psíquico a estes. Dentre as alterações estão as provocadas durante esses experimentos constatamos os provocados na membrana citoplasmática. A partir deste texto responda:Uma substância atravessa a membrana plasmática do local onde está menos concentrada para o local onde está mais concentrada, contra o gradiente de concentração. Esse tipo de transporte é chamado de: A) Osmose B) Transporte ativo C) Transporte passivo D) Endocitose E) Exocitose 38) Devido sua simplicidade, células procarióticas são modelos ideais para o estudo de diversos aspectos fundamentais da bioquímica e da biologia molecular. A maioria dos conceitos atuais da biologia molecular, incluindo a compreensão da replicação do DNA, do código genético, da expressão gênica e da síntese de proteína deriva dos estudos realizados com a E. coli que é um exemplo de célula procariótica. Em contrapartida, as células procarióticas são mais complexas e podem ter surgido a partir da associação simbiótica de procariotos. Entre as inúmeras diferenças encontradas quando comparamos as células eucarióticas e procarióticas podemos acrescentar que: A) As células procarióticas possuem a fita de DNA com diferentes bases nitrogenadas. B) As células procarióticas não são encontradas em ambientes marinhos C) Somente as células procarióticas possuem parede celular D) As células procarióticas não possuem ribossomos E) As células procarióticas não formam tecidos 39) Para responder considere o texto abaixo. “João trabalha em uma confeitaria cujo proprietário é alemão. Todas as manhãs este deixa, sobre a mesa da cozinha, uma receita em português e os ingredientes de um bolo que João deve preparar. A receita original, escrita em alemão, fica guardada no escritório da confeitaria. Somente o patrão de João pode abrir o escritório e escrever, em português, a receita a ser utilizada naquele dia”. Na analogia, o escritório, a cozinha e João corresponderão, respectivamente, aos seguintes componentes de uma célula de eucarioto: A) citoplasma, núcleo e cromossomo. B) núcleo, citoplasma e ribossomo. C) citoplasma, núcleo e membrana nuclear. D) núcleo, citoplasma e cromossomo. E) cromossomo, membrana nuclear e citoplasma. 48 40) Leia as descrições seguintes. I. Organela constituída por numerosas vesículas achatadas e empilhadas, com as porções laterais dilatadas, normalmente localizada nas proximidades do núcleo e do retículo endoplasmático rugoso.Concentra, modifica, empacota e endereça as proteínas e lipídios produzidos no retículo endoplasmático. Isto significa que as proteínas e lipídios sintetizados no retículo endoplasmático são transportados para esta organela onde são modificadas e empacotadas para serem transportadas para outras locais da célula. II. São vesículas delimitadas por membranas contendo mais de 40 enzimas hidrolíticas em seu interior, com a função de digestão intracelular de compostos orgânicos. Participam da apoptose porque são vesículas ricas em enzimas ácidas que quando liberadas no citoplasma celular atuam “dissolvendo” todas as estruturas via digestão intracelular. III. Organela formada por uma rede intercomunicante de vesículas achatadas, vesículas redondas e túbulos revestidas por membrana lipoproteica. Algumas partes têm ribossomos aderidos e outras partes não os possuem. As funções dos dois tipos são diferentes, e a proporção de cada um depende dos papéis metabólicos da célula. É a sede de intensa síntese de proteínas e de lipídios. Pode-se afirmar corretamente que o item A) I refere-se ao retículo endoplasmático liso, que tem a função de produção de proteínas dentro das células. B) I e o item III referem-se, respectivamente, ao complexo de golgi e ao retículo endoplasmático, os quais estão particularmente desenvolvidos em células com função de produção de substâncias (secreção). C II refere-se aos lisossomos, que são vacúolos responsáveis pela produção de proteínas e lipídios. D) II e o item III referem-se, respectivamente, aos lisossomos e ao retículo endoplasmático. E) III refere-se mitocôndrias, que são responsáveis pela digestão intracelular de compostos orgânicos 41) “As células necessitam de energia para realizar todas as suas atividades. A energia é obtida através das moléculas de ATP. A usina geradora destas moléculas altamente energéticas são organelas, presentes em todos os tipos celulares. Estas organelas são esféricas ou alongadas e geram energia a partir da oxidação de moléculas de alimento, como açúcares, para produzir ATP, o combustível básico da célula. Consomem Oxigênio e liberam CO2 participando dos processos de respiração celular da célula. A energia do ATP é empregada pelas células na realização de trabalho: síntese de substâncias, movimento, divisão celular, etc. Os processos de oxidação da glicose constituem a respiração celular aeróbica, dependente de oxigênio.” O texto acima refere-se a qual organela? A) complexo de golgi B) mitocôndrias C) núcleo D) ribossomos E) membrana citoplasmática 42) As células são unidades fundamentais da vida. As células eucariontes apresentam duas partes fundamentais: o núcleo e o citoplasma. No citoplasma da célula eucarionte encontramos diversas organelas. Leia o texto abaixo e responda a pergunta colocada após o texto. ”Esta organela celular está presente em todas as células eucarióticas sendo composta por uma rede tridimensional de túbulos e sacos achatados que se interconectam formando um labirinto de túbulos ocupando aproximadamente 10% do volume celular. Distribui-se por todo o citoplasma, indo desde o núcleo até a membrana plasmática. Algumas partes têm ribossomos associados e outras partes não os possuem. As partes que possuem ribossomos associados são abundantes nas células especializadas na produção de proteínas, como os fibroblastos do tecido conjuntivo. Desta forma, possui papel central na produção de proteínas da célula, com a participação dos ribossomos.”. O texto em questão refere-se a qual organela celular? A) complexo de golgi B) mitocôndrias C) núcleo D) ribossomos E) retículo endoplasmático rugoso 43) Na reportagem da revista Ciência e Saúde do dia 15/07/2009 sobre “Doenças de pele podem agravar no inverno” aborda que “..nessa época do ano os problemas mais comuns podem ser alergias da pele (dermatites)e eczemas (lesão ou inflamação da pele). A diretora da SBD-SP, a dermatologista Flávia Addor, ressalta que hábitos, como banhos quentes e duradouros no inverno, podem contribuir para o surgimento dessas doenças, pois ressecam e desidratam a pele. "A pele tem diversas funções, como proteção das agressões externas, perdas de água do corpo, proteção imunológica e regulação térmica. Quando a pele está ressecada e desidratada, essas funções ficam comprometidas e a pele fica mais propensa ao aparecimento de doenças"...” 49 Sobre a pele e o tecido epitelial leia atentamente as afirmações e assinale a alternativa correta: I As glândulas que liberam o conteúdo para o exterior através de ductos e para a circulação sanguínea pela liberação do conteúdo nos vasos sanguíneos são respectivamente glândulas endócrinas e glândulas exócrinas. II O epitélio pseudoestratificado contém todas suas células mantendo contato com a membrana basal e o conjuntivo III As junções que não permitem a passagem de substâncias e que permitem a passagem de substâncias de uma célula para a outra são respectivamente junções tipo GAP e junções de oclusão. IV Dentre as especializações de membrana podemos incluir: microvilos, cílios e desmossomos. É CORRETO o que se afirma em: A) I B) II C) III D) IV E) Todas estão incorretas 44. Moléculas pequenas e alguns íons, como Na + e K e Ca + podem atravessar a membrana plasmática através de canais constituídos pelas proteínas integrais. Quando esta travessia se realiza com a participação de proteínas carreadoras sem gasto energético, chamamos o processo de: a) Difusão passiva b) Osmose ativa c) Transporte facilitado d) Osmose passiva e) Transporte ativo 45. Chama-se cariótipo ao conjunto dos cromossomos de uma célula. O estudo do cariótipo fornece resultados importantes de grande interesse, pois: a) Permite a determinação do sexo genético, especialmente em casos de hermafroditismo e pseudo- hermafroditismo. b) Revelam alterações cromossômicas presentes em tumores, leucemias e em várias doenças hereditárias. c) Auxilia nos estudos de doenças devidas a anomalias no número de cromossomos sexuais. d) Permitem a identificação de diversas mutações que afetam cílios e flagelos que originam a síndrome dos cílios imóveis responsáveis pela infertilidade masculina. e) Facilita o diagnóstico da “doença de células”. Doença hereditária rara, que se caracteriza clinicamente por defeito no crescimento e retardo mental. 46. A mitose é um processo contínuo de divisão celular, durante o qual uma célula se divide em duas, recebendo cada nova célula um lote cromossômico igual ao da célula mãe. Ao microscópio ótico observamos a reconstituição do envoltório nuclear e do nucléolo. Didaticamente estamos nos referindo à divisão mitótica denominada. a) Pré-metáfase b) Metáfase c) Prófase d) Telófase e) Anáfase 47. O organismo possui complexos sistemas para estimular ou inibir a proliferação celular, influenciada por um grupo de genes (proto-oncogênes). Abaixo em relação à proliferação celular, analise: I. Os defeitos no funcionamento dos proto-oncogênes podem ser induzidos por mutação, amplificação gênica ou por alteração na sua posição. II. As proliferações celulares normais que obedecem aos mecanismos de controle originam tumores. III. Neoplasia (tumor) é uma massa de tecido originada pela modificação celular descontrolada. IV. Vírus que contém proto-oncogênes são incapazes de introduzi-los no DNA das células por eles invadidas. Baseado nas afirmativas acima assinale a afirmativa correta. a) As afirmativas II e IV estão corretas. b) As afirmativas I e II estão corretas. c) As afirmativas II e III estão corretas. d) As afirmativas I e IV estão corretas. e) As afirmativas I e III estão corretas. 50 48. Macromoléculas e partículas maiores entram nas células em bloco e provocam modificações na membrana plasmática, porém ocorre este mesmo processo em direção oposta, isto é, de dentro para fora da célula, ao que denominamos de: a) Endocitose. b) Pinocitose de fase fluida. c) Endocitose mediada. d) Fagocitose. e) Exocitose. 49. A mitose é um processo contínuo de divisão celular, durante o qual uma célula se divide em duas, recebendo cada nova célula um lote cromossômico igual ao da célula mãe. Ao microscópio ótico observamos a reconstituição do envoltório nuclear e do nucléolo. Didaticamente é dividida em fases: a) Prófase b) Metáfase c) Anáfase d) Telófase I. Agregação dos cromossomos nos pólos da célula II. Ruptura do envoltório nuclear III. Cromossomos dispostos no equador da célula. IV. Reconstituição do envoltório nuclear Assinale a alternativa que corresponde à associação correta. A ( ) (I – C) (II – A) (III – B) (IV – D) B ( ) (I – A) (II – C) (III – B) (IV – D) C ( ) (I – D) (II – C) (III – A) (IV – B) D ( ) (I – B) (II – D) (III – C) (IV – A) E ( ) (I – C) (II – B) (III – D) (IV – A) 50. Os peroxissomos oxidam substratos orgânicos específicos, retirando átomos de hidrogênio, combinando-os com o oxigênio molecular, resultando o peróxido de hidrogênio, substancia oxidante a célula, que é eliminada pela enzima catalase. Com relação as informações acima afirma-se. I – A atividade da catalase é importante do ponto de vista médico, porque muitas moléculas toxicas são oxidadas principalmente nos peroxissomos do fígado e dos rins. II – Defeitos nas proteínas dos peroxissomos provocam a adrenoleucodistrofia ligada ao cromossoma X. III - A catalase utiliza o hidrogênio da água e transforma-o em peróxido de oxigênio. Assinale a alternativa correta. a. As afirmativas I e II são verdadeiras. b. As afirmativas II e III são verdadeiras. c. As afirmativas I e III são verdadeiras. d. As afirmativas II e III são verdadeiras e a afirmativa I é falsa. e. As afirmativas I e III são verdadeiras e a afirmativa II é falsa. 51. O reticulo endoplasmático liso não apresenta ribossomos, e sua membrana geralmente se dispõe sob a forma de túbulos que se anastomosam. Participam de diversos processos funcionais, de acordo com o tipo de célula a função exercida por ele nas células musculares estriadas é: a. ( ) Participar da síntese de hormônios para auxiliar a distensão muscular. b. ( ) Auxiliar no processo de conjunção, oxidação e metilação para inativar a contração muscular. c. ( ) Acumular e liberar íons de cálcio para regular a contração muscular. d. ( ) Participar da hidrolise do glicogênio, produzindo glicose para o metabolismo energético. 52. O núcleo é o centro de controle de todas as atividades celulares. Abaixo está listada a sua constituição: a) Envoltório nuclear b) Cromatina c) Nucléolo d) Matriz celular e) Nucleoplasma Associe com as alternativas abaixo: I – Separa o conteúdo intracelular do citoplasma II – Produzem ribossomos III – Estrutura fibrilar que fornece apoio para os cromossomos interfásicos IV – Constituída por duplos filamentos helicoidais de DNA associados a proteínas (histonas). V – Sua caracterização ao microscópio elétrico é impossível, é definido como componente granuloso preenchendo espaços morfologicamente bem caracterizados no núcleo. 51 Assinale a alternativa que corresponde a associação correta. a) (I – b) (II – a) (III – c) (IV – e) (V – d) b) (I – d) (II – b) (III – a) (IV – c) (V – e) c) (I – c) (II – d) (III – b) (IV – a) (V – e) d) (I – a) (II – c) (III – d) (IV – b) (V – e) e) (I – e) (II – c) (III – a) (IV – d) (V – b) 53) Qual das alternativas é correta em relação as células eucariontes: A) Apresenta envoltório nuclear e vasto sistema de membranas B) ausência de envoltório nuclear e pobreza de membranas C) envoltório nuclear e parede extracelular
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