Resumo de Biologia Celular

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Resumo de Biologia Celular
Citoplasma
Composto de água, proteínas, sais, aminoácidos e açúcares
Fazem movimentos de Ciclose e Amebóide.
Caracterizado como um fluído homogêneo e viscoso, além de bolsas e canais membranosos, e também a presença de organelas.
O citosol também serve como reserva de gorduras e glicogênio.
Ciclose → O impulso ocorre pela contração rítmica de certos fios de proteínas presentes no citoplasma. Esse tipo de movimento é muito presente em protozoários.
Citoesqueleto
Ele é constituído por uma rede de filamentos finos, onde encontram-se os microtúbulos(tubulina) e microfilamentos(actina) e suas funções envolvem os movimentos de ciclose, migração dos cromossomos, batimentos de cílios e flagelos.
Faz transporte de entrelaçamento de proteínas e fixação das organelas, também deixa fixo o núcleo no centro da célula. Permite a expansão da membrana citoplasmática por meio dos pseudópodes(movimentos ameboides), por exemplo, no ato de fagocitose.
A composição do citoesqueleto é feita por tubulina e actina em filamentos intermediários.
Microfilamentos → São mais abundantes, possuem actina e estão presentes em células eucariontes.
Microtubulos → Funcionam como trilhos/andaimes no citoesqueleto, são rígidos e é constituído por tubulinas com formato cilíndrico.
Filamentos de Actina → proteínas elásticas
Filamentos Intermediários → Uma queratina que é formada por feixes de filamentos, dando uma complacência e não elasticidade, como a actina.
O citoesqueleto é importante pois nos seus filamentos ocorrem sinais quimiotáxicos.
Organelas
Todas as organelas são formadas da membrana citoplasmática, exceto a mitocôndria.
Ribossomos → Os ribossomos são as estruturas nas quais são produzidas as proteínas das células. Nas células eucariontes estão aderidos ao retículo endoplasmático.
São organelas celulares constituídos por proteínas e ácido ribonucleico presentes no citoplasma celular, nas mitocôndrias, nos cloroplastos e na parte superficial do retículo endoplasmático, formando o retículo endoplasmático rugoso (granular).
Sua função envolve a síntese proteica através da informação genética que lhes chega do ADN transcrito na forma de ARN mensageiro.
Estão presentes em todas as células, exceto no espermatozoide.
Reticulo Endoplasmático → São sacos achatados, limitados por uma membrana, presentes em células eucariontes, possuindo 2 tipos, o R.E Granular e Agranular. O retículo endoplasmático atua como uma rede de distribuição de substâncias no interior da célula.
Curiosidades: É a atuação do retículo das células hepáticas que permite eliminar parte doálcool, medicamentos e outras substâncias potencialmente nocivas que ingerimos.
No R.E Liso não há presença de ribossomos aderidos. Este é responsável pela síntese de lipídeos(lecitina e colesterol) e esteroides(testosterona e estrógeno). Estão presentes nas células do fígado e nas gônadas. Nas células do fígado, o REL, absorve substâncias tóxicas, modificando-as ou destruindo-as, de modo a não causarem danos ao organismo.
No R.E Rugoso há presença de ribossomos aderidos. Este é responsável pela síntese proteica e pela formação da membrana do R.E Liso. 
Suas funções envolvem transporte de subst. intracelulares e para o meio externo, armazena materiais (forma vacúolos), facilita reações químicas no citoplasma, síntese de proteínas e lipídios (fosfolipídios) e também detoxificação - degradação de toxinas (fígado, rins).
As proteínas fabricadas nos ribossomos do RER penetram nas bolsas e se deslocam em direção ao aparelho de Golgi, passando pelos estreitos e tortuosos canais do retículo endoplasmático liso.
Complexo de Golgi → O aparelho de Golgi está presente em praticamente todas as células eucariontes, e consiste de bolsas membranosas achatadas, empilhadas como pratos. Ele se localiza anexo ao R.E e não há presença de ribossomos.
Cada uma dessas pilhas recebe o nome de dictiossomo. Nas células animais, os dictiossomos geralmente se encontram reunidos em um único local, próximo ao núcleo. Nas células vegetais, geralmente há vários dictiossomos espalhados pelo citoplasma.
Função: Secreta, armazena e funciona como empacotador e exportador de substâncias.
Sintetiza polissacarídeos, origina o glicocálix, lamela média e lisossomos. Também forma o acrossomo dos espermatozoides.
É o que ocorre, por exemplo, com as enzimas digestivas produzidas e eliminadas pelas células de diversos órgãos (estômago, intestino, pâncreas etc.). O principal papel dessa estrutura citoplasmática é a eliminação de substâncias que atuam fora da célula, processo genericamente denominado secreção celular.
As enzimas digestivas do pâncreas, por exemplo, são produzidas no RER e levadas até as bolsas do aparelho de Golgi, onde são empacotadas em pequenas bolsas, que se desprendem dos dictiossomos e se acumulam em um dos pólos da célula pancreática. 
Lisossomos → São bolsas membranosas que contêm enzimas capazes de digerir substâncias orgânicas. Com origem no aparelho de Golgi, os lisossomos estão presentes em praticamente todas as células eucariontes. 
São responsáveis pela digestão intracelular. As bolsas formadas na fagocitose e na pinocitose, que contêm partículas capturadas no meio externo, fundem-se aos lisossomos, dando origem a bolsas maiores, onde a digestão ocorrerá.
Dentro dos lisossomos há presença de diversas proteínas (glicase, lipase, hidrolase, etc.). Ele faz fagocitose, possuindo uma membrana própria, atraindo substâncias ou até mesmo bactérias. Ao atrair o vacúolo digestivo, por afinidade quimiotaxica, para o lisossomo, suas enzimas vão atuar na substância, quebrando-as e formando aminoácidos.
A defesa primária inespecífica ocorre no lisossomos, quando uma nova bactéria ataca o organismo. A defesa secundária específica ocorre quando os anticorpos já reconhecem o ataque de uma bactéria. 
Vacúolos digestivos → As bolsas originadas pela fusão de lisossomos com fagossomos ou pinossomos são denominadas vacúolos digestivos. Em seu interior, as substâncias originalmente presentes nos fagossmos ou pinossomos são digeridas pelas enzimas lisossômicas. Também podem fazer fagocitose bacteriana, afim de transformar em anticorpos.
À medida que a digestão intracelular vai ocorrendo, as partículas capturadas pelas células são quebradas em pequenas moléculas que atravessam a membrana do vacúolo digestivo, passando para o Citosol. Com isso, essas moléculas serão utilizadas na fabricação de novas substâncias e no fornecimento de energia à célula. Os demais resíduos não aproveitados, são eliminados pelos vacúolos para fora da célula, no processo denominado clasmocitose.
Autofagia
Todas as células praticam autofagia, digerindo partes de si mesmas com o auxílio de seus lisossomos. Quando um organismo é privado de alimento e as reservas do seu corpo se esgotam, as células, como estratégia de sobrevivência no momento de crise, passam a digerir partes de si mesmas. 
O processo da autofagia se inicia com a aproximação dos lisossomos da estrutura a ser eliminada. Esta é cercada e envolvida pelos lisossomos, ficando contida em uma bolsa repleta de enzimas denominada vacúolo autofágico.
Através da autofagia, uma célula destrói e reconstrói seus constituintes centenas ou até milhares de vezes. 
Peroxíssomos → Peroxissomos são bolsas membranosas que contêm alguns tipos de enzimas digestivas. Sua semelhança com os lisossomos fez com que fossem confundidos com eles até bem pouco tempo. Entretanto, hoje se sabe que os peroxissomos diferem dos lisossomos principalmente quanto ao tipo de enzimas que possuem.
Entre outras funções, acredita-se que participem dos processos de desintoxicação da célula.
Centríolos → Os centríolos são organelas NÃO envolvidas por membrana e que participam do processo de divisão celular. Nas células de fungos complexos, plantas superiores (gimnospermas e angiospermas) e nematoides não existem centríolos. Eles estão presentes na maioria das células de animais, algas e vegetaisinferiores como as briófitas (musgos) e pteridófitas (samambaias). 
Estruturalmente, são constituídos por um total de nove trios de microtúbulos protéicos, que se organizam em cilindro.
São autoduplicáveis no período que precede a divisão celular, migrando, logo a seguir, para os pólos opostos da célula.
Mitocôndria → Produção de energia para a célula (respiração celular)‏
Presente em grande quantidade em células ativas como a dos músculos. 
Apresenta DNA, RNA e ribossomos. Possui capacidade de autoduplicação.
Constituída por duas membranas de composição semelhante a da membrana plasmática. A membrana externa é lisa enquanto a interna é cheia de dobras chamadas cristas.
Núcleo Celular → O núcleo celular contém o material genético (DNA), podemos compará-lo com o coração e cérebro, tratando-se de um corpo humano. O núcleo é quem decodifica/regula reações químicas e armazena o material genético para a sua prole, sendo transferido por meio da mitose, duplicando seu material celular. 
O núcleo se conecta ao citoplasma por meio dos póros nucleares, localizados na carioteca. A carioteca(delimitando o núcleo e se comunicando com o citoplasma através de póros nucleares) possui locais específicos de entrada e saída para determinadas substâncias. Formada ´por uma dupla camada lipídica, uma interna e outra externa. O Retículo Endoplasmático tem ligação da membrana citoplasmática até o núcleo. Dentro do núcleo está a cromatina (material genético) podendo ser Eucromatina ou Heterocromatina, durante a intérfase, possuindo 22 autossomos +1 sexual (conjunto de pares de cromossomos que formam o cariótipo humano).
Os Cromossomos Humanos → A cromatina se condensa numa série de organelas em forma de bastão. Nas células somáticas humanas são encontrados 46 cromossomos.
Cada cromossomo mitótico (em processo de divisão celular) apresenta uma região estrangulada o centrômero ou constrição primária, que divide os cromossomos em dois braços: p (de petti) para o braço curto e “q” para o longo. Os braços são indicados pelo número do cromossomo seguido de p ou q; por exemplo, 11p é o braço curto do cromossomo 11. Além da constrição primária descrita como centrômero, certos cromossomos apresentam estreitamentos que aparecem sempre no mesmo lugar: são as constrições secundárias.
Estrutura - o cromossomo apresenta a unidade estrutural filamentosa de DNA que se apresenta em forma de espiral, sendo envolvido por uma substância protéica denominada matriz. 
Partes de um cromossomo: 
 Cromômeros- A cromatina não é um filamento uniforme, mas apresenta em toda sua extensão engrossamentos bastante irregulares com aspectos de granulações (Cromômeros). Seu tamanho e localização são constantes para cada cromossomo. 
 Cromatídeos - É o resultado da divisão longitudinal do cromossomo durante a divisão celular. 
 Centrômero- Constrição primária que divide o cromossomo em dois braços e influi no movimento durante a divisão celular. Comumente há um centrômero por cromossomo mas existem organismos dicêntricos ou policêntricos. 
 Satélite - Porção terminal de material cromossômico separado do cromossomo por uma constrição secundária. 
 Zona SAT - Região relacionada com a formação do nucléolo durante a telófase. 
O estudo da morfologia dos cromossomos por fixação e coloração básica é mais fácil durante a metáfase e anáfase da divisão celular, pois os filamentos apresentam-se mais compactos e condensados.
DNA e RNA
Ácidos Nucleicos, conhecidos como moléculas de DNA(Ácido Desoxirribonucleico) e RNA(Ácido Ribonucleico). São formados por cadeias de polinucleotídeos, onde no RNA haverá 1 fita e no DNA 2 fitas, de polinucleotídeos. As moléculas de DNA são compostas por polímeros(que são grandes moléculas, que por sua vez, são constituídos por monômeros – pequenas moléculas), esses monômeros - fragmentos são chamados de nucleotídeos, e esses nucleotídeos compõem tanto as fitas de DNA quanto as de RNA. Por isso o nome de “cadeia de polinucleotídeos”.
Os nucleotídeos são compostos por três subunidades, que são grupamentos de fosfatos; açúcar(pentose – desoxirribose, no DNA, por não conter oxigênio, diferente do RNA que se chamará ribose); e por fim as bases nitrogenadas (no caso do DNA, são compostas de Adenina, Timina, Guaninas e Citosinas. Já no RNA possuem Adenina, Uracila, Guaninas e Citosinas). Unindo as três subunidades, formamos um grupamento de nucleotídeos composto de:
→ Fosfato + Açúcar + Bases Nitrogenadas.
Função do DNA → Retém todas as características genéticas do nosso corpo.
Função do RNA → Atua em processos de transcrição e tradução. 
RNAm → Vai até os ribossomos, para a síntese de proteínas, a partir dessa mensagem.
RNAt → Transporta aminoácidos para os Ribossomos produzirem proteínas através do RNAm.
RNAr → Constitui o ribossomo, se unindo a algumas proteínas pra formar o grão de ribossomo.
Divisão Celular 
A divisão celular acontece por meio de informações dadas pelos Cromossomos de uma molécula de DNA que estão “escritas” as principais características que serão repassadas no início do processo de divisão celular.
Possuímos 22 pares de cromossomos autossômicos e 1 par sexual.
O Gene tem uma “receita” para a produção de uma espécie.
O Alelo é responsável pela variação do Gene (por exemplo, variação da cor de cabelo). Esses Alelos podem ser dominantes – A – ou recessivos – a.
Cromossomos Homólogos → São pares de cromossomos, podendo ser recessivos ou dominantes, homozigotos (aa ou AA) ou heterozigoto (Aa)
A Meiose é um processo reducional, onde uma célula “2n” gera quatro células haploides “n”. Reduzindo o seu nº de cromossomos, nos seres humanos possuímos células com 46 cromossomos, e as únicas que tem 23 cromossomos, células “n” são os gametas, nos homens – espermatozoides e nas mulheres – óvulos. 
O processo de divisão celular é iniciado no encontro de duas células germinativas haplóides “n” (onde estas terão 23 cromossomos) denominados espermatozoide e óvulo, que vão dar origem a uma célula diploide “2n” (onde esta terá 46 cromossomos – por conta da união do espermatozoide + óvulo) formando um zigoto, dando origem a uma vida, uma célula capaz de gerar todas as células de um corpo humano.
No processo de Mitose, é mantido o número de cromossomos de uma célula, ocorre um processo equacional. Ao final da mitose, é produzido somente duas células diplóides. A mitose ocorre para a proliferação celular, seja pra crescimento do organismo, recuperar-se de um machucado etc.
Ciclo Celular 
Interfase → É a fase mais demorada do ciclo celular, ocupando 90~95% do tempo de ciclo, com grande atividade biossintética, subdivida em gaps (intervalos), fase G1 (9h), fase S(10h), G2 (4~5h), mitose (30m).
G1 [estabilidade]→ Tempo de vida normal da célula onde ela cresce, produzindo proteínas, ganhando volume. Ocorre intensa síntese de RNA e proteínas e com o aumento do citoplasma.
Fase S[síntese] → Fase de duplicação do material genético, formam-se 2 cromossomos com cromátides irmãs. Também ocorrem duplicação de centríolos e centrossomos.
G2[descanso] → Início da separação dos centros celulares. Tempo para o crescimento celular e para assegurar completa replicação do DNA antes da mitose. Pequena síntese de RNA e proteínas essenciais para o início da Mitose. Inicia-se a condensação da cromatina para que a célula possa progredir para a mitose.
Célula diplóide inicia a mitose 46 cromossomos e conteúdo de DNA de 4C (cada cromossomo é formado por duas moléculas de DNA unidas pelo centrômero)
Final da mitose células-filhas apresentam também 46 cromossomos, porém um conteúdo de DNA de 2C.
Mitose
divisão de células somáticas, pela qual o corpo cresce, diferencia-se e efetua a regeneração dos tecidos. As células-filhas recebem conjunto de informações genéticas (idêntico ao da célula parental). O número diplóide de cromossomos é mantido nas células filhas.
→ Fases:
- Prófase
- Prometáfase
- Metáfase
- Anáfase
- Telófase
Prófase
 Cromatina condensa-se emcromossomos definidos, ainda não visíveis ao microscópio óptico; Cada cromossomo duas cromátides-irmãs conectadas por um centrômero, em cada cromátide será formado um cinetócoro (complexos protéicos especializados) ; 
Os microtúbulos citoplasmáticos são desfeitos e reorganizados no fuso mitótico, irradiando-se a partir dos centrossomos à medida que estes migram para os pólos da célula.
Prometáfase
Fragmentação do envoltório nuclear e movimentação do fuso mitótico;
Microtúbulos do fuso entram em contato com os cinetócoros, que se fixam a alguns microtúbulos ;
Os microtúbulos que se ligam aos cinetócoros microtúbulos do cinetócoro, tencionam os cromossomos, que começam a migrar em direção ao plano equatorial da célula
Metáfase
Cromossomos compactação máxima, alinhados no plano equatorial da célula pela ligação dos cinetócoros a microtúbulos de pólos opostos do fuso; 
Como os cromossomos estão condensados, são mais visíveis microscopicamente nessa fase
Anáfase
Inicia com a separação das cromátides irmãs (divisão longitudinal dos centrômeros); 
Cada cromátide (cromossomo filho) é lentamente movida em direção ao pólo do fuso a sua frente.
Telófase
Cromossomos filhos estão presentes nos dois pólos da célula; Inicia-se a descompactação cromossômica, desmontagem do fuso e reorganização dos envoltórios nucleares ao redor dos cromossomos filhos.
Citocinese
Clivagem do citoplasma (processo começa durante a anáfase); Sulco de clivagem no meio da célula, que vai aprofundando-se; Separação das duas células filhas.
Meiose
Células germinativas inicia com uma célula diplóide e termina em 4 células haplóides geneticamente diferentes entre si.
Na meiose há a preservação do número cromossômico diplóide nas células humanas (gametas formados número haplóide).
Tem uma única duplicação do genoma, seguida de 2 ciclos de divisão: a meiose I e a meiose II.
Divisão reducional = são formadas duas células haplóides a partir de uma diploide.
Obtenção do número de cromossomos haplóide, mas com conteúdo de DNA ainda duplicado
Os cromossomos condensam-se continuamente.
→ Subfases da Meiose – PRÓFASE – Meiose I:
- Leptóteno
- Zigóteno
- Paquíteno
- Diplóteno
- Diacinese
Leptóteno
É elevado o grau de compactação da cromatina;
Nucléolo vai desaparecendo;
Cromossomos formados por 2 cromátides-irmãs (2 moléculas de DNA idênticas)
Zigóteno
Nesta fase - há a formação de estruturas fundamentais para a continuidade da meiose - COMPLEXO SINAPTONÊMICO e NÓDULOS DE RECOMBINAÇÃO, importantes para a próxima fase da Prófase I.
Paquíteno
Sinapse completa e as cromátides estão em posição para permitir o crossing-over (troca de segmentos homólogos entre cromátides não-irmãs do par de cromossomos homólogos).
Homólogos devem se manter unidos pelo complexo sinaptonêmico para ocorrer crossing-over.
Crossing-over - Formação dos QUIASMAS (locais de troca física de material genético)
Diplóteno
Desaparece o CS;
Os dois componentes de cada bivalente começam a se repelir;
Cromossomos homólogos se separam, mas centrômeros permanecem unidos e conjunto de cromátides-irmãs continua ligado;
Os 2 homólogos de cada bivalente mantêm-se unidos apenas nos quiasmas (que deslizam para as extremidades devido à repulsão dos cromossomos).
Diacinése
Cromossomos atingem condensação máxima;
Aumenta a separação dos homólogos e a compactação da cromatina.
Metáfase – Meiose I
Membrana nuclear desaparece; forma-se o fuso.
Cromossomos pareados no plano equatorial (23 bivalentes) com seus centrômeros orientados para pólos diferentes.
Anáfase - Meiose I
Os 2 membros de cada bivalente se separam = separação quiasmática (disjunção), os centrômeros permanecem intactos;
O número de cromossomos é reduzido a metade = haploide;
Os conjuntos materno e paterno originais são separados em combinações aleatórias;
Anáfase I é a etapa mais propensa a erros chamados de não-disjunção (par de homólogos vai para o mesmo pólo da célula)
Télofase – Meiose I
Os 2 conjuntos haplóides de cromossomos se agrupam nos pólos opostos da célula;
Reorganização do nucléolo, descondensação da cromatina e formação do envoltório nuclear.
Citocinese – Meiose I
Célula divide-se em 2 células-filhas com 23 cromossomos cada, 2 cromátides em cada cromossomo, = conteúdo 2C de DNA em cada célula-filha;
Citoplasma é dividido de modo igual entre as duas células filhas nos gametas formados pelos homens.
Intérfase – Meiose II
Fase breve;
Sem fase S ( = não há duplicação do DNA);
Semelhante à mitose comum, diferença = número de cromossomos da célula que entra em meiose II é haploide;
O resultado final são 4 células haplóides, cada uma contendo 23 cromossomos com 1 cromátide cada (divisão equacional).
Prófase – Meiose II
Compactação da cromatina;
Desaparecimento da membrana nuclear;
Microtúbulos se ligam aos cinetócoros e começam a mover os cromossomos para o centro da célula.
Metáfase – Meiose II
Os 23 cromossomos com 2 cromátides cada se alinham na placa metafásica.
Anáfase – Meiose II
Separação centromérica; 
Cromátides-irmãs se movem para os pólos opostos.
Telófase – Meiose II
Separação centromérica;
Cromátides irmãs se movem para os pólos opostos.
Citocinese – Meiose II
4 células com número de cromossomos e conteúdo de DNA haplóide (23 cromossomos e 1C de DNA).
Resultado Final da Meiose
Proporciona 3 fontes de variabilidade genética:
1) Segregação ao acaso dos cromossomos homólogos – 223 combinações (mais de 8 milhões), pois cada gameta recebe apenas 1 de cada par de homólogos
2) Segregação ao acaso dos cromossomos
3) Crossing-over – cada cromátide contém segmentos provenientes dos 2 membros do par de cromossomos parentais