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Biologia Molecular da Célula O estudo das células começou no século XVII, graças à um microscópio óptico,sendo que elas compunham os seres vivos. ➔ Célula: compunham os seres vivos, toda a capacidade de garantir a vida, sendo a unidade funcional dos seres vivos. Teoria celular: todos os seres vivos são formados pelas células e seus produtos. Novas células são formadas pelas pré- existentes. ➔ Ancestral comum, sendo uma célula, que gerou várias outras, com aux. das mutações, as cél. obtiveram novas capacidades, como novas reações metabólicas, organização visando formar tecidos. ➔ Hipótese de Oparin e Haldane: os primeiros seres vivos surgiram de uma atm. primitiva de amônia, H, H 0. Assim2 teríamos os primeiros compostos orgânicos que gerariam a vida. ➔ Conservados: primeiras células, feitas de um aglomerado de partículas coloidais (moléculas orgânicas, proteínas que agrupam bastante água que conseguiriam reter em seu interior, através de um gel, diferentes compostos químicos, gerando mais estabilidade quando ganharam ‘cobertura lipídica’), com capacidade de [ ] produtos e reações químicos, até termos um complexo até estruturas com membranas lipídicas. ➔ Rna seria resp. por catalisar as reações químicas. Resp. por transmitir a info genética, já que tem pareamento de bases, conseguiria transmitir as informações também. Ribossomos são feitos de Rna, provando que este faz reações catalíticas. A partir deste, houve associação com aa, gerando proteínas. Posteriormente, houve o surgimento do DNA, especializado em armazenar a info genética. Um grande passo foi a compartimentalização, com invaginações da MP, se associando a regiões do citoplasma, gerando organelas. Vantagem :especialização de algumas substâncias e reações. exemplo: dna polimerase só é necessária no núcleo, sendo desnecessária ser mantida em outras partes da célula. Quando fica mais [ ] no núcleo, diminui a chance de prod. exageradamente. ➔ Teoria endossimbiótica: mitocôndria e cloroplasto , com múltiplas membranas, com composição lipídica diferente da mp, organelas com dna próprio e ribossomos parecidos com bacterianos. Com base nisso, concluiu que elas eram procariontes (nutrição e proteção) que se associaram com as células eucarionte (energia). ➔ todas as cel são basicamente iguais, e têm a mesma mp Membrana Plasmática separa os meios intra e extra celular. ➔ Nos eucariotos,em algumas organelas como o C. golgi e R. endoplasmático, a mp separa o citosol e conteúdo de cada organelas e as outras organelas do citoplasma. ➔ Seletivas, são sistemas abertos, permite a passagem de energia e excretas, transmissão de sinais elétricos ➔ Possui receptores de sinais externos, que captam os sinais do meio extra e geram uma resposta intra ➔ Permite transporte de vesícula ➔ Séc. XIX, composta principalmente de lipídios, então, conclui-se que são hidrofóbicas, já que substâncias polares não atravessavam. ➔ Num próximo experimento, verificou-se que é uma bicamada lipídica, que não explica a tensão superficial e a passagem de algumas moléculas polares. Notou-se então a existência de proteínas. segundo dayvison(?), havia uma monocamada de proteína ao redor da mp. ➔ Microscópio: proteínas inseridas, intercaladas na membrana, na forma de um mosaico, totalmente fluido. ➔ Glicídios associados à lipídios e proteínas na mp. ➔ Lipídio de membrana: são anfifílicas/ anfipáticas. região hidrofílica e uma hidrofóbica (cauda apolar e cabeça polar) Tipos de lipídio de membrana : fosfo, glico, colesterol fosfo: cabeça hidrofílica e duas caudas hidrofóbicas, uma cauda totalmente saturada e uma com uma insaturação, que tem uma ‘quebra’, aumentando a mobilidade, porque eles se afastam (giram). ➔ fosfoglicolipídios (cabeça de fosfato, glicerol e caudas de lipídio) o nome do fosfolipídio tem a ver com quem o grupo cabeça está ligado, se for uma serina- fosfatidil serina ➔ fosfoesfingolipídio (grupo esfingosina, parecida com o glicerol, mas já tem uma cauda polar) tendo só uma hidroxila para associar no grupo cabeça e como já possui uma cauda natural, necessita somente de um ác. graxo para possuir a segunda cauda. Todos os esfingolipídios ligados terão o nome de esfingomielina, independente do grupo cabeça. Elas revestem os axônios do neurônio. glicolipídios: grupo cabeça é um carboidrato. Temos os glicoglicerídeos e os glicoesfingolipídios ➔ glicoglicerídeos/ glicoglicerolipídios: glicerol ligado à dois ác. graxos e no grupo cabeça temos um carboidrato. Somente presente em células de cloroplastos vegetais (surgiu após a teoria endossimbiótica) ➔ glicoesfingolipídios: esfingosina como grupo central ligado à uma cauda graxa, e no grupo cabeça carboidratos. Cauda de carboidratos na face externa da célula, tornando-a assimétrica,o que é importante para o reconhecimento celular, além de serem hidrofílicas e altamente estática, o que permite a formação de géis (glicocálice/ glicocálix), com funções como de proteção e retenção de substâncias. Função similar à um receptor, não facilitando nada, somente de reconhecimento. Os glicoesfingolipídios participam do reconhecimento celular do tipo ABO. Decorem as classes de lipídios e como eles compõem as membranas colesterol: ⅕ da qnt de lipídios, cabeça polar e um pequeno grupo apolar, podendo imobilizar e impede a mobilidade da membrana. Preenche a membrana e regula sua fluidez. Presente apenas nas membranas animais. Lipídios de membrana tende a se agrupar, formando micelas(uma única cauda) e bicamadas (duas caudas). 2. fluidez da membrana (pág. 28) As proteínas se ligam à membranas de duas formas: transmembranas (de um pólo a outro) e as que estão em apenas um lado. A maior parte das funções dessas proteínas são desempenhados principalmente pelas transmembranas, que são codificadas pelo RNA. Elas podem ser integrais : transmembranas uma passagem ou múltipla (tem a ver com a afinidade da proteína com a membrana), sendo em alfa hélice (atividades catalíticas) ou em barris (proteínas formadoras de canais); Associadas à apenas uma das faces, não sendo de membrana.;Associadas às moléculas de lipídio de membrana ou glicolipídio. Temos as periféricas: interação com outras proteínas para se associar à membrana, de forma indireta. Podendo se ligar e desligar, como ex temos a proteína G, que está associada perifericamente à um receptor de membrana(outra proteína), quando o receptor recebe um fármaco determinado, ele se ativa, mudando sua conformação que solta a proteína G , que se solta e libera uma cascata de sinalização. Alfa- hélice: domínios hidrofóbicos e hidrofílicos, justificando a sua conformação com a membrana (a parte fóbica fica ‘escondida’ junto da parte interna da membrana e a parte fílica fica exposta) Fica fazendo rotação também. Barril-beta: múltiplas passagens na qual as partes hidrofóbicas ficam associadas com a membrana. Formada de folhas beta. Associação aos lipídios de membrana é covalente, ou seja, está ligada às moléculas de lipídio (diretamente ou através de um carboidrato- glicolipídios) e temos glicoproteínas, que são proteínas essenciais ligadas à um carboidrato. Os carboidratos compõem o glicocálice, formando um gel de retenção de nutrientes. Funções das proteínas de membrana: podem se associar ao citoesqueleto, delimitando os espaços da membrana, por ter diferentes locais que precisam de uma proteína específica e outro não, controlando as regiões onde se localizam as organelas(ex: proteínas de adesão), criando microdomínios. Um receptor acoplado à proteína G do lado de fora e ela do lado de dentro que dispara a reação. Assim, temos uma disposição assimétrica de proteínas e lipídios. Os lipídios precisammigrar de um lado para outro da membrana, com mecanismos para permitir tal feito. A composição de lipídio das organelas é totalmente diferente e até os tipos de célula, exemplo da animal e vegetal. Transdução de sinal:como exemplo: sobre determinado estímulo temos um receptor, quando ele interage com a fosfolipase C (quebra lipídio), ela cliva o fosfoinositol, liberando o inositol trifosfato, que é mensageiro da célula de vários mecanismos, incluindo a liberação de cálcio. Isso só é possível pela assimetria da membrana, com fosfolipase do lado de dentro e o receptor no lado extracelular. A membrana tem que permitir a passagem de moléculas. Pequenas moléculas apolares passam facilmente, já as carregadas ou grandes precisam de um meio para passar (proteínas). No transporte passivo, sai do meio mais [ ] para o menos, seguindo o gradiente de [ ], com a difusão simples, onde a proteína somente se difunde (através de um canal proteico ou não) e a difusão facilitada, com uma proteína carreadora e não um canal, que facilita a passagem, mudando sua conformação, permitindo que a molécula passe. Osmose: migração do solvente (água) do meio menos [ ] para o mais. Lembrando que ela não passa facilmente, por ser polar ela precisa de um canal que permite sua passagem, as aquaporinas. Retículo endoplasmático tem muito cálcio permitindo que a célula transporte o cálcio. Tendo necessidade duma forma que transporte para o meio mais concentrado, ou seja, que vá contra o gradiente, que necessita de energia, sendo o transporte ativo, com as proteínas chamadas de bombas. Sistemas uniporte: transporta uma única molécula usando energia derivada do ATP. Transporte Antiporte: como exemplo um local com muito cloreto e outro com pouco, saindo do meio mais para o meio menos, sendo super passivo e super favorável, só que essa proteína transportadora usa o cloreto para mudar sua estrutura, podendo passar um fosfato, acoplando as reações. Simporte: um transporte que é extremamente favorável, a exemplo do cloreto, a proteína só o transporta com outra proteína junto,levando duas moléculas. A energia é derivada do transporte passivo, sem necessidade de uma molécula de ATP. Gradiente eletroquímico: concentração e a carga dos lados da membrana. Ex: transporte de sinapse e contração muscular. Transporte de moléculas através de uma vesícula da membrana, tendo a exocitose (membrana expulsa as substâncias-por exemplo, a eliminação hormônios na corrente sanguínea, neurotransmissores que por meio de vesículas transportam informação) e a endocitose (membrana absorve os solutos), chamada de fagocitose quando transporta partículas sólidas, seja uma partícula insolúvel ou outra célula) e pinocitose quando é um englobamento de fluidos, que ocorre com uma invaginação da membrana. Especializações da membrana: atuando em processos específicos da célula. Exemplo: microvilosidades que aumentam a superfície de contato nas células intestinais, dependente da associação da membrana do citoesqueleto; Cílios que permitem passagem mas tem capacidade de se locomover, como um movimento para varrer substâncias, como o espirro. Filopódios: projeções finas das membranas,ex: axônios dos neurônios, dependente do citoesqueleto e permite essa organização celular.
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