Metabolismo e Núcleo Celular

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Aula 5
Fundamentos de Biologia
Fernando Gurgel do Amaral
Metabolismo
Presentes em quase todos os tipos de células eucariontes.
A quantidade de mitocôndrias em varia de acordo com a atividade metabólica da célula.
Podem ter vários formatos, dependendo da célula.
Mitocôndrias
Metabolismo – Mitocôndrias 
Local onde ocorre a produção da maior parte da energia que a célula precisa para manter as suas funções vitais.
O processo de produção de energia com participação das mitocôndrias se chama Respiração Celular Aeróbia.
Na respiração celular aeróbia acontece a produção de ATP (adenosina tri fosfato), que é utilizada como fonte direta de energia pela célula.
Metabolismo – Mitocôndrias 
 ATP ADP + Pi + Energia
 ADP + Pi + Energia ATP
O ATP, produzido pela respiração celular aeróbia, pode ser prontamente quebrado, liberando a energia armazenada na ligação com o terceiro fosfato.
Na respiração celular aeróbia ocorre a fosforilação oxidativa do ADP em ATP. A energia para isso é proveniente da quebra dos nutrientes (carboidratos, aminoácidos e ácidos graxos).
Metabolismo – Mitocôndrias 
Teoria da endossimbiose
Consiste em supor que mitocôndrias e cloroplastos, em um passado distante, eram bactérias aeróbias que foram incorporadas pelas células eucariontes anaeróbias. 
As células eucariontes passaram a poder utilizar o oxigênio para produção de energia, de forma muito mais eficiente, e forneceram proteção com relação ao meio externo às “células invasoras”.
Metabolismo – Mitocôndrias 
Metabolismo – Mitocôndrias 
Evidências suportam a teoria da endossimbiose, por exemplo:
A presença de DNA próprio;
DNA circular como as bactérias e o mesmo código genético;
Os ribossomos mitocondriais se assemelham aos ribossomos bacterianos;
A membrana interna da mitocôndria se assemelha à membrana das bactérias; 
A capacidade de se multiplicar dentro da célula, por fissão, da mesma forma que as bactérias se multiplicam.
Metabolismo – Teoria da Endossimbiose
Metabolismo – Teoria da Endossimbiose
Núcleo celular – Componentes e funções
Organela exclusiva dos eucariontes, envolvida pela carioteca.
Núcleo
Núcleo celular – Componentes e funções
Nucleoplasma é uma solução aquosa de proteínas (maioria enzimas), RNAs, nucleosídeos, nucleotídeos e íons, onde estão mergulhados os nucléolos e a cromatina.
Envelope nuclear
Cromatina
Nucléolo
Poro
Ribossomos
Retículo
endoplasmático
Núcleo celular – Componentes e funções
Cromatina
Formada pelo DNA e um
número de proteínas especializadas.
As proteínas podem ser Histonas e Não Histonas e participam do empacotamento do DNA. 
Nucleossoma é a estrutura formada pelo DNA rodeando as histonas.
2 moléculas de cada histona
H2A, H2B, H3 e H4
H1
DNA
Núcleo celular – Componentes e funções
A cromatina apresenta dois estados funcionais em uma célula em intérfase (célula que não está se dividindo):
Eucromatina - os genes estão ativos e a cromatina está descondensada. Só se condensa na hora da divisão celular;
Heterocromatina - os genes não são ativos e a cromatina está sempre condensada.
Núcleo celular – Componentes e funções
Quando a célula vai se dividir, a cromatina se condensa e acaba originando a estrutura conhecida como cromossomo.
Uma molécula de DNA de 2m vira um cromossomos de 700nm.
Pequena região de 
dupla-hélice de DNA
Forma da cromatina “colar de contas” 
Fibra de cromatina de 30nm
Secção de um cromossomo na forma estendida
Secção condensada de um cromossomo
Núcleo celular – Cromossomos
Os cromossomos são compostos por:
Duas cromátides divididas em braços (curto e longo);
Centrômero;
Telômeros.
Braço cromossôomico
Constrição secundária
Centrômetro
(constrição primária)
Cromátide
Núcleo celular – Componentes e funções
Os cromossomos humanos são classificados morfologicamente:
Metacêntrico (M);
Submetacêntrico (SM);
Acrocêntrico (A). 
M
centrômero
SM
A
Os cromossomos são, também, classificados em: 
Autossômicos: 22 pares de cromossomos não sexuais; 
Alossômicos: 2 cromossomos sexuais.
Núcleo celular – Componentes e funções
De acordo com a quantidade de cromossomos, as células 
são classificadas em:
Diploide (2n) – cromossomos aos pares, como nas células somáticas;
Haploides (n) – apenas um cromossomo de cada par, como nos espermatozoides e ovócitos.
Núcleo celular – Componentes e funções
Cariótipo humano
Contendo 23 pares de cromossomos.
Cariótipo
O cariótipo é uma técnica utilizada para visualização e verificação dos cromossomos. 
Por meio dela é possível analisar o número e a estrutura dos cromossomos.
Núcleo celular – Síndromes cromossômicas
Síndrome de Down (trissomia do 21)
Hipotonia;
Pescoço curto;
Ponte nasal achatada;
Implantação baixa das orelhas;
Língua grande;
Mãos curtas e largas;
Quinto dedo da mão curto;
Olhos oblíquos;
Retardo mental (30 a 60 QI);
1/ 1.250;
Expectativa de vida 60 a 70 anos.
Núcleo celular – Divisão celular
As células precisam se dividir constantemente para:
Crescimento do organismo;
Reposição de células mortas;
Para permitir a reprodução.
O núcleo participa ativamente da divisão celular, pois os cromossomos são divididos entre as células-filhas.
Núcleo celular – Divisão celular
Mitose
Divisão das células somáticas;
Células-filhas idênticas à célula inicial;
Desenvolvimento do organismo e a renovação
 ou regeneração dos tecidos.
Meiose
As células-filhas não são idênticas à célula inicial;
Células diploides originam haploides; 
Destina-se à formação de gametas e reprodução da espécie.
Fundamentos de Biologia
Fernando Periard Gurgel do Amaral
Graduação em Ciências Biológicas pela Universidade Santa Úrsula (1991). Pós-graduação em Gestão Ambiental pela Universidade Estácio de Sá (2000). Extensão em Compensação Ambiental pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (2010). Mestrado em Engenharia de Produção - Sistemas de Gestão - pela Universidade Federal Fluminense (2003). 
http://lattes.cnpq.br/8259432919515021 
Obrigado!