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NÚCLEO CELULAR Biologia celular Por que o núcleo comanda o metabolismo celular? Porque dentro dele há o material genético que codifica as outras substâncias que vão participar de processos metabólico Quais tipos de célula tenho núcleo: eucariontes (animal, vegetal, fungos, protozoário) LOCALIZAÇÃO Célula animal: geralmente central Célula vegetal: sempre periférico Quem posiciona o núcleo dentro da célula é o citoesqueleto de filamento intermediário FORMATO, TAMANHO E NÚMERO Geralmente são únicos, mas existem exceções, como a célula muscular esquelética Quanto maior o núcleo, maior o metabolismo celular Geralmente o formato do núcleo acompanha o formato da célula, mas formatos diferentes podem acontecer e estão relacionados com o aumento do metabolismo celular Células sanguíneas: Núcleos com formatos variados Devido a um grande metabolismo Geralmente as células do nosso corpo apresentam 2 fases de vida, ou interfase ou divisão Célula metabolicamente ativa: está em interfase NÚCLEO INTERFÁSICO Envoltório nuclear: Limitação do espaço Isolamento e proteção do material genético Trocas entre núcleo e citoplasma (através de transporte ativo e passivo) Constituído por: membrana externa, espaço perinuclear e membrana interna Membrana externa: Ribossomos aderidos Continuidade com RER (constituição quase igual) Proteína específica: nesprina (se prende ao filamento intermediário a partir de desmossomos) -> faz interação com citoesqueleto (ancoragem e posicionamento nuclear) Membrana interna: Composição própria de proteínas intrínsecas (ex: emerina, receptor para filamentos da lâmina, LAP1 e 2) e periféricas Interagem com cromatina e lâmina nuclear As proteínas são sintetizadas pelos polirribossomos aderidos na membrana externa Poros: Fusão da membrana interna e externa Aneis proteicos -> nucleoporinas (proteínas que fazem parte da estrutura do poro, são muitas, mais de 100 tipos) Nucleoporinas se organizam em anel citoplasmático, anel nuclear, canal central e filamento nuclear A estrutura de anel e canal permite uma certa seletividade Permite troca entre núcleo e citoplasma Transporte passivo: só acontece com moléculas que conseguem interagir ou tem tamanho suficiente para passar pelo poro Transporte ativo: caracterizado por um transporte mediado por mediador que envolve importação e exportação de moléculas do núcleo (funciona como um transporte por comportas) Sistema comporta dos poros: o Importina: interage com proteínas do citoplasma que tem sequencia sinal para o núcleo, e juntas elas passam livre pelo poro nuclear o Exportina: interage com moléculas que estão dentro do núcleo e são endereçadas para o citoplasma Pergunta: como a importina e exportina sabem o sentido que elas tem que seguir? Através do seu estado ligado ou desligado ao GTP. Importina reconhece o sinal de algo e vai para dentro do núcleo, no núcleo tem muito GTP, então ela solta o que está carregando e se liga ao GTP, então, sai do núcleo e no citoplasma o GTP é hidrolisado da importina (pela enzima Ran-GAP) e o sítio de ligação fica ativo de novo. Importina carrega molécula quando está desligada do GTP (então só há importina + GTP), enquanto a exportina carrega quando está ligada a GTP (então há exportina + GTP + molécula) O GDP flui para dentro do núcleo novamente sozinho, por difusão. Enzima GEF -> capaz de converter GDP a GTP (portanto é responsável por aumentar concentração de GTP no núcleo), porém quando o GTP é produzido por GEF ele não volta pro citoplasma, somente se ligado a importina ou exportina Lâmina nuclear: Rede de proteínas: laminina -> filamento intermediário nuclear Interrompido por poros Dá forma estabilidade à membrana celular Tem participação nos processos de replicação, transcrição e controle da expressão gênica Existem algumas doenças que ocorrem por mutações nas proteínas da lamina; ex: progeria (envelhecimento rápido) Nucleoplasma Como se fosse o citoplasma do núcleo Solução aquosa Proteínas reguladoras de replicação e transcrição, nucleotídeos, íons, nucléolo e cromatina Matriz nuclear: ajuda a dar suporte e forma para o núcleo Nucléolo Estruturas esféricas Não envolvidas por membranas Contém proteínas responsáveis pela transcrição, processamento do RNA e a formação dos ribossomos Sequencias de DNA que transcrevem RNAr Região do cromosso ou cromatina que ficam voltadas para o nucléolo tem a ver com a síntese de RNAr Obs: hepatócito tem até 2 nucleolos por célula, porque é uma célula metabolicamente muito ativa, precisa de muito ribossomo para sintetizar muita proteína Componentes: fibrilar (aqui ocorre transcrição dos RNAr), fibrilar denso (processamento do RNAr) e granular (montagem das subunidades ribossômicas) FIBRILAR DENSO FIBRILAR GRANULAR Cromatina: Forma de organizar material genético da célula ligando-o a proteínas: DNA + proteínas Organização dinâmina: fase do ciclo celular e atividade celular DNA: em termos funcionais é a molécula que contém toda a informação genética de um organismo (todas as células que compõe nosso corpo tem a mesma informação genética, o que muda de uma célula para a outra é o controle diferencial de expressão de proteínas) Gene: sequência de nucleotídeos que serve para expressar qualquer produto funcional dentro da célula (não precisa ser necessariamente proteína) DNA: polímeros de nucleotídeos (fosfato, pentose, base nitrogenada) Base nitrogenada sempre está ligada ao carbono 1’ da pentose e o fosfato ao carbono 5’ da pentose Bases nitrogenada: adenina, guanina (purinas) e citosina, timinas (pirimidinas) Dupla fita de DNA: ligações de hidrogênio entre bases nitrogenadas complementares (AT com 2 ligações- CG com 3 ligações) RNA tem duas hidroxilas, enquanto DNA só uma, portanto o DNA fica mais estável e seguro (obs: por isso que vírus de RNA sofre mais mutação que vírus de DNA) Funções biológicas de nucleotídeos: Constituintes de ácidos nucleicos Moeda energética (ATP, UDP, GTP) Cofator enzimático (NAD+, FAD, coenzima A) Intermediários metabólicos (AMPc- segundo mensageiro importante das vias de sinalização de receptor acoplado a proteína G)
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