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Núcleo Celular e inter-relações entre estruturas Núcleo contido toda a informação genética de uma célula, necessária para a formação de um tecido, órgão e, consequentemente, de um indivíduo. PARTES DAS CÉLULAS E FUNÇÕES Membrana plasmática: é uma bicamada lipídica em um mosaico líquido (fosfolipídios, colesterol e glicolipídios) salpicada com proteínas; envolve o citoplasma. Função: Protege os conteúdos celulares; contém canais, transportadores, receptores, enzimas, marcadores de identidade celular e proteínas de ligação; medeia a entrada e saída de substâncias. Citoplasma: o conteúdo celular entre membrana plasmática e o núcleo citosol e organelas. Função: Local de todas as atividades intracelulares, exceto aquelas que ocorrem no núcleo. Citoesqueleto: é uma rede no citoplasma composta por três filamentos proteicos: microfilamentos, filamentos intermediários e microtúbulos. Função: ele mantém o formato e a organização geral do conteúdo celular; é responsável pelos movimentos celulares. Organelas: Estruturas especializadas com formatos característicos. Função: cada organela tem funções específicas. Centrossomo: par de centríolos, além do material pericentriolar. Função: O material pericentriolar contém tubulinas que são utilizadas para o crescimento do fuso mitótico e para a formação dos microtúbulos. Cílios e flagelos: projeção móveis da superfície celular que contém 20 microtúbulos e um corpo basal. Função: Cílios: movem líquidos pela superfície celular. Flagelos: movem uma célula inteira. Ribossomo: composto por duas subunidades contendo RNA ribossômico e proteínas; podem estar livres no citosol ou ligado ao RE rugoso. Função: síntese protéica. Retículo endoplasmático rugoso (RE): rede membranosa de sacos ou túbulos achatados. O RE rugoso é coberto por ribossomos e está ligado à membrana nuclear; RE liso não tem ribossomos. Função: RE rugoso: sintetiza glicoproteínas e fosfolipídios que são transferidos para as organelas celulares, inseridos na membrana plasmática ou secretados durante a exocitose. RE liso: sintetiza ácidos graxos e esteróides, inativa fármacos e armazena e libera íons cálcio nas células musculares. Complexo de Golgi: consiste em 3 a 20 sacos membranosos achatados denominados cisternas, é dividido em face de entrada, cisternas médias e face de saída. Função: a face de entrada (cis) recebe proteínas do RE rugoso; as cisternas médias formam glicoproteínas, glicolipídios e lipoproteínas; a face de saída (trans) modifica as células, as seleciona e empacota para serem transportadas até seus destinos. Lisossomo: vesícula formada a partir do complexo de golgi; contém enzimas digestivas. Função: funde-se e digere os conteúdos e transporta os produtos finais da digestão para o citosol; digere organelas desgastadas (autofagia), células inteiras (autólise) e material extracelular. Peroxissomo: vesículas contendo oxidases e catalase (decompõe peróxido de hidrogênio); novos peroxissomos surgem a partir de outros preexistentes. Função: oxida aminoácidos e ácidos graxos; destoxifica substâncias perigosas. Proteassomo: pequena estrutura em formato de barril que contém proteases (enzimas proteolíticas). Função: degrada proteínas desnecessárias, danificadas ou com defeito. Mitocôndria: consiste em uma membrana mitocondrial externa e uma interna, cristas e matriz; novas mitocôndrias surgem a partir de outras preexistentes. Função: local das reações de respiração celular aeróbica que produzem a maior parte do ATP celular. Desempenha um papel importante e precoce na apoptose. Núcleo: consiste em uma membrana com poros, nucléolos e cromossomos, que existem como uma massa de cromatina nas células na interface. Função: os poros nucleares controlam o movimento de substâncias entre o núcleo e o citoplasma, os nucléolos produzem ribossomos e os cromossomos consistem em genes que controlam a estrutura celular e direcionam as funções celulares. O NÚCLEO CELULAR ➔ Característica fundamental das células eucariontes; ➔ Delimitado pelo envoltório nuclear (carioteca); ◆ duas membranas - bicamada lipídica. ➔ Nele se encontra o material genético; ◆ cromatina. ➔ Estrutura com formato esférico ou oval. ➔ A maioria das células têm um único núcleo, mas eritrócitos maduras são anucleadas. ➔ Células musculares esqueléticas podem ter múltiplos núcleos (os núcleos trabalham de forma ordenada e contínua). - A carioteca não confina o material genético; - A massa toda representa a cromatina; - Cromossomo é o DNA compactado; - Dentro do núcleo cabem 2 metros de DNA. COMPONENTES ➔ Envoltório nuclear (carioteca); ➔ Lâmina nuclear (é formada por filamentos intermediários); ➔ Cromatina (DNA+proteínas); ➔ Nucléolo (pedaços de DNA e RNA); ➔ Nucleoplasma (líquido); ➔ Matriz nuclear; ➔ Envelope nuclear formado por duas membranas concêntricas; ➔ Poros que regulam a passagem seletiva de moléculas; ➔ Contém DNA, organizado em cromatina e formando cromossomos; ➔ Contém proteínas, ajudam a manter os cromossomos; ➔ Compartilhamentos subnucleares com funções definidas. ENVOLTÓRIO NUCLEAR ➔ Separa o conteúdo do núcleo do citoplasma; ◆ Responsável pela manutenção do núcleo como compartilhamento distinto. ➔ Visível apenas no ME; ➔ Estrutura complexa; ◆ duas membranas lipoproteicas concêntricas atravessadas por poros e delimitando uma cavidade - espaço ou cisterna perinuclear. ➔ Membrana interna; ◆ apresenta na sua face nucleoplasmática um espessamento - lâmina nuclear. ◆ contém proteínas de ancoragem dos cromossomos e da proteínas da lâmina. ➔ Membrana externa. ◆ possui ribossomos ligados à sua face citoplasmática. ◆ apresenta continuidade com o RER. ◆ cisterna perinuclear contém as mesmas proteínas presentes nas cisternas do RER. ◆ Composição semelhante à membrana do RE. ENVOLTÓRIO NUCLEAR - PORO ➔ Envoltório nuclear - interrompido por poro uniformemente espaçados ◆ formados pela fusão da membrana nuclear interna com a externa. ◆ quantidade varia com o tipo celular e com o estágio funcional ● células com alta atividade de síntese proteica possuem mais poros. * O ponto de interrupção sempre vai ser promovida por um poro - poros ficam uniformemente espalhados. ➔ Função: permitem o trânsito de macromoléculas entre o núcleo e o citoplasma. ➔ Transporte ativo e seletivo de macromoléculas para o núcleo. ➔ Intercâmbio núcleo - citoplasmático é seletivamente regulado - complexos de poros. *Exportação de materiais (ribossomos) para o citoplasma. Esses ribossomos se organizam na síntese proteica no RER ou citoplasma. ➔ Também permitem difusão de pequenas moléculas (facilitada ou simples); ➔ Transporte bidirecional; ➔ Proteínas são transportadas nas suas conformações nativas; ➔ Subunidades de RNA são transportadas já montadas; parte externa faz a sinalização e reconhecimento e a parte interna faz o reconhecimento e ancoramento do material genético do complexo poro. COMPLEXOS DE POROS ➔ Constituído por 2 anéis proteicos que se dispõem em arranjo octogonal; ➔ Aos anéis se conectam 8 fibrilas radiais que se dirigem ao canal central; ➔ A associação do complexo raio-anel leva ao estabelecimentode canais entre os raios, fechando parcialmente a abertura do complexo poro. ➔ Dois mecanismos diferentes utilizados no trânsito de moléculas. ◆ Moléculas de até 9nm de diâmetro - difusão passiva através de canais estabelecidos pelos raios do complexo poro. ◆ Proteínas e RNA - atravessam os complexos de poros por um processo que consome energia (transporte ativo). LÂMINA NUCLEAR ➔ Rede de filamentos intermediários situados na periferia do nucleoplasma - proteínas lâminas A, B e C. Estão associadas à membrana nuclear interna e se interrompem nos poros. ➔ Função: dar suporte estrutural ao envoltório nuclear e ligação das fibras de cromatina ao envoltório nuclear. A lâmina nuclear se desfaz nos eventos de divisão celular (tudo aquilo que envolve o núcleo deixa de existir na reprodução celular, inclusive a lâmina nuclear e volta a se formar quando surgem novas células). ➔ Proteína lâmina - filamento intermediário tem função de suporte e resistência e ancoramento da cromatina. MATERIAL GENÉTICO DNA (ácido desoxirribonucleico): Principal componente do núcleo organizado como uma massa compacta ocupando um volume limitado. Possui dupla fita, sendo uma estrutura helicoidal estabilizada por pontes de hidrogênio. Purinas 2 anéis e Pirimidinas 1 anel. QUANTIDADE DE DNA POR NÚCLEO Cada célula humana contém aproximadamente 2 metros de DNA. O núcleo celular tem apenas 5-8 micrômetros de diâmetro. COMPACTAÇÃO MATERIAL GENÉTICO Interação do DNA com proteínas (histonas e não-histonas). As proteínas são responsáveis pela compactação do DNA. DNA + proteínas=cromatina. PROTEÍNAS HISTONAS Caráter básico, ricas em arginina e lisina. Tipos: H1, H2A, H2B, H3 e H4. Classificadas de acordo com o teor de lisina e/ou arginina. PROTEÍNAS NÃO-HISTONAS Grupo muito heterogêneo - inclui todas as proteínas nucleares não-histônicas. Podem encontrar-se ligadas ao DNA ou dispersas no citoplasma. Muitas são ácidos. Atividades funcionais: Proteínas participam da estrutura do cromossomo. Proteínas relacionadas com o processo de transcrição, replicação e reparo do DNA e participam do processo de ativação repressão genética. CROMOSSOMOS - DNA ORGANIZADO Permitem a compactação do DNA no núcleo. Organização e acesso a enzimas Possibilitam a divisão do DNA entre células filhas na divisão celular. CROMATINA E CROMOSSOMOS DNA complexado com proteínas Cromatina - designa, com exceção do nucléolo, toda a porção do núcleo que se cora e é visível ao MO. Núcleo Interfásico: apresenta compactado e/ou descompactado.Núcleo em divisão: encontra-se altamente compactado, constituindo os cromossomos. NUCLEOSSOMO Unidade estrutural básica da cromatina. NUCLÉOLO O nucléolo é a porção central da concentração do material genético, além de ser o ponto de concentração dos cromossomos, é onde vai ser a sede de formação, não só do rRNA, mas também de todas as subunidades de tipos de RNA que vai ser utilizado no processo de síntese proteica. NUCLEOPLASMA Região onde estão mergulhados a cromatina e o nucléolo, é constituído por uma solução aquosa de proteínas, RNAs, nucleosídeos, nucleotídeos e íons. MATRIZ NUCLEAR Estrutura fibrilar que forma um endoesqueleto nuclear, tem como função ancorar as alças cromatínicas, as enzimas envolvidas na replicação do DNA e na transcrição e as proteínas envolvidas no transporte de RNAs. HISTOLOGIA É a ciência dedicada ao estudo detalhado da organização microscópica, como aparência e função das células, tecidos e órgãos. MÉTODOS EM HISTOLOGIA Exame a fresco “in vivo”: Observação de células vivas a fim de verificar diferentes tipos de movimentos , estrutura celular, aspectos de reprodução celular, ingestão e excreção de substâncias metabólicas. Exames após a morte: Mais comumente utilizado, que permite obtenção de preparados histológicos permanentes (lâminas). TÉCNICAS HISTOLÓGICAS Coleta do material: O material deve ser retirado de um animal anestesiado ou imediatamente após a sua morte. TIPOS DE COLETAS: Biópsia: remoção de tecido vivo para posterior análise histológica. Necrópsia: remoção do tecido morto para posterior análise histológica. Punção: aspiração do tecido. Escarificação: raspagem. *Após a coleta deve-se fazer a fixação desse material. FIXAÇÃO: tem o objetivo de evitar a destruição das células por suas próprias enzimas (autólise) ou bactérias (contaminação). AS peças histológicas (tecidos) devem ser adequadamente tratados, logo após sua coleta, visando endurecer os tecidos e tornando-os mais resistentes às etapas subsequentes. *Normalmente utiliza-se formaldeido 37% FIXADORES HISTOLÓGICOS (conservar e endurecer) Bons fixadores devem ter um bom poder de fixação; matar instantaneamente as células; endurecer a peça para facilitar a obtenção de cortes; descontaminar as peças; conservar o máximo da estrutura celular; facilitar a posterior coloração dos cortes; insolubilizar as proteínas. AGENTES FIXADORES Fixadores simples: cloreto de mercúrio, ácido pícrico, aldeído fórmico; tetróxido de ósmio e glutaraldeído. Misturas fixadoras/ Fix. compostos: Bouin, líquido de Helly,Gendre e Zenker. O tamanho das peças devem ser pequenas, variando de 3mm a 1 cm, sendo o volume do fixador de 20 vezes o volume da peça. PREPARO DA PEÇA HISTOLÒGICA PÓS FIXAÇÃO Lavagem da peça: a peça deve ser lavada em água corrente durante 24 horas, para remover o fixador. Inclusão: A peça deve ser embebida e envolvida por substância de consistência firme, para se obter cortes bem finos e passíveis de visualização no MO. Ex: gelatina, celoidina, parafina e resinas tipo epóxi (epóxi especialmente em pedaços ósseos). INCLUSÃO DA PEÇA EM PARAFINA 1- Desidratação: retirada da água presente nos tecidos pela passagem em álcoois crescentes: 70, 80, 90 e absoluto. 2- Diafanização: impregnação a peça por solvente de parafina, no caso, xilol, benzol ou toluol. 3- Impregnação ou embebição: peça mergulhada em parafina (60ºC) no interior de uma estufa. Com o calor, o xilol ou benzol evaporam e os espaços antes ocupados por eles serão preenchidos por parafina. 4- Inclusão: inclusão propriamente dita e confecção do bloco de parafina com a peça envolvida na mesma. COLORAÇÃO DE ROTINA Remove a parafina desse material passando por um processo de hidratação e depois passa para coloração com hematoxilina e eosina que são os dois principais corantes que usamos para lâminas histológicas. CORANTES Hematoxilina: corante básico que cora estruturas (natural ou vegetal) ácidas. Ex: núcleo. - Uso geral quando pareada com eosina. Deixa o núcleo laranja, ciano ou verde; Citoplasma azul, marrom ou preto; Ácidos nucléicos azul; RE azul. Eosina: corante ácido/ cora estruturas (artificial) básica. Ex: citoplasma. - Uso geral quando pareada com hematoxilina. Colore o Citoplasma de rosa; Hemácias de laranja ou rosa; Fibras colágenas, reticulares ou elásticas de rosa. Azul de toluidina: Núcleo azul; Citoplasma azul; Hemácias azul; Fibras colágenas azul; Grânulos de mastócitos púrpura. Célula: É a unidade fundamental docorpo. Tecidos: São a associação de várias células semelhantes. Órgãos: São a junção de vários tecidos que realizam uma determinada função. Classificação dos tipos de tecidos: Tecido epitelial; Tecido conjuntivo; Tecido muscular; Tecido nervoso. TECIDO EPITELIAL São tecidos formados por células justapostas, muito unidas entre si e com pouca substâncias intersticial. *substância intersticial: material amorfo constituído por tecido conjuntivo, água e nutrientes. Ele é produzido nos três folhetos embrionários: A ectoderme (camada externa) origina o revestimento da boca e do ânus; a epiderme; as glândulas mamárias. salivares e sebáceas. TECIDO EPITELIAL - Tegumento comum (Proteção) Consiste em células dispostas em camadas, formam também as glândulas exócrinas (secretam substâncias para fora do corpo) e endócrinas (secreção interna). FUNÇÃO: barreira seletiva - ter suporte contra atrito, choque mecânico e invasão de microorganismos; Superfícies protetoras - conjugada com o suor, sebo, queratinócitos e também com microbioma cutâneo específico permite uma proteção contra infecções; Superfícies secretoras que liberam produtos produzidos para o exterior - suor, sebo (estes são lubrificações), formando manto hidrolipídico (película que protege a epiderme). CARACTERÍSTICAS - TEC. EPITELIAL - Ausência do espaço entre as células; ausência de vascularização e grande capacidade de renovação celular. - Ele se encontra recobrindo o corpo externamente (epiderme e córnea) e a superfície interna dos órgãos ocos como estômago, ouvido, nariz, pulmão, boca, útero, bexiga, etc. - Além disso, é o responsável pela formação de glândulas (fígado, pâncreas, glândulas salivares, etc). TECIDO NERVOSO É de origem ectodérmica, é formado por células nervosas (que são os neurônios) e também por células protetoras e de sustentação (que são as neuróglias). São capazes de receber estímulos e conduzir informações para outras células através do impulso nervoso. Os neurônios têm a forma estrelada. É encontrado nos órgãos do sistema nervoso como cérebro e medula espinhal. NEURÔNIOS Três componentes - Dendritos (recebem os estímulos); - Corpo celular (pericário) (centro trófico, contém núcleo e citoplasma e recepção de estímulos); - Axônio (condução de impulsos e transmissão para outras células). CÉLULAS DA GLIA (ou neuróglia) - Astrócitos - sustentação e nutrição; - Oligodendrócitos - formação da bainha de mielina; - Micróglia - fagocitose (ingestão de partículas); - Schwann - formação da bainha de mielina no SNP) - Células ependimárias - revestimento dos ventrículos. *O leite materno é rico em ácidos graxos de cadeia longa, gorduras da família do ômega 3 que ajudam a compor a bainha de mielina, capa que recobre a cauda dos neurônios , favorecendo a conexão entre eles - daí os ganhos cognitivos e intelectuais. Origem ectodérmica, com dois componentes principais, neurônios (células excitáveis - recepção, transmissão e processamento de estímulos) e células da glia (sustentam os neurônios e participam de outras funções importantes). CLASSIFICAÇÃO MORFOLOGIA neurônios - Bipolares- tem um dendrito e um axônio; - Multipolares- Apresentam mais de dois prolongamentos celulares; - Pseudopolares- Apresentam próximo ao corpo. CLASSIFICAÇÃO QUANTO À FUNÇÃO - Motores- controlam órgãos efetores, como glândulas exócrinas e endócrinas e fibras musculares; - Sensoriais- recebem estímulos sensoriais do meio ambiente e do próprio organismo; -Interneurônios- estabelecem conexões entre os neurônios, formando circuitos complexos. MIELINIZAÇÃO Mielina é a bainha de gordura de “abraça” os axônios. Formada basicamente por DHA e ARA (ác. docosahexaenóico e o ác. araquidônico). TECIDO MUSCULAR Origem mesodérmica; possui células alongadas: fibras musculares ou miócitos - são ricas em proteínas filamentosas (no caso actina e miosina) e microfilamentos com capacidade de contração e distensão. Membrana plasmática: sarcolema; Citoplasma: Sarcoplasma; RE liso: retículo sarcoplasmático; RE rugoso: pouco desenvolvido. Caracterizado pela propriedade de contração e distensão, formado por células alongadas (fibras musculares) que contém grande quantidade de filamentos citoplasmáticos de proteínas contráteis que geram as forças necessárias para a sua contração. A energia liberada pela hidrólise do ATP. TIPOS LISO: O tecido muscular liso apresenta uma contração lenta e involuntária, não dependendo da vontade do indivíduo. Forma a musculatura do órgãos internos como a bexiga, estômago, intestino e vasos sanguíneos. ORGANIZAÇÃO LISO Formado por aglomerados de células fusiformes que não possuem estrias transversais. Contém um núcleo por célula centralmente localizado. Possui células longas, mais grossas no centro e afinadas nas extremidades, com um único núcleo central - células fusiformes que contém tamanho variado. São revestidas por lâmina basal e mantidas juntas por uma rede de fibras reticulares. ESQUELÉTICO: O tecido muscular estriado esquelético apresenta uma contração rápida e voluntária. Está ligado aos ossos e atua na movimentação do corpo. Possui estrias que ajudam na maior resistência dos miócitos e consequentemente na maior propriedade de distensão e contração. ORGANIZAÇÃO ESQUELÉTICO Possui fibras musculares organizadas em grupos de feixes ou fascículos que é envolvido pelo epimísio no qual recobre o músculo inteiro. Cada feixe é envolvido pelo perimísio e cada fibra é envolvida pelo endomísio. CARDÍACO: O músculo estriado cardíaco é encontrado somente no coração, formando o miocárdio. Sua contração é involuntária, vigorosa e rítmica. Tem uma estrutura chamada discos intercalares que é o que diferencia ele de um músculo estriado esquelético. ORGANIZAÇÃO CARDÍACO POssui fibras curtas, ramificadas e interconectadas por discos intercalares. Cada fibra possui um ou dois núcleos centrais. TECIDO CONJUNTIVO * Todo tecido que tem a função de preenchimento e de sustentação do corpo - modelagem do corpo do indivíduo. * O tecido epitelial possui escasso material extracelular, o tecido conjuntivo subjacente apresenta matriz extracelular (água e nutrientes) em abundância. CARACTERÍSTICAS O tecido conjuntivo possui espaços entre as células e é ricamente vascularizado (dilatação dos vasos sanguíneos); possui baixa renovação celular e material intersticial (fibras colágenas, elásticas e reticulares); Possui também o líquido intersticial (local onde as células retiram seus nutrientes e depositam os seus resíduos). FUNÇÕES: unir e separar os órgãos ao mesmo tempo. *Abaixo de todo tecido epitelial, deve haver, obrigatoriamente, um tecido conjuntivo. - A classificação dos diferentes tipos de tecidos conjuntivos pode ser feita de acordo com o material e o tipo de células que o compõem. - A matrizextracelular, que é a substância entre as células, têm consistência variável (gelatinosa - tecido conjuntivo frouxo e denso; líquida - sanguíneos; flexível - cartilaginoso; ou rígida - ósseo). - Desse modo, pode ser dividido em tecido conjuntivo propriamente dito e em tecidos conjuntivos especiais. TECIDO CONJUNTIVO PROPRIAMENTE DITO Constitui os tecidos de ligação, atua na sustentação e preenchimentos dos tecidos, contribuindo para que fiquem juntos, assim, estruturando os órgãos. Sua matriz extracelular é abundante e composta por uma parte gelatinosa (polissacarídeo hialuronato) e fibras proteicas (colágenas, elásticas e reticulares. CONJUNTIVO FROUXO Possui pouca matriz extracelular, com muitas células e poucas fibras. Tecido flexível e pouco resistente às pressões mecânicas. É encontrado pelo corpo todo, envolvendo órgãos. Serve de passagem a vasos sanguíneos, sendo importante para a nutrição dos tecidos. CONJUNTIVO DENSO Possui grande quantidade de matriz extracelular, com predominância das fibras colágenas. Há poucas células e possui fibroblastos (é o que forma a substância fundamental amorfa). Presente abaixo do epitélio, na derme, dando resistência às pressões mecânicas, devido às suas fibras. Também é constituído de tendões. DENSO MODELADO/ORDENADO Tem feixes de fibras colágenas paralelos entre si, é resistente a trações exercidas numa só direção e é encontrado em tendões e ligamentos. DENSO NÃO MODELADO Possui feixes de fibras colágenas em arranjo aleatório, sendo resistente a trações em várias direções, é encontrado na derme, ovários, rins, bainha de nervos, cápsulas do baço, etc. TECIDO CONJUNTIVO ESPECIAIS - Adiposo (armazena gorduras); - Cartilaginoso (constitui as cartilagens); - Ósseo (constituem os ossos); -Sanguíneo, Hematopoiético ou Hemocitopoético (formador de células de sangue). TECIDO ADIPOSO Tecido subcutâneo: hipoderme - rico em células adiposas (adipócitos) que armazenam gordura. Função: reserva energética, proteção contra choques mecânicos e isolamento térmico. ESTRUTURA ADIPOSO É um tipo de tecido conjuntivo frouxo, constituído de células adiposas (adipócitos) que armazenam substâncias lipídicas (triglicerídios). Originam-se de células indiferenciadas (células mesenquimatosas). As células adiposas podem estar dispersas ou formar pequenos grupos nos tecidos conjuntivos frouxos. Também podem estar em grande número formando tecidos adiposos. Ex: tela subcutânea (hipoderme), em torno do coração e dos rins e atrás dos globos oculares. PANÍCULO ADIPOSO CLASSIFICAÇÃO
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