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♦♦♦♦NÚCLEO CELULAR♦♦♦♦ Núcleo composto por: cromatina- eucromatina e heterocromatina, DNA+ histonas Nucléolo- síntese de rRNA envoltório nuclear- dupla membrana sendo a mais externa contínua com a do retículo endoplasmático Nucleoplasma *Alterações tumorais podem estar relacionadas ao núcleo; cariólise-desaparecimento do núcleo Picnose-condensação da cromatina cariorrexe- fragmentação nuclear Cromatina *DNA+ proteínas *Heterocromatina-condensada, pode ser facultativa( não repetitiva, localização nuclear variável) ou constitutiva(sequência repetida de DNA e inativas,localizada sempre no mesmo local em comparação com outras células) heterocromatina e sua distribuição: cromatina marginal-periferia do núcleo cariossomos- tamanho e formato irregular, distribuído por todo o núcleo; cromatina nucleolar-associada ao nucléolo *Eucromatina-dispersa, menos condensada e ativa. Proeminente em células metabolicamente ativas. **cromatina=nucleossomos=DNA + histonas** Imagem pág 152 Fibras de cromatina+estrutura proteica flexível + condensação= cromossomos( 2 cromátides) Extremidade do cromossomo- telômero ♦Nos humanos todas as células somáticas possuem 46 cromossomos, organizados em 23 pares, sendo que o último par é de cromossomos sexuais mulheres xx, homens xy; ♦ Corpúsculo de Barr- região de heterocromatina facultativa, pois não participa do processo de transcrição; um cromossomo x aleatório sofre condensação e permanece nesse estado por toda a vida; Nucléolo Síntese de rRNA Produção e montagem dos ribossomos Dividido em regiões: *centros fibrilares, cinco cromossomos diferentes que contêm genes de rRNA, RNA polimerase I e fatores de transcrição *Material fibrilar, genes de ribossômicos e rRNA *Material granular,local de montagem inicial dos ribossomos e rRNA; Montagem do ribossomo: Genes para as subunidades ribossômicas são transcritos pela RNA polimerase I e modificados por RNA nucleolares e montadas usando proteínas ribossômicas oriundas do citoplasma, depois sua montagem é completada em ribossomos maduros no citoplasma. Nucleostemina proteína encontrada no nucléolo regula o ciclo e a diferenciação celular. Envoltório nuclear Duas membranas nucleares com espaço de cisterna perinuclear entre elas. Os poros nucleares permitem o transporte ativo de substâncias ♠Membrana nuclear externa-contínua com a do retículo endoplasmático, com polirribossomos fixados ♠Membrana nuclear interna sustentada por filamentos intermediários (lâmina nuclear),essa última é importante também para a replicação e transcrição do DNA e regulação dos genes, formada por lâmina A e C e fixada na membrana nuclear através da lâmina B e receptores.Se separam durante a mitose. ♠Poros nucleares- complexo de poro nuclear(CPN) composto de 50 proteínas diferentes que são coletivamente denominadas nucleoporinas- O CNP medeia o transporte núcleo citoplasmático bidirecional. ♠ moléculas grandes- dependem do sinal de localização nuclear(SLN), as proteínas marcadas com esse sinal ligam-se ao receptor de importação nuclear(importina) que as direcionam do citoplasma até um CPN apropriado;As proteínas que contém a sequência de exportação nuclear (SEN) ligam-se a exportina e uma molécula GTP ,esse complexo chega ao citoplasma onde a GTP é hidrolisada e a proteína liberada; ♠ íons e moléculas hidrossolúveis menores cruzam os canais repletos de água do CPN por difusão simples Durante a prófase tardia as enzimas quinases são ativadas e fosforilam as lâminas nucleares que desmontam. Sua reorganização ocorre na anáfase tardia com a ativação das fosfatases e remoção dos resíduos de fosfato das laminas .Na telófase elas começam a repolimerização Nucleoplasma Presença de proteínas e metabólitos,já foi encontrado inclusões, mas ele é amorfo(sem características específicas); Renovação celular ♣células quiescentes- células que não se dividem mais.Ex:SNC, cardíacas; ♣células estáveis- células com divisão episódica, procuram manter a estrutura normal do tecido e são estimuladas por lesão ♣células em renovação - atividade mitótica regular, as células podem se diferenciar ou permanecer como células -tronco,renovação lenta ou rápida; ♣células de renovação lenta-células musculares do sistema digestório e epiteliais do cristalino, durante toda a vida seu crescimento também é lento; ♣células de renovação rápida-células sanguíneas, fibroblastos dérmicos da pele Ciclo celular Fase G1- inicia no final da fase M, reunião de nutrientes síntese de proteínas e RNA para a síntese de DNA para a replicação;Essa fase é controlada por dois pontos de controle o de restrição responsável pela verificação do tamanho celular, processos fisiológicos, potencial replicativo e o de lesão do DNA de G1 que verifica possíveis danos nessa estrutura quando está elevado os níveis de proteína supressora tumoral. *esse ciclo pode durar de 9 a 12 horas em uma célula de divisão rápida ou a vida toda em células indivisíveis Fase S- replicação do DNA, duração de 7,5 a 10 horas , a qualidade do DNA nessa fase é controlado pelo ponto de controle S de lesão do DNA; Fase G2- Dna é examinado, a célula cresce e reorganiza suas organelas para dar entrada no ciclo mitótico; duração de 1 hora em células de divisão rápida e indefinido em outras; pontos de controle G2 de lesão do DNA e do DNA não replicado Fase M - Mitose, divisão celular e nuclear com duração de 1 hora pontos de controle de montagem do fuso (impede entrada prematura na anáfase) e da segregação dos cromossomos( impede a citocinese até correta separação dos cromossomos.) ***aneuploidia- número anormal de cromossomos na célula. O mau funcionamento dos vários pontos de controle pode causar o progresso de células tumorais , por exemplo. Proteínas virais podem facilitar o mau funcionamento do ponto de controle de restrição; ♣As células tronco de reserva estão em G0 e podem ser induzidas a entrar no ciclo celular em caso de alguma lesão corporal; A regulação do ciclo celular é impulsionado por complexos proteicos sintetizados e degradados ciclicamente; Mitose- Prófase-condensação dos cromossomos, as cromátides se mantêm unidas pelo anel proteico de coesinas e pelo centrômero. No final da prófase o núcleo se desintegra em pequenas vesículas de transporte , o complexo proteico cinetócoro surge oposta ao centrômero e consiste em sequências repetitivas específicas de DNA ( DNA satélite) e é exatamente nessa região que os microtúbulos do fuso mitótico se ligam aos cromossomos. Metáfase- organizaçãodo fuso mitótico que consiste em três tipos de microtúbulos, astrais crescem ao redor do MTOC, polares crescem se afastando do MTOC e cinetócoros que procuram capturar os cinetócoros e que com a ajuda de proteínas motoras( dineínas) movimentam os cromossomos para o meio da célula formando a placa equatorial. Anáfase- separação das cromátides irmãs desintegração das coesinas, fuso mitótico as puxa em direção aos polos Telófase-reconstituição nuclear, “desespiralação” cromossômica,reaparecimento do nucleoplasma. A separação do sulco de clivagem na citocinese ocorre por meio do anel contrátil, finos filamentos de actina e miosina II que interagem resultando na contração. Meiose A primeira divisão reduz o número de cromossomos enquanto a segunda reduz o conteúdo de DNA.Durante essa fase pode haver troca de segmentos entre os cromossomos ,conhecido como crossing-over. ♦Os eventos citoplasmáticos na meiose difere em machos e fêmeas nos machos cada espermátide produzida se torna um espermatozóide ,mas nas mulheres o ovócito primário produz um óvulo que é o gameta funcional e três corpúsculos polares que serão degenerados ♦ Já os eventos nucleares são semelhantes em ambos os sexos **meiose I- REDUCIONAL **meiose II- EQUATORIAL Prófase I condensação dos cromossomos duplos e depois são emparelhados nos centrômeros,pode ocorrer recombinação gênica; Leptóteno-condensação da cromatina, cromátides-irmãs condensadas e conectadas por complexos de coesão específicos da meiose (Rec8p), emparelhamento dos cromossomos homólogos. Zigóteno- sinapse,associação dos cromossomos homólogos, e formação do complexo sinaptonêmico tripartição que une os cromossomos Paquíteno- sinapse completa ,ocorre crossing-over; Diplóteno- dissolução do complexo sinaptonêmico, distanciamento dos cromossomos homólogos e permanecem conectados por junções denominadas quiasmas que indicam ocorrência de crossing-over, cromátides-irmãs ainda bem unidas. Diacine- máxima condensação dos cromossomos homólogos, desaparecimento do nucléolo e desintegração nuclear. Metáfase I Cromossomos emparelhados formando a placa equatorial. No final da metáfase I as quiasmas são clivadas e os cromossomos homólogos separados os microtúbulos do fuso interagem através do cinetócoro e assim a movimentação cromossômica forma a placa equatorial. Anáfase I e telófase I Cromátides -irmãs não são separadas , formam-se células haplóides, porém com o DNA duplicado. Meiose II Separação das cromátides-irmãs por ação da enzima proteinase separase, produção de quatro células haplóides e geneticamente únicas Morte celular Equilíbrio da produção e morte celular, a morte celular pode ser resultado de lesão aguda ou mecanismo de morte programada. ♦Necrose- processo patológico, com ambiente desfavorável,danos a membrana plasmática ,tumefação( aumento do volume celular) e a lise celular rápida; célula perde a capacidade homeostática(de equilíbrio) e corresponde a uma resposta inflamatória intensa. ♦Apoptose- processo que elimina células desnecessárias ao organismo, por meio de um programa de suícidio interno, trata-se de uma autodigestão controlada, a membrana plasmática permanece e seu conteúdo não é esparramado prejudicando as células adjacentes. Apoptose ♠Fragmentação do DNA por endonucleases dependentes de Ca e Mg, agregação da cromatina nuclear e divisão do núcleo; ♠Diminuição do volume celular; agregação dos ribossomos,espiralação do RER , fusão dos endossomos com a membrana plasmática; ♠perda da função mitocondrial, as proteínas da intermembrana como o citocromo c e SMAC/DIABLO são liberadas no citoplasma ativando a cascata enzimática caspases e sob influência da proteína Bcl-2 iniciam a apoptose; ♠formação de bolhas a partir da membrana- translocação de moléculas da superfície citoplasmática para a superfície externa levando a formação de bolhas sem perda da integridade da membrana; ♠ formação de corpos apoptóticos- as vesículas formadas são rapidamente fagocitadas pelas células não permitindo nenhuma resposta inflamatória; A apoptose pode ser estimulada por fatores como: fator de necrose tumoral(TNF) que são reconhecidos por receptores de membrana desencadeando a cascata de caspase ,radicais livres, radiação UV e ionizante e fatores internos podem ser oncogeneses supressores tumorais. A apoptose pode ser inibida pelos fatores de sobrevida que são proteínas que atuam inibindo a cascata de caspase. As proteínas da família Bcl-2 podem atuar em várias etapas de ativação da apoptose e atuam também sob as mitocôndrias regulando a liberação de citocromo c e SMAC/DIABLO; Anoikis- apoptose induzida que não permite que a célula cresça em uma matriz extracelular inapropriada. Os sinais extracelulares são captados por integrinas e a anoikis é desencadeada por proteínas da família Bcl-2 liberando os ativados da caspase. Outros tipos de morte celular ♥catástrofe mitótica- morte celular que por falha dos pontos de controle que permite que a mitose ocorra com falhas levando a célula a sofrer futuramente uma apoptose; ♥paraptose- mediada por proteinoquinases ativadas por mitógenos ♥ piroptose-morte induzida pela infecção de microorganismos,mediada pela enzima caspase-1 ♥necroptose- ativada pelos receptores de fator de necrose tumoral,ocorre em condições reguladas,porém é muito parecida com a morte necrótica não regulada; ♥entose- a célula internaliza ativamente uma célula semelhante que se desprendeu da matriz extracelular; Referências: Ross Wojciech Pawlina. Histologia texto e atlas. 7ºth ed. Rio de Janeiro: GUANABARA KOOGAN LTDA.; 2016.
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