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REVISÃO BCMOL I 2ªAF Mª Diva C. Alves LIPÍDIOS São moléculas orgânicas formadas a partir da associação entre ácidos graxos e álcool, tais como óleos e gorduras. FUNÇÃO Reserva energética (gordura); Termogênese; Transdução de sinal; Hormonal; Antioxidante; Estrutural (membranas celulares); Proliferação e diferenciação celular; Isolamento térmico; Metabolismo do cálcio; Coagulação sanguínea; Importância para nutrição: Melhora a capacidade de absorção das vitaminas lipossolúveis (KEDA); Fornecem ácidos graxos essenciais (obtidos na dieta) importantes para as membranas de tecidos; Atuam como precursores da regulação do metabolismo; Interferem na palatabilidade; SATURADO x INSATURADO CARACTERÍSTICAS Grupo heterogêneo de compostos; • Baixa solubilidade em água; • Alta solubilidade em solventes não-polares; Obs. Para classificação ômega começa a contar da outra extremidade. ÁCIDOS GRAXOS São ácidos monocarboxílicos que se classificam de acordo com sua cadeia lateral, n° de carbonos e a necessidade na dieta; Anfipáticos (cabeça polar e cauda apolar); Quanto maior a cadeia, menor a solubilidade em água (acima de 8 carbonos é totalmente insolúvel); As propriedades deles dependem do comprimento da cadeia e do grau de saturação; As cadeias curtas e insaturações aumentam sua fluidez e de seus derivados; Classificação dos lipídios: • Glicerídeos • Cerídios • Esteroides • Lipídios complexos CERÍDIOS Formados pela reação entre um ácido graxo com álcool de peso molecular maior que o glicerol. Evita a perda excessiva de água em folhas e frutos; Proteção superficial (impermeabilizante); Ex. Cera de carnaúba e cera de abelha. EICOSANOIDES Derivados de ácidos graxos poli-insaturados C20, especialmente ácido araquidônico. Regulação da pressão sanguínea; Regulação da coagulação sanguínea; Controle da contração de alguns músculos em mamíferos; Ex. Prostaglandina • Controle da pressão arterial; • Estimulação da contração da musculatura lisa; • Indução da resposta inflamatória; • Inibição da agregação plaquetária; Tromboxanas • Estimulação da contração da musculatura lisa; • Indução da agregação plaquetária; Leucotrienos • Estimulação da contração da musculatura lisa; • Indução da resposta alérgica; • Indução da resposta inflamatória; ACILGLICEROIS Compostos nos quais um ou mais dos 3 grupos OH do glicerol são esterificados. Armazenamento de energia; Composição de membranas celulares; Ex. Triacilglicerois (principal forma de armazenamento e importante combustível metabólico) e Fosfoacilglicerois. LIPÍDIOS COMPLEXOS Possuem fósforo, nitrogênio ou enxofre em sua estrutura molecular. Composição de membranas celulares; Constituição da bainha de mielina em neurônios; Ex. Fosfolipídios • Abundantes em todas as membranas biológicas; • Constituído de quatro componentes: ácidos graxos + plataforma + fosfato + álcool; • Ácidos graxos formam uma barreira hidrofóbica, enquanto o restante da molécula tem propriedades hidrofílicas; Esfingolipídios • Esfingomielina: fosfolipídio encontrado nas membranas, que não é derivado do glicerol. O arcabouço na esfingomielina é a esfingosina, um aminoálcool que contém uma longa cadeia hidrocarbonada insaturada; ESTEROIDES Derivados do ciclopentanoperidrofenantreno, contendo um ou mais grupos OH livres ou esterificados a um ácido graxo. Apresentam em comum a estrutura de um hidrocarboneto de 17 átomos de carbono sob a forma de quatros ciclos; Composição de membranas celulares; Auxiliam na digestão de alimentos; Regulação e integração de atividades metabólicas em animais; Ex. Colesterol, ácidos biliares e hormônios esteroides. LIPOPROTEÍNAS Lipídios diversos ligados a proteínas. Transporte lipídico; Ex. HDL, LDL, VLDL e quilomícrons. DISLIPIDERMIA Causas: genética ou proveniente de outros quadros patológicos (diabetes Mellitus). Sintomas: dor intensa e constante em região epigástrica, repentina, irradiando para dorso e flancos, precipitada por ingestão de alimentos e associada a náuseas e vômitos. Diagnóstico: dosagem de colesterol total, LDL, HDL e triglicerídeos. Tratamento: nas formas leves de pancreatite, o princípio do tratamento são os mesmos nas diferentes etiologias. Reposição hídrica, analgésicos, oxigenioterapia, antieméticos e suspensão da dieta. Para prevenir a recorrência de pancreatite aguda são necessárias dieta rigorosa e redução de peso. CÉLULAS Todas as coisas vivas são feitas de células; Pequenas unidades limitadas por membranas; Preenchidas com uma solução aquosa concentrada de compostos; Capaz de crescimento e divisão; Formas mais simples de vida são células solitárias; Organismos “superiores”, são comunidades de células derivadas do crescimento e da divisão; Formas e tamanhos (relacionado à função – citoesqueleto) • As células apresentam estruturas e formas variadas; • A maioria das células, exibe uma forma fixa e típica; • Porém há células com forma mutável, como vários protozoários e leucócitos; Esférica Prismática Irregular típica PROCARIONTES Escassez de membrana; Ausência de carioteca; Pobreza de organelas citoplasmáticas; Presença de ribossomos; Ausência de citoesqueleto; Ausência de mitose e meiose; É separada do meio externo por membrana plasmática (parede rígida – proteínas e glicosaminoglicanas); No citoplasma: • Polirribossomos (ribossomo + mRNA) • Nucleóides (cromossomos idênticos circulares) EUCARIONTES Citoplasma e núcleo distintos; Membrana plasmática e núcleo pela carioteca; Riqueza em organoides membranosos; • Ribossomos • Retículo endoplasmático • Complexo de Golgi • Lisossomos • Peroxissomos • Mitocôndria Célula – tecido – órgãos – sistemas MEMBRANA PLASMÁTICA Estrutura que separa o conteúdo da célula do meio externo; Mede de 6 a 10nm de espessura; Composta por uma bicamada lipídica, proteínas e carboidratos; CITOPLASMA O sistema de endomembranas ocupa grande parte do citoplasma; Existe o citosol que constitui o verdadeiro meio interno da célula; • Ribossomo e citoesqueleto CITOESQUELETO Determinam a posição das organelas delimitadas por membranas e direcionam o transporte intracelular; Determinam a forma da superfície celular e são necessários para a locomoção da célula como um todo; Proporcionam forças mecânicas e resistência para enfrentar o estresse; NÚCLEO Controla o metabolismo celular; DNA – mRNA – Proteína ÁGUA Em maior quantidade nas células; Solvente natural de íons, minerais e outras substâncias; Indispensável para o metabolismo; Conteúdo de água (idade, metabolismo); SAIS MINERAIS Manutenção da pressão osmótica; Manutenção do equilíbrio ácido-básico; Co-fatores enzimáticos (Mg); Função reguladora e formação dos ossos (Ca); Oligoelementos (Fe/I); Patologia: • Anemia • Insuficiência renal crônica • Doença óssea LIPÍDIOS Duas regiões: polar e apolar; Relativamente insolúvel em água; Solúvel em solventes orgânicos; Bicamada; Principais: • Fosfolipídios • Glicerosfolípidios • Esfingofosfolipídio • Colesterol Patologias: • Doenças cardiovasculares; • Obesidade patológica; CARBOIDRATOS Principal fonte de energia celular; Importantes constituintes estruturais; Função informacional; Classificação: • Monossacarídeo • Dissacarídeo • Oligossacarídeo • Polissacarídeo Patologia: • Diabetes Mellitus; • Obesidade patológica; PROTEÍNAS Polímeros de aminoácidos; Classificados em fibrosas (estrutural) e globulares (metabólica); Interação comoutras moléculas; Patologias: • Anemia falciforme; • Desnutrição; Estruturas: • Primária; • Secundária; • Terciária; • Quaternária; Funções: • Morfologia celular; • Ligam a outras biomoléculas: transporte; • Controle da expressão gênica; • Controle da permeabilidade celular; • Regulação a concentração de metabólitos; • Catalisadores das reações químicas; ÁCIDOS NUCLÉICOS Grandes biomoléculas: nucleotídeos; Tipos: • DNA: cromossomos contendo genes; • RNA: síntese de proteínas; Patologias: • Alterações numéricas: aneuploidias; • Alterações estruturais: síndromes e cânceres; • Mutações: desordens genéticas; A bioquímica das células apresenta constituintes inorgânicos e orgânicos; A água é o constituinte mais abundante; Existem reservas de carboidratos e lipídios, mas não de proteínas; Todos os constituintes bioquímicos são importantes, pois realizam funções vitais; Os ácidos nucléicos coordenam direta ou indiretamente todo o metabolismo celular; MEMBRANA CELULAR Mede aproximadamente 6 a 10nm de espessura; Separa o meio intracelular do extracelular; Responsável pelo controle da penetração e saída de substâncias da célula; A membrana que delimita a célula é chamada de membrana plasmática; FUNÇÕES Manutenção da constância do meio intracelular; Reconhecer outras células e diversos tipos de moléculas; Fornecem o suporte físico para a atividade ordenada das enzimas que nelas se encontram; Formação de pequenas vesículas transportadoras; Participa no processo de pinocitose e exocitose; Mosaico fluido: BICAMADA LIPÍDICA Fosfolipídios Base universal das estruturas de membranas celulares; O lipídio das membranas; • Moléculas longas; • Extremidade hidrofílica (cabeça); • Cadeia hidrofóbica (1 ou 2 caudas hidrocarbonadas); Os fosfolipídios se movimentam dentro da bicamada; A membrana se comporta como um líquido bidimensional; Permite que a membrana exerça sua função e mantenha sua integridade; O tipo de movimentação depende da temperatura: • Flip flop: entre camadas distintas. • Rotação: rotaciona 360°. • Difusão lateral: na mesma camada. FLUIDEZ DA BICAMADA LIPÍDICA Rápida difusão das proteínas de membrana no plano da bicamada; Interação com outras proteínas (sinalização celular); Difusão de lipídios e proteínas dos locais da membrana nos quais são inseridos logo após sua síntese; Fusão de membranas diferentes; Assegura que moléculas da membrana sejam distribuídas igualmente na divisão celular; Lipídios esteroides Estão em menor proporção na membrana; Em células animais é representado pelo colesterol; Eles interferem na fluidez da membrana plasmática, deixando-a menos fluida; O movimento deles pode ser influenciado por: • Temperatura; • Porcentagem de colesterol; • Saturação dos ácidos graxos; • Os ácidos graxos saturados fazem com que os lipídios fiquem mais compactados, dificultando sua movimentação; • Os ácidos graxos insaturados fazem com que os lipídios fiquem mais afastados, facilitando seu movimento; PROTEÍNAS • Transporta nutrientes, metabólitos e íons; • Ancora macromoléculas à membrana; • Receptores para sinais químicos; Integrais: inseridas na bicamada lipídica; Periféricas: se prendem à superfície externa ou interna da membrana; PROTEÍNA TRANSMEMBRANAS Atravessa a bicamada lipídica; Pode ser: unipasso ou multipasso; Possuem regiões hidrofóbicas e hidrofílicas; PROTEÍNAS α-HÉLICE Localizadas inteiramente no citosol; Associadas à metade interna da bicamada lipídica por meio de uma α-hélice; LIGADAS POR MEIO DE LIPÍDIOS Estão inteiramente externas a bicamada lipídica; Interna ou externa; Ligadas por um ou mais grupos lipídicos; LIGADAS POR MEIO DE PROTEÍNAS Ligadas indiretamente a uma das faces da membrana; Mantidas por interações com outras proteínas de membrana; CARBOIDRATOS Protege e lubrifica a célula; Reconhecimento e adesão entre células; São os açúcares das membranas; Variam conforme: • Tipo celular; • Atividade funcional da célula; • Localização da membrana na célula; GLICOCÁLICE Superfície externa da membrana rica em hidratos de carbonos ligados a proteínas ou lipídios; Constituído por: • Porções glicídicas de glicolipídios; • Glicoproteínas integrais; • Proteoglicanas; Funções: Proteção e lubrificação da superfície celular; Determina os limites entre as células, inibindo a sua proliferação por contato; Reconhecimento célula-célula e adesão celular; Alteração da superfície em células cancerígenas; Ligação de toxinas, vírus e bactérias; Propriedades enzimáticas (peptidase/glicosidase); Especificidade do sistema sanguíneo ABO; TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANA A membrana celular é muito permeável à água. Solução hipotônica: aumentam de volume; Solução hipertônica: diminuem de volume; Solução isotônica: volume e forma não alteram; Osmose: Difusão passiva: O soluto penetra quando sua concentração é menor no interior da célula; Sai quando sua concentração é maior no interior da célula; Não há gasto de energia; DIFUSÃO FACILITADA Não há gasto de energia; Velocidade maior em ralação a difusão passiva; A favor de um gradiente (glicose e alguns AA); Combinada a uma molécula transportadora ou permeasse; TRANSPORTE ATIVO Há gasto energético; Transportado contra um gradiente de concentração; Sódio (menor concentração no citoplasma); Potássio (menor concentração no meio extracelular); Cada ATP hidrolisado possibilita o transporte de três Na para o espaço extracelular e de dois K para o citoplasma; FAGOCITOSE Formação de pseudópodos; Engloba partículas sólidas; PINOCITOSE Engloba líquido; Formação de pequenas vesículas; EXOCITOSE Transporte de grandes quantidades de material do meio intracelular para o extracelular; Permite que a célula excrete produtos do seu metabolismo, como da digestão intracelular (clasmocitose); ESPECIALIZAÇÃO DA MEMBRANA PLASMÁTICA SUPERFÍCIE APICAL DA CÉLULA Microvilosidades • Projeções cilíndricas do citoplasma, envolvidas por membrana que se projetam da superfície apical da célula; • Prolongamentos citoplasmáticos contendo um núcleo de filamentos de actina ligados pela vilina e fimbrina; Cílios/Flagelos • São prolongamentos longos e móveis presentes em muitas células epiteliais; • São envolvidos pela membrana plasmática e contêm 2 microtúbulos centrais cercados de 9 pares periféricos (unidos entre si); • Estão inseridos em corpúsculos basais (centro de organização de microtúbulos) situados nos ápice das células; • Cílio modificados: colo o flagelo; Estereocílios • São parecidos com microvilosidades (mais longas e ramificadas); • São imóveis; • Encontrados no epidídimo e das células pilosas do ouvido interno; • Aumentam a área de superfície das células; • Filamentos de actina mais discretos que nas microvilosidades; SUPERFÍCIE BASO-LATERAL DA CÉLULA Junção célula-célula; Junção célula-matriz extracelular JUNÇÕES DE FIXAÇÃO Hemidesmossomos: localizados no domínio basal da célula, propicia uma ligação dos filamentos intermediários do citoesqueleto a membrana basal; Moléculas de adesão: integrinas; Fornecem estabilidade mecânica às células epiteliais; Liga o citoesqueleto de uma célula ao citoesqueleto da célula adjacente, criando e mantendo a unidade estrutural do epitélio; Essas estruturas interagem tanto com os filamentos de actina (zônula de aderência), quanto com os filamentos intermediários (mácula de adesão ou desmossomos); Zônula de adesão: • Ocorrecomo uma faixa contínua ao redor da célula abaixo da zônula de oclusão; • Suas moléculas de adesão interagem com a rede de filamentos de actina no interior da célula; • Depende das caderinas; PTNS transmembranares de ligação dependentes de cálcio; Desmossomos (mácula de adesão): localizados no domínio lateral da célula, propicia uma ligação forte entre células epiteliais adjacentes; Moléculas de adesão (caderinas): fazem a ligação na porção extracelular, e na porção citoplasmática interagem com placoglobinas e desmoplaquinas que ancoram o desmossomo aos filamentos intermediários; Junções de oclusão: são impermeáveis e permitem que as células epiteliais funcionem como uma barreira; • Zônula de oclusão: limitam o movimento da água e outras moléculas através do espaço intercelular – mantém a separação físico-química entre compartimentos teciduais; Junções comunicantes (GAP ou nexos): • Estruturas celulares que permitem a passagem direta de moléculas sinalizadoras entre células adjacentes (epiteliais, musculares lisa, cardíaca e nervos); FIBROSE CÍSTICA Doença autossômica recessiva que afeta glândulas exócrinas (produtoras de muco); A proteína afetada é responsável pela passagem de cloro (Cl) e de sódio (Na) pela membrana. Quando o cloro sai a água vai por osmose; PÊNFIGO VULGAR Quando anticorpos se ligam a proteínas dos desmossomos, em especial desmogleínas, e rompem a adesão celular, ocorre a formação de bolhas na epiderme, causando perdas de líquidos teciduais, e se não tratado pode levar a morte. Essa doença é autoimunológica da pele e é controlada através de imunossupressores e esteroides sistêmicos; CITOESQUELETO Rede de filamentos proteicos que se estende no citoplasma da célula. Suporte a célula; Facilita/desenvolve o movimento celular; Controla a posição das organelas; Uni as células; Resistência; Reveste a membrana superior; Formação de cílios e flagelos; COMPONENTES Filamentos intermediários (estáveis) Microtúbulos; Filamentos de actina; Proteínas motoras; • Filamentos de miosina • Macromoléculas proteicas (descolamento intracelular) FILAMENTOS DE ACTINA São os mais finos; Formada por 2 cadeias em espiral de monômeros da proteína Actina G que se polimerizam formando Actina F (“2 colares de pérola enrolados”); Tem uma extremidade positiva e outra negativa; Abundante nos músculos; 5-30% das proteínas totais do citoplasma de todas as células é composto por actina; Forma o córtex celular (camada abaixo da membrana plasmática); Propriedades funcionais: Propiciar a locomoção celular; Auxiliar no transporte intracelular; Conferir a forma celular; Auxiliar no posicionamento das macromoléculas; Promover as interações com receptores da membrana; Forma o anel contrátil na telófase; Junções: • Oclusivas • Aderente • Comunicantes FILAMENTOS GROSSOS DE MIOSINA Molécula grande, em forma de bastão, formada por dois peptídeos enrolados em hélice – par de cabeças; 2 sítios (cabeças): • Hidrólise de ATP para contração; • Combinação com a actina; FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS São intermediários (8-10nm de diâmetro) entre os filamentos de miosina (+ grossos) e de actina (+ finos); São os mais abundantes no citoesqueleto; Mais estáveis; Insolúveis; Função estrutural; Abundantes em células epidérmicas (atrito- desmossomos), axônios e células musculares; Formado por um conjunto de proteínas específicas para os tecidos; Estrutura: agregado de moléculas alongadas, cada uma com 2 cadeias polipeptídicas enroladas em hélice; Formada por proteínas fibrosas; • Queratina • Vimentina • PTN ácida fibrila da glia • Desmina • Lamina • PTNs dos neurofilamentos Agregam-se espontaneamente; MICROTÚBULOS Cilindros ocos, longos, não ramificados (único tipo de proteína globular); Composição: 2 polipeptídios (semelhantes) dispostas em hélice (dímeros); Tubulinas α e β; Em constante reorganização (polimerização – extremidades + e - / crescimento rápido e lento); Citosol – pool de tubulinas – polimerização ou alongamento não depende da síntese proteica concomitante; Instabilidade dinâmica • Tubulina ligada a GTP é incorporada ao microtúbulo; • Crescimento ou encolhimento é determinado pela relação entre a taxa de adição de tubulinas e taxas de hidrólise de GTP; • A adição rápida de tubulina-GTP impede a hidrólise do GTP (formação de um capGTP); • A polimerização lenta permite que o GTP ligado a tubulina seja hidrolisado na extremidade + gerando GDP. Assim, as moléculas de tubulina se dissociam (encurtamento do microtúbulo); Correlação clínica – Colchicina • Tratamento de artrite gotosa, psoríase, neoplasia; • Interfere nas funções do citoesqueleto celular pela inibição da polimerização da β-tubulina; • Inibindo a ativação, a degranulação e a migração dos neutrófilos associados com a mediação dos sintomas da gota; • Agente antimitótico; • Liga-se à tubulina: inibindo sua polimerização e formação dos microtúbulos do fuso mitótico, parando a divisão celular na metáfase; • Colchicina + tubulina = despolimerização e desaparecimento dos microtúbulos; FUNÇÕES Determinação da forma das células; Transporte intracelular; Movimentos; Movimento de cílios e flagelos; Obs. Estruturas organizacionais • Centrossomos • Centríolos CENTROSSOMOS OU CENTRO CELULAR Centro primário de organizadores dos microtúbulos; Extremidade negativa encontra-se ancorada; Atua como polo do fuso durante a mitose; Localizados próximo ao núcleo; CENTRÍOLOS (UM PAR DE CÉLULAS) Estrutura cilíndrica formada por 9 tripletes de microtúbulos (27 MT); TIPOS DE MICROTÚBULOS Polares: se conectam entre si; Cinetócoro: se ligam aos cromossomos; Astrais: se conectam com a membrana plasmática; MOTORES E MOVIMENTOS Movimentos celulares; Transporte intracelular; Posicionamento de vesículas e organelas; Separação de cromossomos; Batimento de cílios e flagelos; Cinesinas (+) e dineinas (-): deslocam-se para polos opostos; TRANSPORTE DE ORGANELAS Neurônios: possuem moléculas transportadoras para axônios (cinesinas, dineinas – caminho inverso); Vesículas secretoras de Golgi são transportadas ao longo dos microtúbulos; CÍLIOS E FLAGELOS Responsáveis pelo movimento de células eucarióticas; Feixes de microtúbulos (9 pares periféricos fundidos – 2 pares centrais): axonema; A força derivada de DINEÍNA (contato entre os pares de tubulina); CORPO BASAL (CORPÚSCULO BASAL) Onde se inserem os cílios e os flagelos; Sustenta e ancora os MT na célula; Orienta o crescimento; Semelhante ao centríolo (9 agregados de 3 túbulos periféricos, mas sem o par central); A extremidade negativa se encora ao corpo basal da célula; Apresentam prolongamentos para dentro do citoplasma (raízes dos cílios); MOVIMENTOS DOS CÍLIOS E FLAGELOS Funcionamento complexo - muitas proteínas associadas; Flagelo: contração transmitida ao longo do flagelo. Cílios: rígido – flexível – rígido; NÚCLEO INTERFÁSICO Centro de controle do metabolismo celular; Cromossomos (genoma: DNA); Maquinaria de duplicação do DNA; Síntese e processamento de todo RNA (transcrição); Morfologia semelhante a da célula; Posição fixa (citoesqueleto); Tamanho: metabolismo; ESTRUTURA NA INTERFASE • Envoltório nuclear • Cromatina • Nucléolo • Nucleoplasma ENVOLTÓRIO NUCLEAR Separa o núcleo do citoplasma; Controla o acesso ao material genético; Duas membranas lipoproteicas separadas pelo espaço perinuclear: Externa: polirribossomos e continuação do RER. Interna: revestida por proteínas (lâmina nuclear) ligadas à cromatina. Fusão das membranas (poros nucleares: 4000/5000 poros por núcleo); • Preenchidos mais 100 nucleoporinas Nup que regulam o trânsito de macromoléculas e compõem e estruturas do complexo do poro. Lâminas: classes de proteínas dos filamentos intermediários. TRÂNSITO DE MOLÉCULAS ATRAVÉS DOS COMPLEXOS DE PORO Difusão passiva pelo canal central: Água, íons e moléculas pequenas. Transporte ativo (seletivo) Receptores de importação: Importinas • Reconhecidas pelos filamentos citoplasmáticos; • Proteínas do citoplasma para o núcleo; Receptores de exportação: Exportinas • Reconhecidas pelos filamentos nucleares; • RNA do núcleo para o citoplasma; Controle pela proteína Ran Ran hidrolise (quebra) GTP em GDP, fornecendo energia para o transporte das moléculas; Dois estados diferentes: • RanGTP: concentrada no núcleo. • RanGDP: concentrada no citoplasma. Importação: Importinas + moléculas a ser transportada atravessa o complexo de poro; No núcleo, uma RanGTP é adicionada à importina e a molécula transportada é liberada no núcleo; A RanGTP + Importina volta para o citoplasma; No citoplasma, Ran quebra GTP em GDP e libera a importina para transportar outra molécula; Exportação: Exportina + RanGTP + molécula a ser transportada atravessa o complexo de poro; No citoplasma, Ran quebra GTP em GDP e a exportina e a molécula transportada são liberadas no citoplasma; A exportina volta para o núcleo; No núcleo, a exportina irá se ligar a outra RanGTP para transportar uma nova carga; CROMATINA Do grego croma, cor: toda porção do núcleo que se cora (corantes básicos) e é visível ao microscópio (exceto os nucléolos). Filamentos de DNA associados a proteínas: Histonas (H1, H2a, H2b, H3 e H4): proteínas básicas e estáveis. Proteínas não histônicas: dispersas no nucleoplasma. • Participam da estrutura dos cromossomos (topoisomerase II e condensina); • Participam da replicação e reparo do DNA (DNA polimerase, helicases); • Participam da ativação e repressão da expressão gênica; Obs. Nucleossomo: 200 pares de bases (DNA), 8 histonas. ESTADOS FUNCIONAIS No núcleo interfásico: 2 diferentes estados de compactação. HETEROCROMATINA Grânulos grosseiros bem visíveis ao MO, de coloração intensa; Inativa (DNA muito compactado): não é transcrito para RNA; EUROCROMATINA Granulosa e menos corada; Ativa (DNA não condensado): é transcrito; Obs. A transcrição só ocorre durante a interfase. CROMATINA SEXUAL Forma inativa do cromossomo X (heterocromático): fica aderida a membrana nuclear interna durante a interfase. NUCLÉOLO Estruturas nucleares esféricas sem membranas. Local de biogênese e montagem das subunidades ribossômicas; Maturação do complexo PRS (partícula reconhecedora de sinal): complexo que reconhece e destina proteínas que serão secretadas para o RER; Processamento de alguns RNAt; Composição: • RNA ribossômico • Proteínas • DNA ribossômico Tamanho x nível de atividade celular: • Síntese proteica no citoplasma • Frequentes divisões • Secreção intensa de proteínas Um ou mais nucléolos; NUCLEOPLASMA Componente que preenche o espaço entre os elementos morfologicamente caracterizados (nucléolo e cromatina). Solução aquosa composta por: • Íons • Aminoácidos • Nucleotídeos • RNA heterogêneo (diferentes tamanhos) • Enzimas para síntese de RNA e DNA (Polimerase, helicases, topoisomerases) • Receptores para hormônios • Proteossomos (degradação de proteínas) MATRIZ NUCLEAR (ENDOESQUELETO) Rede fibrilar interna Laminas A Metaloproteínas Actina Tipo especial de miosina I Organiza os compartimentos nucleares (domínios nucleares) Território cromossômico Eucromatina no centro Heterocromatina na periferia ORGANELAS PRODUTORAS DE MACROMOLÉCULAS Compartimentos individualizados, formados por membranas, com diferentes composições químicas e funções. Segregam e organizam as reações químicas; Degradam/Sintetizam as moléculas; Possuem um sistema de endomembranas distribuído por todo o citoplasma; Faces: luminal e citosólica; RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO E COMPLEXO DE GOLGI Síntese; Transporte: vesículas (direcionamento/distribuição); Obs. As regiões específicas nas proteínas que contribuem para o endereçamento não são removidas após a síntese proteica. RETÍCULO ENDOPLÁSMATICO RUGOSO Constitui um sistema de cavidades limitadas por membrana (túbulos e cisternas); Cisternas do RER se comunicam entre si – constituem um sistema contínuo no citoplasma, associado também, com membrana nuclear; Associado aos ribossomos (escuras ao microscópio eletrônico); Os túbulos tendem a ser mais ou menos retos e as cisternas achatadas; Suas membranas são responsáveis pela formação do REL; Na face luminal de suas cisternas: síntese e processamento; Na superfície citoplasmática de suas amplas cisternas sacular achatada: ribossomos em associação ao RNA mensageiro; TIPOS DE PROTEÍNAS TRANSFERIDAS PARA O RER Proteínas hidrossolúveis: se destinam a secreção ou para o lúmen de uma organela. • Lisina ou histidina / Asparagina / Ácido glutâmico / Leucina Proteínas transmembranas: residem na membrana. • Lisina / Lisina / XX ou Lisina / X / Lisina / XX CHAPERONAS Proteínas acessórias que interagem de forma reversível com outras proteínas, auxiliando na translocação, portanto na sua formação; BIP – Impedem o retorno da proteína ao citosol, estabilizam o transito; Problemas: agregação proteica ou dobramento aberrante na cadeia nascente, pois a sequência aa se enovelam em domínios a cada 50 a 300 resíduos; PROTEÍNAS DISSULFETO ISOMERASES (PDI) Contribui para o enovelamento apropriado, pois conformação 3D correta é estabilizada por pontes dissulfeto em inúmeras proteínas; Auxilia na estabilização da estrutura 3ª e 4ª da proteína; Essas ligações ocorrem somente no lúmen do RER, portanto são encontradas apenas em proteínas de secreção; GLICOSILAÇÃO (Glicoproteínas): Adição de açúcares por ligação covalente; Processo que inicia no RER e continua no Comp. de Golgi; COMPLEXO DE GOLGI Um dos principais sítios de síntese de carboidratos; Estação de destinos dos produtos que chegam do RE; Muitos carboidratos são conectados as cadeias laterais de oligossacarídeos em proteínas que o RE envia; Localizado, geralmente, ao lado do núcleo; Constituído por estruturas semelhantes a sacos membranosos achatados e empilhados (cisternas) como pratos (3-20 cisternas); FACE CIS: receptora de vesículas FACE MEDIAL: modifica proteínas FACE TRANS: produtora de vesículas As vesículas viajam em sequência; Cada cisterna apresenta diferente conteúdo enzimático; GLICOSILAÇÃO Sequência ordenada de reações; Envolve a modificação e a síntese da porção de carboidratos da glicoproteína – alguns monossacarídeos terminais são perdidos e outros são adicionados; VIAS EXOCITICAS Vias constitutivas de exocitose/secretora: vesícula se fixa com a membrana plasmática ou são liberadas para a matriz extracelular; • Não exige sequência sinal; Via reguladora de exocitose/secretora: apenas células especializadas; DESTINAÇÃO E EXPORTAÇÃO DE MACROMOLÉCULAS Via secretora: empacotamento e endereçamento de macromoléculas em vesículas. Ausência da marcação: para membrana plasmática (incorporação e secreção) – fluxo contínuo / não seletivo Presença de marcação: lisossomos – fluxo regulado/seletivo RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO Detoxificação: metabólitos potencialmente tóxicos, bem como toxinas lipossolúveis; Armazenamento de cálcio: compartimento de armazenamento do cálcio citosólico. Ca éliberado por sinais extracelulares e intracelulares agindo através de segundos mensageiros, resultando em uma resposta celular; Síntese de lipídios; A maioria dos lipídios de membrana é montada no REL (fosfolipídios, glicolipídios e colesterol); Os componentes são provenientes de outras partes do citoplasma e montados nas membranas do retículo; Ocorre na membrana: grande maioria na face citosólica; SÍNTESE DE LIPÍDIOS (FOSFOLIPÍDIOS) Precursores citosólicos; Sintetizados em associação com a membrana celular; TRANSFERÊNCIA DE LIPÍDIOS • Vesículas: transportam em suas membranas lipídios sintetizados Rel-organelas (mitocôndrias, peroxissomos não fazem parte do tráfego vesicular). Alguns lipídios da membrana são sintetizados localmente; • Transportadores/carreadores: lipídios são importados do REL por proteínas do citosol; • Contato físico: entre membranas de diferentes organelas. Facilitam o intercâmbio de lipídios entre diferentes membranas; MATRIZ EXTRACELULAR (MEC) Matriz dinâmica ao redor das células composta por macromoléculas sintetizadas por células locais. Sequestra água e minerais; Controle de crescimento e diferenciação; Suporte para ancoragem e migração; Polaridade celular; Microambiente tecidual; Armazenamento de FC (FGF, HGF); Morfogênese; Regeneração; Cura de feridas; Fibrose crônica; Invasão e metástase; As células nos tecidos dos organismos multicelulares interagem com uma matriz extracelular composta: • Proteínas fibrosas • Proteínas conectoras • Polissacarídeos complexos Obs. Fibroblastos, células epiteliais, musculares e neurônios secretam fibrilas de colágeno, fibras elásticas e polissacarídeos que compõe esta matriz. Abundância, organização e proporções dos componentes macromoleculares determinam as propriedades mecânicas da matriz extracelular: A pele e os vasos são resistentes (numerosas fibras elásticas); Tendões com grande força tensional (colágeno); Osso é incompressível e rígido por causa da sua matriz calcificada de colágeno; COLÁGENO Proteína mais abundante do organismo; Varia de acordo com a estrutura e função; FORMAM FIBRILAS • TIPO I: pele, tendões, ligamentos, tecido ósseo, cápsulas de órgãos. • TIPO II: cartilagem hialina e corpo vítreo do olho. • TIPO III: forma fibras reticulares (pele, músculos e vasos). ASSOCIADOS A FIBRILAS • Ligam as fibrilas de colágeno uma as outras e à MEC. • TIPOS IX, XII e XIV FORMA REDE • Papel de aderência e filtração. • TIPO IV: lâminas basais. DE ANCORAGEM • TIPO VII: ancora colágeno I à lâmina basal (interface epitélio-conjuntivo). Os colágenos formam uma extensa variedade de estruturas diferentes, possuindo propriedades mecânicas notáveis; O tamanho e a forma dos colágenos variam de acordo com a função; Os colágenos são denominados numericamente (tipo I, II...); O colágeno é um domínio em forma de bastão composto por uma tripla hélice de polipeptídios; SÍNTESE DO COLÁGENO TIPO I Produzida por várias células além do fibroblasto; Requer ácido ascórbico; Pró-colágeno: três cadeias alfas/triplas hélice; Clivagem enzimática pela pró-colágeno-peptidase produz moléculas de tropocolágeno; FIBRILAS – FIBRAS; COLÁGENOS FIBRILARES As fibrilas de colágeno proporcionam a resistência tênsil aos tendões, ligamentos, ossos e tecidos conjuntivo denso; Formam o arcabouço para a cartilagem e o corpo vítreo do olho; COLÁGENOS FORMADORES DE LÂMINAS Um segundo grupo de colágeno polimeriza-se em lâminas ao invés de fibrilas; Estas lâminas envolvem os órgãos, os epitélios ou até mesmo animais inteiros; Seis diferentes genes para o colágeno tipo IV formam polímeros semelhantes a uma rede que se arranjam na lâmina basal; COLÁGENOS CONECTORES Os colágenos de conexão e ancoragem ligam os colágenos fibrilares e os colágenos formadores de lâminas a outras estruturas; PRINCIPAIS COLÁGENOS SISTEMA ELÁSTICO Fibras elásticas capazes de distensão e retorno; Distinguidos por coloração especiais; Abundantes nos: pulmões, bexiga, pele, artérias; Compostos por três fibras (três estágios): • Oxitalânica (sem elasticidade): formada por arcabouço de glicoproteínas (fibrilina); • Elaunínica: formada após deposição de elastina nas fibras oxitalânica; • Elástica: após mais acúmulo de elastina; Proelastina – Elastina: componente amorfo que forma a maior parte da fibra, produzida por fibroblastos e músculos liso de vaso: • Resistente à fervura e proteases (exceto elastase pancreática). • Rica em aa incomuns (desmosina e isodesmosina). GLICOSAMINOGLICANOS São polissacarídeos longos formados por unidades repetidas de dissacarídeos; Não flexíveis; Carga negativa elevada (atrai sódio e água); Dos glicosaminoglicanos conhecidos, temos a hialuronana (ácido hialurônico), dermatansulfato, condroitinsulfato, heparansulfato; Admite-se que esse gel seja importante nos processos de desenvolvimento embrionário, regeneração do tecido, cicatrização e interação com o colágeno; PROTEOGLICANOS Formadas pelas ligações covalentes entre glicosaminoglicanos e uma molécula de proteína; Moléculas grandes semelhantes a uma “escova de lavar copos”; Exemplos: • Agrecana é o maior componente das cartilagens. • Decorina liga-se às fibrilas de colágeno e modifica a sua organização. • Serglicina liga-se à histamina nos grânulos secretores. • Perlecana se auto-associa. Liga-se a laminina na lâmina basal. • Sindecana liga-se a fibronectina, colágeno. • Glipcana liga-se a fibronectina, colágeno e antitrombina. GLICOPROTEÍNAS ADESIVAS Ligam-se as células; com os componentes de sua matriz; Sinais para o reconhecimento e reparo de tecidos; Podem se ligar a proteínas de superfície celular (receptores integrinas), às fibras colágenas e ainda a outras proteoglicanas; Mantém os componentes dos tecidos (células e matriz) unidos; FIBRONECTINA Proteína adesiva que ajuda as células a aderirem à matriz, encontrada em todos os vertebrados; Produzida por fibroblastos no tecido conjuntivo; • Presente no sangue (fibronectina de plasma). • Ligada temporariamente a membrana celular (fibronectina da superfície celular). Possui vários domínios de ligação para outras moléculas da matriz e para receptores da superfície celular; Existe uma forma solúvel que circula nos fluídos do corpo, ativando a coagulação, cicatrização e fagocitose; TENASCINA Proteína gigante com seis braços; Expressa em muitos tecidos embrionários, ferimentos e tumores; Ligam-se as células via integrinas, proteoglicanas e receptores da família das imunoglobulinas; SUBSTÂNCIA FUNDAMENTAL AMORFA Barreira de alta viscosidade que impede a penetração de micro- organismos. • Água • Glicosaminoglicanos • Proteoglicanas • Glicoproteínas multiadesivas (curas feridas cutâneas) Formação de tecido de granulação Migração e proliferação de fibroblastos; Matriz provisória (colágeno III)– substituído por colágeno I e fibronectina; Fibroblastos (células precursoras da MO) – células epiteliais (miofibroblastos); Miofibroblastos: contração e síntese de colágeno I, tenascina-C e fibronectina; Células epiteliais proliferam e fecham a ferida; RECUPERAÇÃO DA FORÇA TÊNSIL A ferida pode alcançar até 80% da força tênsil da pele intacta. Deposição do colágeno I (dois primeiros meses); Aumento do tamanho da fibra; Ligações cruzadas;
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