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CARBOIDRATOS: função de reserva energética quimica (amigo, glicose, glicogenio), componente de estruturas de sustentação das plantas (celulose), crustaceos (quitina) e tecido conjuntivo (polissacarideos acidos), componentes dos acidos nucleicos (D ribose e 2 Desoxi D RIbose), auxilia no reconhecimento e adesão celular Formula geral Cn(H2O)n, ou seja, CnH2nOn. Podem ter aldoses ou cetoses! Ou seja, cadeia polialcool com aldose final ou cadeia poli alcool com cetose no meio. A numeração se inicia na extremidade que contém o carbo da carbolina (com grupo aldeido ou cetona). Polihidroxisaldeiros são aldoses e Polihidroxicetonas são cetoses, estruturas que formas carboidratos. A DHA, di hidroxicetona é o menor e unico carboidrato que nao tem carbono quiral. No carboidrato alfa o OH fica pra baixo e no carboidrato beta o OH fica pra cima. - Quanto ao número de carbonos, pode ser triose, tetrose, pentose, hexose... - Todos os monossacarideos (com exceção da dihidroxiacetona) cotem um ou mais átomos de carbono quiral/assimetrico. - Isômeros: apresentam a mesma formula molecular, porém diferentes estruturas. - Isomeros constitucionais: diferem na ordem de ligação dos átomos. - Estereoisômeros: os átomos estão conectados na mesma ordem, porém diferem no seu arranjo espacial. Esses estereoisômeros se dividem em dois: enantiômeros (imagem especular não sobreponiveis) e diastereoisômeros (imagens não especulares). - Os diastereoisômeros podem ser epimeros (diferem em um dos varios atomos de carbono assimetricos) ou anômeros (dferem num novo atomo de carbono assimetrico formando com o fechamento do anel). - Isomeros D e L: na forma D, o grupo OH do carbono assimetrico mais distante do carbono da carbonila esta a direita, e na forma L está a esquerda. - Em solução aquosa, todos os MONOSSACARIDEOS com cinco ou mais atomos de C ocorrem predominantemente como estruturas ciclicas (anel). Ligação glicosídica: é uma ligação covalente que resulta da reação de condensação entre uma molecula de um CARBOIDRATO e de um ALCOOL (que pode ser outro carboidrato). A hidroxila de um carbono anomerico de um monossacarideo se combina com a hidroxila de um alcool ou qualquer outro monossacarideo, produzindo agua. AS valencias livres de ambas as moleculas se unem poduzindo a ligação glicosidica -O-. - Classificação de acordo com o numero de ligações glicosídicas: monossacarideo (uma unidade polihidroxicetona/aldeido), dissacarideo (duas unidades), oligossacarideo (3 a 19), polissacarideo (+20)... Reação de Fehling: uma solução usada para diferenciar os grupos funcionais cectona e aldeido em um carbo. A solução a ser testada é aquecida junto com a solução de Fehling, um PRECIPITADO VERMELHO INDICA ALDEIDO e as CETONAS NAO REAGEM. Usado para detectar glicose no sangue ou na urina. * Sacarose: é um dissacarideo importante, possui ligação alfa 1 2 glicosídica. Açúcar redutor: presença de um grupo aldeido ou cetona livre. Todos os monossacarideos e aguns dissacarideos e oligo --> lactose, glicose, maltose, galactose e frutose. Atua como agente redutor, ou seja, OXIDA. Açucar não redutor: sem grupo aldeido ou cetona livre O teste de Fehling ou o teste de Bento xvi pode ser usado para identificar a presença de um açúcar redutor em uma determinada amostra. Os íons Cu+2, em que o reagente de Fehling ou o reagente de Benedict é reduzido para Cu2O. A formação do precipitado de Cu2O indica a presença de um açúcar redutor pq a solução ira ficar avermelhada e indica presença de aldeido. Ligação glicosídica é aquela que ocorre entre dois carboidratos, ja a GLICOSILAÇÃO é a transferência enzimática de glicose a uma proteína, como ocorre na glicação da hemoglobina. A hemoglobina glicada é um marcador para diabetes, irá ter alta afinidade por O2 e prejudica a oxigenação dos tecidos, pois o oxigenio terá dificuldade de se soltar da hemoglobina. Galactosemia ou galactosúria: defeito na enxima galactose 1 fosfato uridiniltransferase, gerando acumulo de galactose no sangue e na urina. Causa retardo mental, problemas de crescimento, catarata, óbito em casos agudos, icterícia, aumento do fígado e lesão renal. Mucinas: são proteínas fortemente glicosiladas (glicoproteínas) produzidas por tecido epitelial. Possui capacidade de formar gel, e por isso são importantes na secreção, como a saliva por exemplo. Também serve como lubrificante e participa da sinalização celular para a formação de barreiras químicas. A glicose é armazenada na forma de glicogênio porque altas concentrações de glicose em sua forma monomérica perturba o equilíbrio osmótico da célula, causando lesão ou morte celular. O glicogênio é insolúvel e contribui pouco para a osmolaridade do citosol, por isso é ideal para reserva energética sem prejudicar a célula. O glicogenio é mais encontrado no fígado e músculos Lectina: são GLICOPROTEÍNAS capazes de se ligar a diversos tipos de carboidratos, possuindo diversas atividades biológicas, sendo a principal a capacidade de aglutinar hemácias. Tem papel importante de reconhecimento celular, sinalização e adesão e na destinação intracelular de proteínas recentemente sintetizadas. Glicosaminoglicanos: POLIMEROS LINEARES LONGOS, NÃO FLEXÍVEIS E COM CADEIAS NAO RAMIFICADAS. Tem como base unidades dissacaridicas repetidas. São componentes fundamentais da matriz extracelular nos tecidos conjuntivos, oferecendo um meio pericelular hidratado, formando géis com poros que atuam como filtros, ficando fatores tróficos, absonvendo molécuas sinal etc. VIRUS E CARBOIDRATOS… 1) Adsorção é a ligação do virus com a celula do hospedeiro, que acontece por meio da interação entra as proteínas virais presentes no envelope ou capsídeo e os receptores celulares na membrana plasmatica do hospedeiro. A especificidade dessas ligações de proteinas ligantes e receptores celulares é alta e determina o tropismo viral (virus especificos infectam lugares especificos). OS RECEPTORES EM GERAL SAO PROTEINAS OU CARBOIDRATOS PRESENTES EM GLICOPROTEINAS E GLICOLIPIDEOS. MUITAS DAS PROTEINAS RECEPTORES SAO IMUNOGLOBULINAS, TRANSPORTADORES TRANSMEMBRANAS E CANAIS. OU SEJA, ESTRUTURAS PRODUZIDAS PELAS CELULAS PARA EXECUTAR FUNCOES COMUNS. OS VIRUS SUBVERTEM O PAPEL PRIMORDIAL DESSAS MOLECULAS, UTILIZANDO-AS COMO MEIO PARA ADENTRAR NA CELULA HOSPEDEIRA. 2) Entrada no citosol: Ocorre a penetração do virus do citosol e desmontagem do capsídeo para liberação do genoma viral. Essa penetração na celula que ocorre depois da adsorção (ligação da proteina do virus com o carboidrato/glicoproteina do receptor) pode ocorrer de 3 formas: por endocitose (formação de vesiculas), fusão do envelope viral e a membrana celular, e translocação por meio da ação de uma proteina receptora. 3) Desnudamento: após a penetração, os capsideos que estao no citosol são transportados pelo citoesqueleto até o núcleo. Para isso, o capsideo é desmontado para expor o DNA/RNA viral. 4) Após o desnudamento, ocorre a síntese de proteínas virais pela maquinaria celular do hospedeiro. O destino final de muitas destas proteinas é a membrana celular, onde farão parte do envelope de particulas virais que saírão por brotamento nessas regiões. GRUPOS SANGUINEOS e CARBOIDRATOS… Os grupos sanguíneos são determinados por antígenos presentes na superfície dos eritrócitos, e esses antígenos são compostos por carboidratos complexos associados a proteínas (GLICOPROTEINAS) ou glicolipideos --------------------------- ENZIMAS: são proteínas altamente especializadas que aceleram reações químicas em condições específicas de temperatura e pH. Atuam como catalisadores biológicos! 1) O substrato entra no centro ativo da enzima 2) formação do complexo enzima/substrato 3) complexo enzima/produto 4) produto deixa o centro ativo da enzima Os substratos ativados e a enzima formam um COMPLEXO DE TRANSIÇÃO com alta energiainstável. Ligações adicionais com a enzima estabilizam o complexo de estado transitório e diminuem a energia necessária para a sua formação No estado de transição, as moléculas colidem e geram energia para atingir um estado reativo. O estado de transição é a barreira que separa os reagentes dos produtos. A energia proveniente da interação enzima-substrato é denominada energia de ligação. Energia de ativação é a energia necessária para elevar 1 mol de substância a um estado de transição. Modelo de encaixe induzido: o contato com a molécula do substrato induz mudanças conformacionais na enzima que otimizam as interações com os resíduos do sítio ativo. Algumas enzimas contem uma porção não proteica que é essencial para sua atividade. Essas enzimas possuem a parte APOENZIMA (parte proteica) e a parte do grupo prostético (não proteica) com um cofato e uma coenzima. Essa parte prostética com cofator e coenzima ATIVAM a enzima. CITOESQUELETO: confere forma à celula e permite que a célula organize seus componentes. Sustentação mecânica, movimentos celulares, migração celular, divisão celular e responsavel pelo posicionamento de organelas e outras estruturas celulares. - É formado por microtúbulos, filamentos intermediários e filamentos de actina. ● Filamentos intermediários: São fibras que permitem que as celulas resistam ao estresse mecânico, e tambem participam do movimento celular. Estao mto presente em celulas com estresse mecanico como axonios de celulas nervosas, celulas epiteliais e musculares. São encontrados no citoplasma e podem ser ancoradas na membrana plasmatica em juncoes celula celula -> os desmossomos). Os filamentos intermediários se subdividem em 3 no citoplasma: queratinas encontradas nos epitelios, vimentina eoncontradas no tecido conjuntivo/celulas musculares/neuroglias e neurofilamentos em celulas nervosas. Quando encontrados no nucleo, os filamentos intermediarios formam as laminas nucleares (são importantes nos processos de regulação genética, replicação do DNA e splicing de RNA.) ● Microtúbulos: dão forma e fazem a organização de todas as células, tão tubos proteicos e ocos e crescem a partir do centrossomo que contém um par de centríolos, se estendendo rumo à periferia celular. Criam sistemas de vias dentro da célula e também FOMRMAM O FUSO MITOTICO DA MITOSE. -> Proteínas motoras: - cinesinas: rumo à periferia - dineínas: da extremidade negativa para o centrosomo Ambas usam a energia do ATP para se mover UNIDIRECIONALMENTE, fazendo transporte de vesiculas dentro da celula. Possuem cabeça e causa, sendo que as organelas se ligam na cauda. -> Cílios e flagelos: SÃO MICROTÚBULOS ESTÁVEIS. Os cílios estão no trato respiratório e oviduto, e seus batimentos ritmados são causados pela flexão dos microtúbulos (FEITO PELA DINEINA CELULAR). Os flagelos impulsionam os espermatozóides. Filamentos de actina: conferem forma celular, propiciam a locomoção, transporte intracelular e forma o anel contráctil na telófase. Os filamentos de actina fazem com que a célula deslize sobre uma superfície, realiza fagocitose e participa da divisão celular. Possui movimentos lentos, e seus fibroblastos projetam sua membrana e forma de dedos (FILOPODIOS), não forma aderênciase se projeta pra cima. CONTRACAO MUSC: as celulas musc esqueléticas são MULTINUCLEADAS e formada por filamentos chamados MIOFIBRILAS. AS miofibrilas são formadas por unidades que se repetem (sarcômeros). A contração muscular é o encurtamento dos sarcômeros, onde o filamento de actina desliza sobre o de miosina. A miosina é uma proteina que converte energia quimica na forma de ATP em mecânica, gerando força e movimento. DOENÇAS CITOESQUELETO: - Epidermólise bolhosa: AUTOSSOMICA DOMINANTE OU RECESSIVA. Causada por mutações nos genes que codificam proteínas estruturais específicas da epiderme/membrana basal, gerando alteração nas citoqueratinas 5 e 14, perdendo a função estrutural do citoesqueleto, afetando os desmossomos e provocando descolamento da epiderme. Sintomas: fragilidade da pele, resultando em bolhas e erosões espontaneas ou após trauma físico. - Progeria: envelhecimento prematuro, causada por mutação de novo! Gera acúmulo de progerina, uma proteina anormal que causa divisão celular inadequada e capacidade reduzida de reparo tecidual. Os neurônios são os menos afetados. - Síndrome de Kartagener: AUTOSSOMICA RECESSIVA, é uma mutação no gene da DIDEINA, causando defeito na dineína ciliar e causando discinesia ciliar primária. Gera infertilidade, e está relacionada com situs inversus, bronquiectasia e sinusite. - DMD: mutação no gene que codifica a distrofina, padrão recessivo ligado ao cromossomo X, dificuldade para caminhar e levantar, problemas respiratórios, cardiomiopatia e pseudohipertrofia da panturrilha. - Esferocitose hereditária: AUTOSSOMICA DOMINANTE, mutaão no gene que codifica anquirina e espectrina, gerando hemácias que perdem a capacidade de se distender, alterando sua forma e causando anemia hemolítica. O sintoma principal é esplenomegalia. Herança monogênica: causada por um alelo específico em um único lócus em um ou ambos os membros de um par cromossômico. Ou seja, num gene específico. OBS 1: locus é o local ocupado pelo gene no cromossomo, alelos são genes que ocupam o mesmo lócus em cromossomos homólogos e cromossomos homólogos são aqueles que possuem genes para as mesmas características. OBS 2: Gene é uma unidade funcional hereditária e corresponde a um segmento de DNA que codifica uma proteína, genoma é toda a sequência de DNA de um organismo, genótipo é o conjunto específico de alelos que formam o genoma (sequencia de DNA) de um organismo e fenótipo é a característica visível e manifestada de um indivíduo. Herança recessiva: envolve genes haplosuficientes, ou seja, se houver uma cópia saudável a doença não se manifesta. Em consequência disso, a herança recessiva necessita de duas cópias defeituosas para se manifestar. Expressam-se apenas em homozigose, ou seja, o indivíduo deve herdar um alelo mutante de cada genitor. Em heterozigose, a cópia selvagem remanescente é capaz de compensar o aleo mutado e evitar a doença. Heterozigotos são considerados clinicamente normais, porém são portadores do gene mutado e podem apresentar manifestações observáveis no nível bioquímico ou molecular, pela ausência das duas cópias funcionais do gene. A prole é afetada, com genitores não afetados! Doenças monogênicas recessivas: As doenças recessivas se manifestam em homozigose ou heterozigose composta, saltam gerações, fihos afetados de progenitores normais, aumentam o número de afetados com casamentos cosanguíneos, concordantes ou por endogamia. Albinismo - É uma doença genética em que há redução ou ausência do pigmento melanina. O principal tipo é o oculocutâneo, caracterizado pela ausência total de melanina. A melanina é sintetizada por melanócitos, localizados na junção da derme com a epiderme da pele através de reações enzimáticas que convertem a tirosina em melanina através da enzima tirosinase. Ou seja, os albinos são praticamente incapazes de transformar a tirosina em melanina através da enzima tirosinase. Consequentemente, tem a pele muito clara, cabelos brancos ou claros e olhos vermelhos, pois a luz refletida atravessa os vasos sanguíneos. Possuem fotofobia, astigmatismo, miopia e outros distúrbios visuais. Cuidados com o paciente albino: acompanhamento oftalmológico, evitar a exposição solar sem proteção, adaptação social e emocional. ANEMIA FALCIFORME: substituição do ácido glutamico por valina na posição 6 da extremidade N-terminal na cadeia B da globina, dando origem à hemoglobina S. Em condições de hipóxia, os eritrócitos assumes forma semelhante a uma foice, decorrente da polimerização da hemoglobina S. -> substituição no 6º aminoácido do acido glutamico por valina da cadeia B dahemoglobina. XERODERMA PIGMENTOSO: autossomica recessiva, se caracteriza por hipersensibilidade à radiação ultravioleta e defeitos da reparação do DNA que favorece o desenvolvimento de neoplasias (tumor) cutâneas e anormalidade oculares. ● Casamentos cosanguíneos ou endogamia (casamento entre pequenos grupos de pessoas que convivem pela mesma religião ou outro aspectos culturais) ou ainda casamento concordante (grupo de pessoas qu ● e se reúnem por serem afetadas por certa condição clínica) levam ao aumento da frequência de doenças recessivas raras. FIBROSE CÍSTICA: o gene mutado produz alteração da função da proteína que regula o transporte de clono nas células epiteliais, a CFTR (regulador de condutância transmembranar de fibrose cística). Como consequência, as secreções são mais viscosas e obstuem os canais das glândulas exócrinas no pâncreas, pulmões, intestino, figado e testiculos. Além disso, as glândulas sudoríparas não absorvem corretamente o sódio e cloro, produzindo um suor muito salgado. Recessivas EIM: - Fenilcetonúria: mutação no gene que codifica a enzima fenilalanina hidroxilase, causando acúmulo de metabólitos prejudiciais, como a fenilcetona. Sintomas de retardo mental, convulsões, hiperatividade, tremor, retardo no crescimento, hipopigmentação (os niveis elevados de fenilalanina inibe competitivamente a ação da tirosinase na quebra de tirosina para formar melanina). Diagnóstico por teste do pézinho, que dosa a quantidade de fenilalanina presente no sangue. - Galactosemia: mutação no gene que codifica a enzima galactose 1 fosfato uridiltransferase, causando acúmulo de galactose 1 fosfato e outros metabólitos. Causa lesão tecidual, falência de órgãos e retardo mental, cirrose, catarata, disfunção renal, aminoacidúria e hepatoesplenomegalia. - Doença de armazenamento ou depósito lisossômico: são mutações em hidrolases, causando acúmulo de lipídeos ou arboidratos devido a redução em suas degradações por lisossomos - Mucopolissacaridoses: são doenças de depósito lisossômico (DL) caracterizadas pelo acúmulo intralisossômico de glicosaminoglicanos, também conhecido como mucopolissacarídeos. A deficiencia das enzimas (hidrolases lilossomais) que degradam essas substâncias causam o acúmulo dessas substâncias. Os GAGs (glicosaminoglicanos) não degradados acumulam-se nas celulas e sua quantidade em excesso é excretada na urina, comprometendo a função celular e organica e causando manifestações clínicas. -Homocistinuria: mutação no gene que codifica a enzima cistationina beta sintase, que catalisa a conversão de homocisteina em cistationina, que depois vira cisteina. Assim, causa acumulo de homocisteina e metionina. Sinais e sintomas: alta estatura, deficiência intelectual, cristalina ectópico, aterosclerose, maior risco de ADC, doença coronariana, LUXAÇÃO DO CRISTALINO, MIOPIA, osteoporose, escoliose. ------- Organelas são compartimentos fechados separados do citosol, promovendo espaços aquosos especializados (reações bioquímicas separadas), por exemplo lisossomos com pH ácido. O tráfego de proteínas pode ser feito por: - transporte mediado (poros) entre o núcleo e o citosol - transporte transmembrana (proteínas translocadoras) entre o citosol e R.E. - transporte vesicular entre o exterior e as organelas As proteínas são reconhecidas por receptores específicos em decorrência dos sinais de endereçamento contidos em suas sequências de aminoácidos. Sinais de endereçamento também são conhecidos como sequência sinal, possuem em média 15 a 60 aa de comprimento e encontram-se na região N-terminal. Proteínas sem sequencia sinal específica são conhecidas como proteínas RESIDENTES e retornam para o R.E. RETÍCULO ENDOPLASMATICO LISO E RUGOSO: tem formato de um labirinto de túbulos ramificados com vesículas achatadas. O rugoso possui ribossomos aderidos e o liso não. RE LISO: -síntese de lipídeos -modifica o colesterol, formando hormônios esteróides como os sexuais estrogênio e testosterona - possui em sua membrana enzimas que sintetizam com componentes lipidicos das lipoproteínas - está presente nos hepatócitos de destoxificação RE RUGOSO: -síntese de proteínas solúveis ou integrais da membrana -síntese de proteínas residentes do próprio RE -síntese de proteínas para secreção ao exterior celular ou para outras organelas -síntese de proteínas sintetizadas no RE rugoso e que são translocadas para o RE à medida que são sintetizadas. Ribossomos: formado por RNAr + proteínas, formando o ribozoma. Encontrado no RER, livres no citosol, peroxissomos, no interior das mitocôndrias e no interior dos cloroplastos. GOLGI: - manosilação - glicosilação - envia proteínas e lipídeos modificados para vários destinos - Faz O-glicosilação, onde carboidratos são adicionados ao grupo hidroxila OH dos aa serina, treonina e hidroxilisina, ou seja, MONOSSACARIDEOS SAO ADICIONADOS A UMA PROTEINA NO GOLGI PEROXISSOMOS: - compartimento vesicular que contém enzimas que fazem reações oxidativas - não gera ATP - faz destoxicação celular - degrada H2O2 pela catalase, evitando danos oxidativos MITOCÔNDRIA: - membrana externa com canais de anions voltagem dependentes - membrana interna rica em fosfolipidios cardiolipina que toma a memb impermeavel a ions - cristas que fazem reacao de oxidacao da cadeia resp, sintetizam ATP -> Quando a síntese de proteínas não está ativa, as subunidades do ribossomo encontram-se separadas. Quando a síntese está ocorrendo, elas se unem sobre uma molécula de RNAm. O RNAm processado deixa o núcleo e se associa com os ribossomos, juntando as 2 subunidades. CHAPERONAS: guiam o dobramento correto das cadeias polipeptídicas. - A Hsp60 faz o controle de QUALIDADE e age DEPOIS da proteina ter sido sintetizada, reconhecendo aa hidrofóbicos expostos erroneamente, forando um isolamento entre a proteina e o citosol e fornece assim um ambiente favorável para um novo dobramento. - A Hsp70 atua enquanto a proteína está sendo sintetizada, ligando-se a aa hidrofóbicos antes que a proteina deixe o ribossomo. Proteassoma: é um complexo enzimático presente no citosol que degrada proteínas mal formadas A sequencia de aa que deixa os ribossomos é a estrutura primária de uma proteína, mas não a final. Após sintetizadas, essas proteinas sao translocadas. TRANSLOCAÇÃO COTRADUCIONAL: as prot sintetizadas pelos ribossomos aderidos ao RER são translocadas para o RE à medida que são sintetizadas. TRANSLOCACAO PÓS TRADUCIONAL: são translocadas após a síntese. A N-glicosilação de proteínas é um processo cotraducional. O principal é a ubiquitina, um barril formado por quatro aneis sobrepostos que marca as proteínas para a destruição. Uma molécula de ubiquitina se liga a um resíduo de lisina na proteina que irá sofrer degradação. ----------------- HOMEOSTASIA: a célula mantém o meio intracelular dentro dos parâmetros fisiológicos. Podem sofrer adaptação para preservar sua viabilidade e função. Essas adaptações podem ser: - hipertrofia (aumento no tamanho da célula que gera aumento do tamanho de um órgão, portanto um órgão hipertrofiado não terá novas células e sim células maiores - atrofia em resposta da diminuição do suprimento de nutrientes ou por desuso, e então ocorre diminuição de síntese celular de lipídios proteínas e dna, diminuição do tamanho celular e aumento da degradação de prot e organelas. - hiperplasia, que é o aumento no número de células em resposta ao aumento da demanda funcional, como fatores de crescimento e estímulo hormonal. Ocorre em tecidos com células capazes de se dividir por mitose, como epitélio intestinal, epiderme e tecido glandular, e também aumento uterino e mamas durante a gestação - - metaplasia: é quando uma célula adulta é substituída por outra de outro tipo celular, ocorre quando um organismo estressado tenta substituirum tipo celular a um outro mais apto para suportar o estresse. É uma alteração reversível -> resposta a irritação e inflamação Uma célula em homeostase pode se lesionar e causar uma lesão reversível, voltando ao seu estado de equilíbrio. Porém, se a lesão for irreversível, ocorre necrose ou apoptose celular. Lesão pré apoptose: - causa duas alterações morfológicas 1) desorientação dos fosfolipídeos -> fosfatidilserina e fosfatidiletanolamina ficam voltados para o meio extracelular 2) condensação (picnose) no nucleo e fragmentação (cariorrexe) APOPTOSE: 1 perda de sinais de sobrevivência 2 lesão de DNA e proteínas anormalmente dobradas 3 ativação de sensores 4 ativação do canal Bax Bak e antagonismo do Bcl-2 5 extravasamento de citocromo c, outras proteínas 6 ativação de caspases 7 apoptose CELULA SOBREVIVENTE: 1 célula viável com sinal de sobrevivência (ex fator de crescimento) 2 produção de proteínas antiapoptóticas (ex Bcl-2) 3 nenhum extravasamento de citocromo c 4 sobrevivência da célula ● Apoptose em estado fisiológico normal: hiperplasia (para ocorrer amamentação), linfócito após estímulo, manutenção de tecidos ● Apoptose em estado patológico: lesão no DNA (por erros na replicação, substâncias do ambiente, calor, acidentes metabólicos, radiações), infecções virais, expressão da proteína p53, Alzheimer Necrose é a desnaturação proteica intracelular junto com a digestão enzimática por enzimas lisossomicas ou por leucócitos (processo inflamatorio) Picnose nuclear: condensação da cromatina Cariorrexe: fragmentação destrutiva do núcleo Cariólise: dissolução completa da cromatina (digestão do núcleo) Células necróticas são digeridas resultando em ácidos graxos que se ligam aos sais de cálcio, resultando em células mortas calcificadas (ocorre calcificação); Quando a lesão é reversível, a célula se recupera. Quando ela é irreversível, ocorre necrose ou apoptose celular. As vesículas envolvidas nos processos de endocitose e exocitose pela membrana plasmática são revestidas pelo complexo clatrina. LESOES: Lesões irreversíveis causam alterações funcionais (com perda de função antes mesmo da morte celular) e alterações morfológicas (que pode ser mitocondrial com perda da fosforilação oxidativa e produção de ATP ou disturbios de função da membrana plasmatica ou de lisossomos) Podem ser causadas por lesão por agentes físicos, agentes quimicos, agentes biologicos, por radiação, por desequilíbrio nutricional etc Lesões por agentes químicos: lesam a membrana plasmática e outras estruturas celulares, alteram as vias enzimáticas e os processos osmóticos e iônicos, além de promover coagulação de proteínas. Danos mitocondriais: reduzem o aporte de O2 causado por toxinas ou radiação, cai a produção de ATP e aumenta a produção de ERO (especies reativas de oxigenio, ou seja, radicais livres). Ocorrem multiplas anormalidades celulares que acabam em necrose celular. Algumas lesoes celulares causam influxo de cálcio que é o aumento de CA no citosol, causado por hipóxia ou toxinas. Como consequencia, há ativação de enximas celulares como as fosfolipases, prot4eases (proteinas de memb e citoesq), endonucleases (dna), ATPases e aumento da permeabilidade mitocondrial Desnutrição leva a falta de nutrientes para a celula realizar glicólise, diminuindo a ATP, resultando em lesão e morte celular. Obesidade leva a uma arterioesclerose ou osteatose hepática Reações imunológicas: são reações autoimunes contra os próprios tecidos, causando lesão e morte celular Forças mecânicas como impacto físico de objetos produzem ruptura, laceração e fraturas que danificam vasos sanguíneos. Extremos de temperatura promovem lesão celular, lesão vasculas, aceleramento do metabolismo, inativação enzimática e alteração nas propriedades da membrana plasmática. Lesões elétricas: lesão tissular, perturbação dos impulsos nervosos cardíacos, interrupção dos comandos nervosos do SNC para a respiração, e por resistência pode se transformar em calor. --------------- ENZIMAS: Em sua maioria são proteicas, são altamente especializadas com seu substrato, aceleram reações químicas em condições específicas de pH e temperatura, se defeituosas causam doenças (com ausência ou diminuição da síntese enzimática). Atuam como catalisadores biológicos 1) substrato entra no centro ativo da enzima 2) formação do complexo enzima-substrato, sendo que a enzima altera ligeiramente sua forma à medida que o substrato se liga 3) formação do complexo enzima-produto 4) produtos deixam o contro ativo da enzima Algumas enzimas contém uma porção não proteica que é essencial para sua atividade biológica. A parte proteica é chamada de APOENZIMA, e a parte não proteica é chamado de GRUPO PROSTÉTICO (formado pelo cofator inorgânico e pela coenzima orgânica). Fatores que afetam a atividade enzimática: -Condições do meio (pH e temperatura, que são decorrentes da natureza proteica das enzimas) - Tempo de reação - Concentração dos componentes da reação (enzima, substrato, complexo enzima substrato) Equação de Michaelis Mentem: é uma equação sobre cinética enzimática e descreve a taxa de reações enzimáticas. Relaciona a taxa de reação e a concentração de um substrato. Inibição enzimática: é a redição da atividade das enzimas através de diversos tipos de substâncias químicas. A substância inibidora forma ligações químicas com as enzimas, de modo a inerferir na sua atividade catalítica. De acordo com a estabilidade da ligação entre o inibidor e a enzima, a inibição pode ser REVERSÍVEL ou IRREVERSÍVEL. Reversível: a união do inibidor com a enzima é feita por ligações não covalentes (mais instáveis) e podem ser rompidas, retomando a atividade enzimática. A inibição reversível pode ser de dois tipos: reversível competitiva (quando os inibidores competitivos concorrem diretamente com o substrato específico da enzima, pois o inibidor e o substrato especifico possuem uma estrutura muito parecida, ou seja, o complexo enzima-inibidor competitivo e enzima-substrato especifico é muito parecido. E também existe a reversível não competitiva (quando o inibidor se liga tanto à enzima quando ao completo enzima-substrato, mas num sítio de ligação diferente. Nesse caso, a ligação do inibidor com a enzima NAO ATRAPALHA a ligação com o substrato, mas gera uma alteração que impede a formação do produto da reação). IRREVERSÍVEL: a atividade enzimática é inativada definitivamente. A subs inibidora se une à enzima por LIGAÇÕES COVALENTES (mais estáveis) e altera o grupo funcional da enzima que é necessario para sua funçao catalítica. Ex: cianeto que se une à enzima citocromo oxidase, enzima importancia no processo de respiração celular, inativando definitivamente esse enzima e causando morte celular. REGULAÇÃO ENZIMÁTICA: a regulação da velocidade das reações enzimáticas é essencial para coordenar os processos metabólicos. Algumas enzimas possuem funções reguladoras especializadas e respondem a EFETORES ALOSTÉRICOS ou a MODIFICAÇÕES COVALENTES. ENZIMA ALOSTÉRICAS: As enzimas reguladas por modificações não-covalentes são chamadas de alostéricas. Elas contêm uma região separada daquela em que se liga o substrato, na qual pequenas moléculas regulatórias podem ligar-se e modificar a atividade catalítica destas enzimas A velocidade de reação enzimática (Vo) é diretamente proporcional à concentração da enzima. Michaelis e Menten formularam as bases da cinética enzimática, para explciar como a concentração do substrato [S] afeta a velocidade da reação V; A velocidade da reação apresenta três regiões de comportamente diferentes a medida que se aumenta a concentração do substrato. Catabolismo: degradação em moléculas menores, gerando energia utilizável ou moleculas como blocos construtivos. Anabolismo: é a parte dometabolismo que conduz à síntese de moléculas complexas a partir de moléculas mais simples, só ocorre em alta energética. -------------- Herança poligênica: Ex cor da pele, existem vários genes que determinam essa caracterização. Herança multifatorial: pode ser influenciada por multiplos fatores, como a cor da pele (genes e exposição solar) Gemeos idênticos nem sempre desenvolvem a mesma doença, porque depende da interação de cada um com o ambiente a fim de que esses fatores ambientais promovam o desenvolvimento da doença. A cor da pele e altura são heranças poligênicas multifatorial. Herança multifatorial: caráter poligenico (mais de um alelo envolvido) + fatores ambientais (estado psicológico, dieta, medicamentos, flora microbiana, exercícios físicos, condição finnaceira, exposição a substâncias tóxicas, so de drogas etc) Doenças multifatoriais: diabetes, hipertensão, Alzheimer, fechamento do tubo neural, obesidade. A recorrência familiar evidencia o componente genético e a associação entre expressividade do traço e fatores ambientais mostram a influencia do meio Herança quantitativa: alelos aditivos (favoráveis ao traço, como os produtores de melanina) e alelos não aditivos (desfavoráveis ao traço, como não produtores de melanina). Poligenes: cor da pele, estatura, peso, personalidade e nível de inteligência Curva normal/Curva de Gauss: distribuição das frequências dos valores de um traço quantitativo que tende a uma curva Normal, na qual a maioria dos valores se localiza em torno da media cm decaimento simétrico da frequência para ambos os lados. Quanto maior o número de poligenes, mais próximo da curva normal. Maioria dos defeitos e malformações congênitas: *fechamento do tubo neural (espinha bífida, meningomieloceles, anencefalia)*, lábio leporino, pé torto congênito, esteanoso hipertrófica pilórica, luxaçao congênita do quadril. -> mecanismo multifatorial (pode herdar o gene, porém depende da interação com o meio para ativar os genes-> nessas a interação com o meio ocorre durante a embriogênese) Doenças comuns na população: DIABETES, HSA, CÂNCER, espilepsia, transtorno de humor, obesidade, Parkinson, autismo -> mecanismo multifatorial (pode herdar o gene, porém depende da interação com o meio para ativar os genes) Congênito: caracteristica adquirida durante o desenvolvimento embrionário Limiar de risco: uma faixa na qual, se ultrapassada, o indivíduo terá mais risco de desenvolver uma alteração O limiar de risco varia de acordo com a alteração estudada. Na estenose do piloro por exemplo, a incidência é maior em meninos do que meninas. Para os meninos, um limiar mais baixo significa que menos fatores causadores da doença são necessário para que ela ocorra, porque os meninos já são mais propensos a desenvolverem a doença, ou seja, é mais “facil” desenvolver a doença com um limiar de risco menor. A predisposição poligênica, combinada com influências ambientais, promove várias possibilidades que só irá desencadear o defeito uando ultrapassa um determinado limiar. A partir do limiar, a pessoa está dentro de uma faixa que tem pre disposição para desenvolver a alteração. Poligenes deletérios: genes que não desempenham adequadamente suas funções, causando distúrbios A(n): alelo normal a(n): alelo deletério -> A(n)a(0) é um individuo num estado de normalidade e A(0)a(n) é um indivíduo em estado de doença. Risco de recorrência: - Será mais alto caso mais de um membro da família seja afetado, pois estarão mais propensos as mesmas interações gene-gene e gene-ambiente. - Se a expressão da doença no probando for mais intensa, o risco de recorrência será ais alto. - O risco de recorrência será mais alto se o probando for do sexo menos frequentemente afetado. - O risco de recorrência em geral diminui em parentes distantes. Concordância: presenta da mesma caracteristica fenotípica em um par de indivíduos dentro de um grupo estudado (geralmente sao gemeos monozigóticos). Probando: um indivíduo ESPECIFICO que estiver sendo estudado dentro de um caso. Herdabiidade: é a parte da variação fenotípica observada que ocorre em função dos efeitos genéticos. A herdabilidade expressa a relação entre a variância genotípica e fenotípica, ou seja, mede o nível da correspondência entre fenotipo e genotipo. Epigenética: é a área da biologia que estuda mudanças no funcionamento de um gene que não são causadas por alterações na sequência de DNA e que se perpetuam nas divisões celulares. Um carater epigenético é quando um fenótipo é causado por tais mudanças de comportamento do gene. Conceitos básicos de probabilidade > Regra da multiplicação (eventos independentes), Regra da adição (eventos conjuntos) Frequência genotípica: é a frequencia de um determinado genótipo na população Ex: tipo sanguineo MN, 3 genótipos possiveis: MN, MM e NN. Total de pessoas da amostra: 200, total MN 120, total MM 64 e total NN 16. Frequencia genotípica MN: 120/200 frequência gênica: é a frequencia de um alelo na população. Lei de Hardy-Weinberg: permite calcular as frequências gênicas ou alélicas a partir das frequência genotípicas, desde que a pop seja grande, os cruzamentos aleatorios e não haja seleção ontra ou a favor de algum genótipo. *frequencia genica/alelica de a= q *frequencia genica/alelica de A= p. p² + q²+ 2pq = 1 p²= chance de dois alelos A irão gerar HMOZIGOTOS DOMINANTES AA q²= chance de que dois aelos a irão se emparelhar e gerar HOMOZIGOTOS RECESSIVOS aa 2pq: chance de ter um heterozigoto Aa Exemplo da lei de Hardy-Weinberg: Num locus que tenha dois alelos, A (com frequencia conhecida p) e a (com frequencia conhecida q), calcula-se as frequencia genotípicas AA, Aa e aa. * frequência de p: 0,7 (70% dos espermatozoides e dos ovócitos contém o alelo A. *frequencia de q: 0,3 (30% dos esperm e ovócitos contém o alelo a) *p+q=1 - Genótipo AA=p²=0,7x0,7+0,49 - Genótipo aa=q²=0,3x0,3=0,09 - Genótipo Aa (pode ser um esperm contento o alelo A com um ovócito contendo a ou vice versa, portanto -> pxq + pxq = 2pq. Os individuos Aa podem ser produzidos de duas formas, portanto podemos calcular sua frequencia genotipica somando suas duas frequencias isoladas! O gene CCR5 codifica um receptor de superficie celular que serve como porta de entrada para o virus HIV. Individuos que possuem deltaCCR5 não codificam esse receptor funcional e são resistentes à infecção por HIV. *Frequencia é a ocorrência do evento específico dividido pelo total de eventos!* Exemplo 2 da lei de Hardy-Weinberg -> Fibrose cistica, somentos os homozigotos recessivos com genótipo aa são distinguíveis. Pela lei de HW, a frequencia genica de aa é representada por q². Na uniao europeia, essa frequencia é de aa=q²=1/2500=0,0004. Logo, precisamos descobrir o valor de q. --> tirando a raiz, q=1/50=0,02. Como p+q=1, então p=0,98. Entao qual a frequencia de heterozigots Aa?? frequencia genotipica de Aa= 2pq = 2x0,98x0,02 = 0,04. Assim, os portadores heterozigotos do gene patológico são muito mais comuns. A mutação é a fonte de qualquer variação genética. Essa variação pode ser prejudicial, benéfica ou não ter efeito. A seleção natural aumenta a frequência populacional de mutações favoráveis pq aqueles que portam uma mutação benéfica tendem a produzir uma prole com maior chance de sobrevivência, e diminui assim a freq de variantes desfavoráveis (pq provavelmente irão morrer); Quando as pop do norte da Europa e aprte da Africa começaram a beber leite de vaca até a vida adulta, a seleção natural aumentou a freq da persistencia hereditaria da lactase, permitindo que os adultos metabolizassem com eficacia a lactose (na maioria das pop, os niveis de lactase declinam apos o desmame) Fatores que alteram o equilibrio de Hardy-Weinberg. *estratificação (separação da população por razões sociais e religiosas como os sunitas e xiitas, judeus ortodoxos etc--> anemia falciforme) *casamento preferencial (escolha por estatura, inteligencia e semelhanças --> acondroplasia) *cosanguineidade (aumenta a frequencia de doenças recessivas) *endogamia (casamento entre dois individuos aparentemente não relacionados em um isolado genético ---> Tay Sachs - judeus asquenazes) *efeito fundador (ex mais de 30 doenças genéticas de outro modo raras são encontradas com frequencia elevada na pop finlandesa, que supostamente foi primariamente originada por um pequeno numero de individuos cerca de 100 gerações atrás) *seleção positiva de heterozigotos (ex anemia falciforme)
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