Estudo dirigido Biologia Celular

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ESTUDO DIRIGIDO DE BIOLOGIA CELULAR
1. O núcleo interfásico apresenta várias estruturas que são temporariamente
desfeitas durante o processo de divisão celular. No entanto, existe uma
estrutura que permanece intacta durante todo o processo o que significa para a
célula uma economia de matéria e energia. Descreva a morfologia dessa
estrutura.
RESPOSTA: Os poros que permanecem intactos durante o processo de divisão
celular, são perfurações que conectam o interior do núcleo com o citossol. Esses poros
encontram-se distribuídos mais ou menos regularmente no envoltório. Eles possuem
um grupo de proteínas que compõe uma estrutura denominada complexo do poro. Tal
complexo possui uma parede cilíndrica integrada por oito coluna protéicas, proteínas
de ancoragem, proteínas radiais e fibrilas protéicas. O complexo do poro mede 100nm
de diâmetro e 30 nm de espessura, por ele passam íons e moléculas pequenas e
grandes em ambas as direções. Geralmente essas moléculas pequenas são
transferidas de modo passivo, já as macromoléculas promovem a dilatação do poro.
Morfologia abaixo de um poro nuclear.
2. Como ocorre o transporte de proteínas para dentro do núcleo?
RESPOSTA: A entrada de proteínas no núcleo é realizada por intermédio de um
mecanismo que só autoriza a passagem de proteínas adequadas. Proteínas
essas produzidas em ribossomos livres (pois tem fim intracelular) com um
sinalizador que será reconhecido por um receptor localizado no poro. Esse
sinalizador faz com que o poro se dilate (com gasto de ATP) para permitir sua
passagem.
3. A cromatina existe no núcleo interfásico sob duas formas: a Eucromatina e a
Heterocromatina. Descreva essas formas de cromatina e o que ocorre com os
genes presentes na heterocromatina
RESPOSTA: EUCRO MATINA: Fase ativa da cromatina, possui uma aparência mais clara e
granular; É menos condensada, de um modo que a transcrição dos genes é possível.
HETEROCROMATINA: É mais condensada, portanto, corresponde a fase inativa da cromatina,
pois a dupla hélice de DNA se apresenta tão compactada que a transcrição do material
genético não ocorre. Sua identificação ocorre sob a forma de grânulos grosseiros e
elétrons-densos.
4. As células se dividem para formar tecidos, órgãos e organismos completos.
Existem dois tipos de divisão celular: a mitose e a meiose. Descreva as
diferentes fases da mitose.
RESPOSTA: Prófase: Na prófase, os cromossomos replicados, cada um consistindo
em duas cromátides-irmã intimamente associadas, se condensam. Fora do núcleo, o
fuso mitótico se forma entre os dois centrossomos, os quais iniciam sua separação.
Metáfase: Na metáfase, os cromossomos estão alinhados no equador do fuso,
exatamente na metade entre os dois pólos. Os microtúbulos dos cinetócoros pareados
de cada cromossomo se ligam aos pólos opostos do fuso.
Anáfase: Na anáfase, as cromátides pareadas separam-se sincronicamente para
formar os dois cromossomos-filho, e cada um deles é puxado lentamente para o pólo
do fuso ao qual está ligado. Os microtúbulos do cinetócoro encurtam e os pólos do
fuso também se distanciam, contribuindo para a separação dos cromossomos.Muitos
tecidos estão sempre renovando o seu conteúdo celular, como por exemplo, os tecidos
epiteliais. Essa renovação se deve principalmente devido à presença de células
tronco. Descreva os tipos de células tronco de acordo com a sua potencialidade.
Telófase: Durante a telófase, os dois conjuntos de cromossomos-filho chegam ais
pólos de fuso. Um novo envelope nuclear é remontado em torno
de cada conjunto, completando a formação dos dois núcleos e marcando o fim da
mitose. A divisão do citoplasma começa com a formação do anel contrátil.
Citocinese: Durante a citocinese de uma célula animal, o citoplasma é
dividido em dois pelo anel contrátil de filamentos de actina e miosina, os quais formam
um sulco na célula para dar origem a duas células-filha, cada uma com um núcleo.
5. Muitos tecidos estão sempre renovando o seu conteúdo celular, como por
exemplo, os tecidos epiteliais. Essa renovação se deve principalmente devido à
presença de células tronco. Descreva os tipos de células tronco de acordo com
a sua potencialidade.
RESPOSTA: A células tronco podem ser de 3 tipos principais:
Embrionárias: As células embrionárias, tem esse nome por ter a capacidade de
se transformar em qualquer tipo de célula. Elas estão presentes no embrião.
Adultas: Nessa fase, as células-tronco localizam-se, principalmente, na medula
e no sangue do cordão umbilical, mas cada órgão possui um pouco de
células-tronco para poder renovar-se.
Pluripotentes induzidas: São células retiradas, principalmente, da pele para
serem reprogramadas para se tornarem outros tipos.
Potencialidade: Embrionárias > Pluripotentes induzidas > Adultas
6. O que são morfógenos e como eles atuam nas células embrionárias?
RESPOSTA: Um morfógeno é uma molécula de sinalização
que age diretamente nas células para produzir
respostas celulares específicas, dependendo de sua concentração no
sitio
7. Em um processo de sinalização celular, uma molécula sinalizadora se liga a
uma proteína receptora e ativa vários tipos de proteínas citoplasmáticas,
amplificando assim o sinal que induz uma resposta celular ao estímulo. Quais
são os tipos de receptores que uma célula pode ter?
RESPOSTA: Uma célula pode ter receptores situados na membrana, que possuem
como ligantes substâncias polares, ou receptores que ficam dentro da célula, que
possuem ligantes de natureza lipídica, que podem atravessar a membrana, como
esteróis.
Os principais tipos de receptores situados na membrana são:
1) receptores ligantes de proteína G: esses receptores, quando são ativados pelo
ligante, ganham afinidade pela proteína G, cuja subunidade alfa possui um nucleotídeo
GDP ligado covalentemente a ela. Quando o receptor se liga a proteína G, o GDP é
substituído pelo GTP e faz a subunidade alfa se separar. Ela agora ligada ao GTP
funciona como um mensageiro que ativa enzimas, como a fosfolipase-C e a Adenilil
ciclase, que vão desencadear processos que levam à ativação de quinases do tipo C e
A, respectivamente.
2) receptores tirosina-quinase: relacionados com a proliferação celular, seus ligantes
são chamados de fatores de crescimento. Esses receptores são quinases que
fosforilam os resíduos de tirosina das proteínas-alvo e são formados por duas
subunidades separadas que atravessam a membrana. Quando o indutor se liga a
essas subunidades, forma uma ponte entre elas, criando uma união. A união ativa a
capacidade enzimática do receptor e uma subunidade começa a fosforilar a outra.
Estando fosforiladas, as subunidades ativam outras quinases, desencadeando uma
resposta quase sempre relacionada com a divisão e diferenciação celular.
3) receptores guanilato-ciclase: são receptores enzimáticos que podem estar
localizados na membrana plasmática ou solúveis no citosol. Em ambos os casos,
atuam diminuindo a pressão arterial. No caso das localizadas na membrana, isso
acontece porque os receptores guanilato ciclase presentes nas células dos rins,
responsáveis pela excreção do sódio, se ligam ao hormônio ANF e uma diminuição da
pressão osmótica é responsável pela diminuição da pressão arterial. No caso dos
receptores que estão solúveis no citosol, eles possuem um grupamento heme que se
liga ao óxido nítrico produzido pelas células endoteliais dos vasos. Esse gás atua nas
células musculares não estriados no próprio vaso e se liga ao receptor, o qual induz a
formação de um mensageiro: o cGMP. Esse mensageiro ativa moléculas relacionadas
com o relaxamento muscular e diminui a pressão nos vasos.
8. A evolução dos organismos multicelulares exigiu o desenvolvimento de
mecanismos para coordenar precisamente as atividades das diferentes células.
Para isso, as células enviam sinais que devem ser reconhecidos por outras
células e resultem em respostas específicas. Esse processo é denominado de
Sinalização celular. Descreva os tipos de sinalização de acordo coma distância
entre a célula que produz o sinal e a que possui o receptor para esse sinal.
RESPOSTA: Sinalização Endócrina: O ligante é produzido em um local distante de
onde irá atuar e é transportado até a célula-alvo através da corrente sanguínea. Um
exemplo são os hormônios secretados pelas glândulas endócrinas ou
neuroendócrinas.
Sinalização Parácrina: A célula indutora está próxima da célula-alvo, então o ligante se
move por uma pequena distância. Um exemplo desse tipo são os linfócitos T Auxiliar,
que produzem citocinas (interleucina) que estimula a proliferação dos linfócitos T
citotóxicos.
Sinalização Autócrina: É um tipo peculiar de sinalização, na qual a própria célula que
produziu o sinal apresenta receptor para o mesmo. Um exemplo desse tipo é a
interleucina produzida pelo linfócito auxiliar que age também nele mesmo. Ou seja, o
linfócito possui o receptor contra a interleucina produzida por ele.
Sinalização por Neurotransmissores: Os neurônios formam sinapses com outros
neurônios ou com células musculares e nessas sinapses são liberados
neurotransmissores que se ligam às células-alvo. Apesar de a sinapse ter uma
pequena espessura, não é considerada parácrina, pois os neurotransmissores são
produzidos no corpo do neurônio e percorrem uma longa distância até serem liberado
no fim do axônio.
Sinalização por Contato célula-célula: O ligante e o receptor são proteínas integrais de
membrana e precisam do contato das duas células para haver a transmissão do sinal.
Esse tipo de sinalização ocorre durante a formação do embrião, formação dos tecidos
e na apoptose.
9. A apoptosee a necrose são duas formas de morte celular com distinções tanto
na ocorrência como no procedimento fisiológico. Faça um paralelo das
características que constituem a apoptose e a necrose.
RESPOSTA: A apoptose é a morte celular programada e remove apenas as células
desnecessárias ao organismo, como células envelhecidas ou aquelas que podem
causar danos, como células infectadas por vírus ou cancerígenas. Também remove
células quando é preciso fazer a remoção de partes de algum tecido do corpo para os
órgãos se formarem corretamente, como o que acontece com a cauda do girino, que
diminui através da apoptose das células. Ou seja, a apoptose é um processo que não
é nocivo para o organismo, pois somente as célula desnecessárias ao organismo
serão induzidas a morrer, sendo fagocitadas pelos macrófagos vizinhos depois da
emissão de vesículas apoptóticas, não havendo extravasamento de substâncias nem
recrutamento de leucócitos, o que faz com que o processo não provoque danos nas
células vizinhas. Enquanto que na apoptose a morte celular é programada, na
necrose, a célula morre sem nenhum controle do organismo, por causa de algum
estresse mecânico, oxidativo ou biótico, que pode acontecer devido à infecção por
algum microrganismo. Nessa forma de morte celular, haverá a digestão da célula por
enzimas lisossomais, sendo o tecido necrosado fagocitado por macrofágos vizinhos.
No entanto, esses macrofágos liberaram citocinas, o que também provoca o
recrutamento de novos macrófagos e leucócitos, já que os restos de membranas
celulares são reconhecidos pelas células de defesa como antígenos. Ou seja, a
necrose causou uma resposta inflamatória de grau variável e mais tardiamente uma
resposta imunológica