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1 Contents Bioquímica .................................................................................................................................................... 1 Aminoácidos .............................................................................................................................................. 2 Enzimas ..................................................................................................................................................... 3 Inibidores .................................................................................................................................................. 3 Vitaminas .................................................................................................................................................. 6 Tutorial .......................................................................................................................................................... 8 Anemia Falciforme .................................................................................................................................... 8 Ciclo Ácido Cítrico e fosfolização oxidativa ............................................................................................... 9 DNP ......................................................................................................................................................... 10 Histologia .................................................................................................................................................... 11 Tipos e partes do Microscópio ................................................................................................................ 11 Procedimento para criar lâmina ............................................................................................................. 11 Tipos de Microscópios: ........................................................................................................................... 12 Membrana .............................................................................................................................................. 12 Epitélio .................................................................................................................................................... 13 Epitélio Glandular ................................................................................................................................... 14 Tecido Muscular ...................................................................................................................................... 15 Genética ...................................................................................................................................................... 17 Doenças ................................................................................................................................................... 17 Síntese e reparo DNA .............................................................................................................................. 20 Biofísica ....................................................................................................................................................... 21 Potencial de ação e repouso e os tipos de transmissão ......................................................................... 21 Transporte de substâncias ...................................................................................................................... 21 Bioquímica 2 Aminoácidos 3 Polímeros de aminoácidos unidos entre si por ligações peptídicas (estrutura primária) que se organizam em torno de uma dimensão maior do espaço (estrutura secundária) se enovelam nas três dimensões do espaço (estrutura terciária) e podem algumas vezes se organizar em subunidades em um único conjunto funcional (estrutura quaternária). Enzimas Enzimas são proteínas com função de catalizadores. Logo, modificam a velocidade da reação, mas não afetam o Km (consequentemente não afetam a afinidade entre os reagentes). A energia livre da reação global também não é alterada pela presença de enzimas. Cada enzima possui um sitio ativo de alta especificidade. Algumas enzimas possuem também um sítio alostérico, que realiza a ação de feedback e regula a afinidade enzima-substrato por meio de efetores (moleculas que se ligam ao sitio alosterico). Existem ainda enzimas com a mesma especificidade do sítio ativo, ou seja, recebem o mesmo substrato, as chamadas isoenzimas (ex.: hexoquinase e glicoquinase). Essas isoenzimas, no entanto, possuem diferenciação de seus sítios alostéricos. Inibidores 4 Inibição competitiva Um inibidor liga-se ao sitio ativo no lugar do substrato. Esse meio de inibição exige aumento na concentração de substrato, pois diminui a afindade enzima-substrato. Assim sendo, aumenta o Km (que é inversamente proporcional a afinidade), deslocando a curva para a direita. E também a ação do malonato sobre a succinato-desidrogenase. Inibição não-competitiva O inibidor liga-se a sitios diferentes da enzina, não ocupando o sitio do substrato, logo, não alterando o Km ou a afinidade enzima-substrato, porem ele interfere na velocidade máxima da reação, diminuindo-a. Inibição da atividade enzimática em enzimas alostéricas Efetores homotrópicos: quando o próprio substrato atua como efetor. Em sua maioria, os efetores homotrópicos têm efeito positivo, chamado de cooperação (quanto mais substrato liga-se aos sitios ativos, mas afinidade os outros sítios terão ao substrato) Efetores heterotrópicos: o efetor se difere do substrato (ex.: retroalimentação) obs.: Os efetores positivos deslocam a curva do gráfico Velocidade x Km para a esquerda, por aumentar a afinidade E-S; os efetores negativos deslocam a curva para a direita, por diminuir a afinidade E-S Regulação de enzimas por modificação covalente 5 fosforilação ou desfosforilação: algumas enzimas realizam sua atividade enzimática apenas quando estão fosforiladas. O feedback negativo referente a essa enzima libera fosforilases, que retiram o fosforo da enzima atuante no processo em questão. O feedback positivo libera cinases, que possibilitam a ligação de fósforo à enzima atuante. (acho que ficou mal explicado mas n sei resumir isso direito, SOS). Há também enzimas que respondem negativamente à presença do fósforo, necessitando de fosforilases para ser ativada ou potencializada. Tamponamento Exemplo de ação tampão da histidina. As solução tampão tem função de controle de mudanças de pH. O caminho de uma solução tampão passa por protonação total, isoeletricidade e desprotonação total. A desprotonação de grupamento ocorre entre pK - 1 e pK + 1. O primeiro grupamento a ser desprotonado, ao aumentar-se o pH, é o grupo carboxila. Depois, a cadeia lateral R. Por último, o grupo amino. A desprotonação configura a tentativa de manter o pH estável, pois os H+ liberados ligam-se aos OH- e formam moléculas de água (no caminho reverso, os grupos recebem H+ livres para desacidificar a solução). Para descobrir o pH isoeletronico, faz-se a média aritmética entre o pK de carga 0 e o de carga +1, assim, descobre-se o pH no qual todas as moléculas estão em estado neutro. 6 Vitaminas As vitaminas são substâncias utilizadas em pequenas doses pelo metabolismo celular. Quase sempre atuam como coenzimas de importantes sistemas enzimáticos do nosso metabolismo. Como não as produzimos - a exceção é a vitamina D, que depende, para sua síntese, de exposição ao Sol, é preciso obtê-las dos alimentos que consumimos, frequentemente crus, uma vez que algumas são muito sensíveis a altas temperaturas, que provocam a sua inativação. As vitaminas de utilização mais frequentes são divididas em dois grupos:Lipossolúveis, cuja absorção pelo intestino é facilitada pela existência de lipídios na alimentação. São as vitaminas A, D, E e K; Hidrossolúveis, as que são absorvidas em solução aquosa. São as vitaminas do complexo B e a vitamina C. 7 8 Tutorial Anemia Falciforme - Alteração na subunidade beta da hemoglobina (afeta estrutura terciária ou quartenária?) - Substituição de glutamato por valina - Aumento da hemocaterese e aumento de bilirrubina - Eletroforese: Migração diferencial das proteínas em um campo elétrico pH Pulmão > pH Células extrapulmonares 9 Ciclo Ácido Cítrico e fosfolização oxidativa 10 CAC é anfibólica, essencial na glicólise aeróbica e utiliza apenas acetil-CoA como combustível. DNP - ácido fraco liposolúvel que gera um caminho alternativo para a entrada de H+ do espaço inter- membranar para dentro a membrana interna. - Acelera o metabolismo - reduz o gradiente de prótons - interrompe a atividade a ATP-Sintase - Acelera a produção de GTP - Acelere o fluxo de elétrons e o consumo de oxigênio 11 Histologia Tipos e partes do Microscópio Procedimento para criar lâmina •Coleta do Material – remover amostras de tecido •Fixação – visa interromper o processo degenerativo para preservar o material •Desidratação – retirar a água para preparar para a infiltração de resinas hidrofóbicas •Impregnação – substituição do álcool por xilol na amostra •Inclusão – substituição do xilol por parafina ou resina •Microtomia – obter secções de espessura ideal a passagem da luz •Retirada da parafina – substituição da parafina por xilol •Hidratação – substituição do xilol por álcool e depois lavar em água •Coloração – realizado em duas etapas, uma para corante básico e outra para ácido •Desidratação – substituição da água por álcool e depois xilol •Montagem – colocar a amostra na lâmina 12 Tipos de Microscópios: Microscópio óptico ou de luz: constituído de 3 sistemas de lentes: condensador (Projeta um cone de luz sobre as células), objetiva (primeira ampliação e responsável pelo limite de resolução) e ocular (segunda ampliação). A ampliação total é igual ao aumento da objetiva multiplicado pela ocular. Microscópio de polarização: utiliza luz polarizada. Microscópio de contraste: transforma diferenças de fase do raios luminoso em diferentes intensidades. Microscópio confocal: possui nitidez melhor do que o comum. Microscopia de fluorescência: utiliza luz com um comprimeto de onda maior. Microscópio eletrônico: utiliza feixes de elétrons para atravessar o objeto e gerar uma imagem. As estruturas escuras são chamadas de eletro-densas, já os componentes celulares apareceram em diferentes tonalidades de cinza. NÂO se pode observar células vivas, apenas células fixadas e completamente secas. Pode-se utilizar substâncias no preparo das lâminas para aumentar o contraste. Microscópio eletrônico de varredura: tem menor resolução do que o comum, entretanto pode gerar imagens tridimensionais. Membrana A natureza da membrana é lipoproteica. Por que lipídeos? Eles são anfipolares, portanto podem fazer o isolamento hídrico, impedindo, por exemplo, a perda de água de organelas e células. Além disso, a principal importância, é o fato de manterem a fluidez da membrana plasmática. A fluidez possibilita que qualquer complexo proteico tenha movimentação livre. As proteínas, por sua vez, tem como funções o transporte controlado de metabólicos, reconhecimento e transmissão de sinais, reações enzimáticas, contato com outras células e âncora para o cito esqueleto. Funções: 1- Envolver a célula e as organelas 2- Permeabilidade Seletiva 3- Manter as diferenças essenciais entre o meio extracelular e o citosol, e deste com as organelas envoltas por membranas 4- Atua como sensor de sinais externos Glicocálice: constituído pelas cadeias glicídicas das glicoproteínas e glicolipídios da membrana e por glicoproteínas e proteoglicanos secretados pela célula. Participam do reconhecimento entre as células e da adesão com moléculas extracelulares. 13 Epitélio “Células poliédricas, justapostas, com pouca substância intercelular” Função: Revestimento de superfícies - Epitélio de Revestimento Revestimento e absorção - Epitélio de Revestimento Secreção- Epitélio Glandular Função sensorial- Neuroepitélio Classificação: Número de camadas: Simples ( vasos sanguíneos, estômago e alvéolos) ou estratificado (epiderme) ou pseudoestratificado (traquéia) Forma da célula: pavimentoso(cavidade torácica e abdominal), Cúbico (túbulo renal) ,Cilíndrico (intestino delgado) ou Transição (Bexiga) Zona de Oclusão: É uma faixa contínua na região apical de determinadas células que veda, total ou parcialmente, o trânsito de íons e moléculas por entre as células. Zona de Aderência: Responsável pela invaginação do tecido epitelial (para formar glândulas e no processo embrionário). É uma formação que circunda a parte apical das células, como um cinto contínuo. Desmossomos: Proteínas de Caderínas. São locais onde o citoesqueleto se prende à membrana celular e como as células aderem umas as outras, por meio de ligação do citoesqueleto de células adjacentes. Complexo Juncional: Composto de zona de oclusão, zona de aderência e Desmossomos. Zona de gap ou comunicação: Estrutura cuja principal função é estabelecer comunicação entre as células, de modo que estas funcionem de modo harmônico e coordenado, formando um conjunto funcional. Hemidesmossomos: Proteínas de Integrinas. Semelhante ao desmossomos, entretanto liga a célula à lâmina basal. Lâmina Basal: promove adesão das células epiteliais ao tecido conjutivo subjacente e filtra moléculas. Constituido por colágeno IV, glicoproteínas laminina e proteoglicanos. 14 Epitélio Glandular “Células que produzem secreções” Glandulas Endócrinas: secretam nos vasos sanguíneos glândula endócrina cordonal - suas células se organizam em cordões, colunas ou placas de células. Estas placas têm formas diversas e são envolvidas por muitos capilares sanguíneos que recebem os produtos de secreção e os distribuem pelo sangue. glândula endócrina folicular ou vesicular - suas células formam um epitélio simples que pode variar de pavimentoso a colunar. Este epitélio se organiza em pequenas esferas chamadas folículos. A única grande glândula endócrina folicular do corpo é a tiróide. Glanduas Exócrinas: secretam no meio externo Critérios de Classificação 1 - quanto ao número de ductos - simples - composto - pâncreas; parótida; sublingual 2 - quanto à forma dos adenômeros - tubuloso - intestino grosso - acinoso - parótida - túbulo-acinoso – esôfago Quanto ao modo de liberação da secreção - Merócrina- não ocorre perda de material celular - Holócrina – secreção liberada com toda a célula - Apócrina – secreção é liberada é junto com parte do citoplasma OBS: Células acinosas são células que compõem os ácinos, que são as unidades secretoras do pâncreas. Essas células são responsáveis pela produção de enzimas digestivas, as quais se acumulam na sua parte superior, no interior de bolsas membranosas produzidas no aparelho de Golgi, chamadas grãos de zimógeno. As enzimas presentes nos grãos de zimógeno são eliminadas do pâncreas para o interior do intestino delgado quando o alimento chega até ele e atuam na digestão de proteínas, lipídios e açúcares. 15 Tecido Muscular Funções: “Estabilizar o esqueleto” (manutenção da postura) Especializado na transformação de energia química em mecânica: movimentos Responsável por modificações no tamanho e forma de órgãos internos Tipos de Fibras Musculares • Tipo I (vermelhas) – Contração continuada. Energia proveniente da oxidação fosforilativa de ácidos graxos. • Tipo II (brancas) – Contração rápida e descontínua. Energia proveniente da glicólise. 1. Defina sarcolema, sarcoplasma, hipertrofiae hiperplasia. Sarcolema: Membrana plasmática do tecido muscular Sarcoplasma: Citoplasma do tecido muscular Retículo Sarcoplasmático: Retículo endoplasmático Liso Miofibrilas: Fibrilas do citoesqueleto Hipertrofia: Crescimento pela aumento da célula Hiperplasia: Crescimento por multiplicação (mitose) da célula 2. Defina epimísio, perimísio e endomísio. Epimísio: Tecido conjuntivo denso modelado Perimísio: Tecido conjuntivo denso não modelado Endomísio: Tecido conjuntivo frouxo 3. Explique o mecanismo da contração muscular. Na contração das fibras musculares esqueléticas, ocorre o encurtamento dos sarcômeros: os filamentos de actina “deslizam” sobre os de miosina, graças a certos pontos de união que se formam entre esses dois filamentos, levando á formação da actomiosina. 4. Qual o papel do íon cálcio e do retículo endoplasmático na contração muscular? A despolarização leva a liberação de Ca++ do retículo sarcoplasmático para o citoplasma. Ca++ forma complexo com as proteínas contráteis. Os filamentos de actina /miosina se contraem, levando à diminuição do tamanho do sarcômero (devido à aproximação de 2 linhas Z). 5. O que é sistema T e placa motora? O sistema T é constituído por uma rede complexa de invaginações tubulares do sarcolema. A placa motora é o ponto de junção entre uma terminação nervosa e a membrana plasmática da célula muscular corresponde a uma sinapse. 6. Quais as características morfológicas da fibra muscular cardíaca? As fibras musculares estriadas cardíacas têm forma de pequenos cilindros com extremidades relativamente achatadas. Seu citoplasma mostra estriação transversal semelhante à do músculo esquelético, vista em cortes longitudinais. 7. Como se processa a contração muscular no músculo liso? O mecanismo de contração da fibra muscular lisa se dá através de deslizamentos dos miofilamentos. Sem túbulos T e com o retículo sarcoplasmático (RS) extremamente reduzido, 16 essas fibras têm as numerosas vesículas de pinocitose desempenhando um papel importante na entrada e saída do íon cálcio. 8. Como acontece a regeneração dos diversos tipos musculares? A capacidade de regeneração do tecido muscular estriado esquelético é muito baixa e irregular. Depende da proliferação de células satélites, que se fundem e originam novas fibras. Embora esse mecanismo de regeneração opere bem em pequenos animais, como camundongos, ele é menos eficiente em humanos, onde, em geral, a resposta regenerativa é incapaz de acompanhar os passos do dano e as células musculares são substituídas por tecido conjuntivo. 17 Genética Doenças Doença Manifestações Genéticas Manifestações Clínicas Frequência na População Síndrome de Down Trissomia do 21: 47, XX ou XY, +21; Translocação: 46, XX ou XY, 14, t(14,21); 45, XX ou XY, t(21q, 21q); Mosaicismo: 46, XX ou XY, 47, XX ou XY, +21; Hipotonia infantil; Física e facial; Desenv. mental reduz.; Problemas cardíacos; Problemas intestinais; Problemas de visão; Ligamentos frouxos; Alzheimer; Leucemia; 1 em 650/1000, dos quais: 94% trissomia; 2,4% mosaicismo; 3,3% translocação; Síndrome de Turner 45, X; 46, X, i(Xq); Mosaicismo (45, X / 46, XX) ou (45, X / 46, X, i(Xq)); 45, X com outras anormalidades; I(Xq) = isocromossomo Pescoço curto e alado; Baixa estatura; Ovários inexistentes ou subdesenvolvido; Problemas cardiovasculares; Problemas renais; Osteoporose (baixo estrogênio); Edemas pés e mãos; Problemas visual-espaciais; 1 em 2500 nascidos femininos; Síndrome de Klinefelter 47, XXY (I); 48, XXXY ou 48, XXYY (II); 49, XXXXY (III); Mosaicismo (46, XY / 47, XXY) (IV); Hipogonadismo; Puberdade tardia; Baixo desenv. dos caracteres sexuais masculinos; Infertilidade; Dificuldades cognitivas; Tendência a alta estatura e desproporção; Diminuição do tônus muscular; (I) 1 em 500/1000 nascidos masculinos; (II) 1 em 50000; (III) 1 em 85000/100000 (IV) 15% dos portadores Doença de Huntington Aumento na repetição de CAG no gene IT-15 no braço curto do cromossomo 4 que decodifica a produção da proteína hungtinina; INÍCIO: Baixa coordenação motora; Movimentos involuntários (coreia); Dificuldades em lidar com problemas; Depressão e irritação; Movimentos desajeitados; INTERMEDIÁRIO: Coreia mais pronunciada; Fala e deglutição afetadas; Déficit no raciocínio; AVANÇADO: Coreia grave; Engasgos; Perda de peso; 3/7 em 100000 na Europa; 1 em 10000 no mundo; Início comum entre 35 – 50 anos, sendo que 10% até os 20 anos; 18 Leucemia Mielóide Aguda Aproximadamente 2 mil genes envolvidos, os mais comuns são FLT3 (25% dos casos), NPM1 (30%), DMNT3A (22%); Anemia; Infecções; Sangramentos; Hiperleucocitose (aumento no número de leucócitos); Hepatoesplenomegalia (hipertrofia do fígado e do baço); Linfadenopatia (inflamação dos linfonodos); Dor óssea; Petéquias (manchas vermelhas no corpo); Palidez; Hipertrofia gengival; Maior ocorrência em maiores de 60 anos; Mais recorrente em homens; Mediana de diagnóstico: 70 anos; Leucemia Mielóide Crônica Translocação dos braços longos dos cromossomos 9 e 22, gerando o cromossomo Philadelphia (Ph22); Anemia; Esplenomegalia, acompanhada de sensação de tração no abdômen; Sangramentos; Equimoses (manchas arroxeadas na pele); Plenitude gástrica (sensação de estômago cheio), com consequente perda de peso; 1/2 em 100000 por ano 15% dos casos de leucemia Mais comum entre 40 – 60 anos; Fenilcetonúria Mutações no gene PKA no braço longo do cromossomo 12 que codifica a fenilalanina hidroxilase; Já são mais de 500 mutações descritas; Deficiência no metabolismo da fenilalanina; Retardo mental grave; Peso cerebral abaixo do normal; Defeito na mielização dos nervos; Reflexos hiperativos; Redução na expectativa de vida; Dificuldade de dormir; Irritabilidade; Média de 1 em cada 10000; Xeroderma Pigmentoso Distúrbio autossômico recessivo do reparo do DNA; Problemas nos genes que codificam as proteínas de reparação do DNA (ERCCs, DDBs e endonucleases), XPA (BL 9), XPB (BL 2), XPC (BC 3), XPD (BL 19), XPE (BC 11), XPF (BC 16), XPG (BC 16); BL = braço longo do cromossomo. BC = braço curto do cromossomo. Problemas na pele, nos olhos e alterações neurológicas; 1 em 250000, sendo mais frequente no Japão e Egito (1 em 40000) 19 Síndrome de Pradder-Willi e Síndrome de Angelman Causadas por deleção ou perda de expressão de genes do braço longo do cromossomo 15. Se a inexpressão for do gene oriundo do pai, temos a SPW. Se a inexpressão for do gene oriundo da mãe, temos a SA. Um dos casos em que ocorre o problema com a inexpressão é o imprinting, que vem a ser a expressão diferencial de um determinado gene, dependendo se herdado do pai ou da mãe; SPW: Estatura baixa, hipotonia, pés e mãos pequenos, obesidade (a partir de 2 a 6 anos) e hiperfagia, retardo mental leve a moderado, hipogonadismo; Crises temperamentais, distúrbios obsessivo-compulsivos e baixa adaptação a mudanças de rotina. Diâmetro bifrontal estreito (crânio mais achatados nas laterais), olhos amendoados, boca triangular. SA: Retardo mental severo, microcefalia, dentes espaçados, risos constantes, convulsões e marcha atáxica (deficiência em coordenar os movimentos); 1 em cada 10 a 15 mil indivíduos, sendo que em 70% dos casos de SPW constata-se deleções cromossômicas, enquanto que 3 a 5% dos pacientes com SA possuem dissomia uniparental. Li-Fraumeni Doença autossômica dominante; Alteração no gene supressor de tumor Tp53 do braço curto do cromossomo 17, 70% dos casos; Os outros casos pode ocorrer alteração em um gene que ativa a Tp53, o CHK2, ou um outro gene supressor de tumor, o CHEK2; Maior propensão familiar ao câncer; Tumores em idade muito inferior do que a média da população; Ocorrência de múltiplos cânceres emum único indivíduo; 1 em 5000/10000 famílias Hemocromato se Hereditária Doença autossômica recessiva; Alteração no gene HFE do braço curto do cromossomo 6 que codifica um complexo que controla a absorção de ferro, gerando um acúmulo desse íon nos tecidos; A mutação mais frequente é a C282Y do gene HFE que codifica uma tirosina no lugar de uma cisteína na posição 282; Outras mutações: H63D, S65C; Risco maior para homozigotos; Astenia: condição médica relacionada à fraqueza generalizada associada com perda de vontade em atividades em diversos níveis e contextos (vida pessoal, social, laboral, etc); Altrargia: sintomatologia dolorosa associada a uma ou mais articulações do corpo; 20 Síntese e reparo DNA A replicação ocorre no sentido 5’ para o sentido 3’, ao abrir as fitas duplas bidirecionalmente. A DNA polimerase é essencial para a síntese e o reparo do DNA, por possuir atividade de polimerase no sentido 5’->3’ e exonuclease no sentido 3’->5’. 21 Biofísica Potencial de ação e repouso e os tipos de transmissão Normalmente o interior das células são negativo e o exterior positivo. Potencial de repouso: estado fixo, mais ou menos estacionário. Equilíbrio entre o transporte passivo e ativo de íons, mantendo basicamente constante a diferença de potencial(ddp). Potencial de ação: variação e propagação brusca do potencial, e pode conduizr importantes mensagens. É realizado em 3 etapas: Despolarização (anulação da ddp), Polarização invertida (inversão da ddp) e repolarização (retorno ao potencial de repouso). Sinapse: Transmissão de impulso entre dois nervos ou entre um nervo e um efetor. Sinapse excitatória: transmissão de um potencial de ação de um nervo para outro por meio de despolarização. Sinapse inibitória: transmissão de hiperpolarização do nervo, de modo que iniba o potencial de ação. Transporte de substâncias Moléculas pequenas e íons podem entrar na célula através de um transportador ou um canal. Transporte transmembrana: 1- Proteínas-Canal: forma poro hidrofílico que permite a passagem de íons inorgânicos específicos e moléculas pequenas. 2- Proteína-Carreadora: sofre mudanças conformacionais para o transporte. 22