Organelas Membranosas
1) Retículo Endoplasmático
1.1) Retículo Endoplasmático Rugoso
1.2) Retículo Endoplasmático Liso
2) Complexo de Golgi
3) Lisossomos
4) Mitocôndrias
5) Cloroplastos
Retículo Endoplasmático
• É uma rede de túbulos anastomosados entre si,
com vesículas arredondadas e achatadas
dentro de um citoplasma fundamental.
• Ocorre uma variação considerável quanto à
disposição destes elementos de um tipo celular
para outro e até mesmo dentro de um mesmo
tipo de célula, dependendo de sua atividade
funcional.
Retículo Endoplasmático
Rugoso
Rede de túbulos,
vesículas pequenas e
grandes, redondas
limitadas por membrana
associada a ribossomos
e eventualmente
associada membrana
nuclear
Retículo Endoplasmático
Rugoso
Substância Basófila
Substância Cromidial
Ergastoplasma
Corpúsculos de Nissil (neurônios)
Retículo Endoplasmático Rugoso ou Granular
Retículo Endoplasmático
Rugoso
Função: processamento de proteínas que serão
posteriormente transportadas, no interior de vesículas
para seus locais de destino
Quais os locais de destino das proteínas?
1) compor a membrana do retículo endoplasmático
(algumas ficam armazenadas dentro do próprio
retículo, onde executam funções importantes)
Retículo Endoplasmático
Rugoso
2) Compor a membrana do complexo de Golgi
3) Compor a membrana dos lisossomos
4) Compor a membrana plasmática
5) Compor a secreção celular
Retículo Endoplasmático Liso
Rede de túbulos
formados por
membrana sem a
presença dos
ribossomos
Retículo Endoplasmático Liso
• Responsável pela síntese de lipídeos
(fosfolipídeos e colesterol), portanto bem
desenvolvido nas células que secretam
hormônios esteróides (testículos, ovários,
glândula adrenal)
• É abundante nos hepatócitos onde é
responsável pela inativação de substâncias
tóxicas (álcool e drogas)
Complexo de Golgi
• Foi descrito em 1890, pelo médico italiano Camilo
Golgi
• É bem desenvolvido em células secretoras de
glicoproteínas. Sua localização é próxima ao núcleo
• É formado por um conjunto de vesículas grandes e
achatadas, geralmente superpostas com uma
superfície côncava e convexa
• A membrana não está associada aos ribossomas, o
que o diferencia do RER
Complexo de Golgi: funções
• Glicosilação, sulfatação e fosforilação de
glicoproteínas
• Ativação de proteínas pela proteólise de
determinadas porções da proteína (sinal)
• Incorporação da glicose em polissacarídeos
• Segregação e concentração de material sintetizado
pela célula. As glicoproteínas que vão constituir os
grânulos de secreção ou os lisossomos são
envolvidas por uma membrana, segregando-se do
citoplasma
Secreção Celular
Para a superfície convexa do Golgi,
denominada de FACE CIS ou de
ENTRADA convergem vesículas pequenas
esféricas, muito eletrodensas, conhecidas
como vesículas transportadoras, que
fundem a sua membrana com a membrana
das vesículas do Golgi e descarregam o
seu conteúdo para dentro destas vesículas,
as cisternas
Secreção Celular
• A distribuição dos produtos de secreção do Golgi ocorre
saltatoriamente através de pequenas vesículas que
transportam substâncias de uma cisterna para outra na
direção da face CIS para a face TRANS
• Das bordas das cisternas da face TRANS brotam vesículas
maiores que contém o produto de secreção, devidamente
segregado do citoplasma e vesículas que vão participar do
metabolismo interno da célula, como os lisossomos. As
enzimas lisossômicas sofrem a fosforilação de sua parte
glicídica dando-lhes características específicas
Lisossomos
• Foram descobertos por Cristian De Duve, pesquisador
belga, em 1849. A partir de 1955 é que a microscopia
eletrônica veio contribuir para a visualização dos
lisossomos.
• São vesículas formadas por uma unidade de
membrana com conteúdo multienzimático. Essa
bateria de enzimática contém enzimas capazes de
digerir todas as principais classes de compostos
biologicamente ativos.
Lisossomos
• Algumas enzimas lisossômicas: nucleases,
fosfatases, proteases, glicosidases, sulfatases,
lipases, fosfolipases.
• As enzimas lisossômicas são hidrolíticas e tem
atividade máxima em pH ácido, daí serem
conhecidas por hidrolases ácidas. O polimorfismo
lisossômico não se refere apenas ao tamanho, mas
também quanto ao aspecto mais ou menos denso,
mais ou menos homogêneo, e principalmente, pelo
seu conteúdo enzimático que pode ser variável em
concentração e tipos de enzimas nos lisossomos
de uma mesma célula
Lisossomos
• Os lisossomos ocorrem em todas células
eucarióticas e têm origem no mecanismo clássico
de proteinogenese: a síntese da porção protéica
das enzimas ocorre no retículo endoplasmático
rugoso de onde saem vesículas transportadoras
que se dirigem para a face CIS do complexo de
Golgi. No Golgi é completada a síntese das
enzimas e das bordas das cisternas do Golgi
surgem as vesículas que vão constituir os
LISOSSOMOS PRIMÁRIOS, cujo conteúdo é
apenas enzimático
Lisossomos
• A função dos lisossomos é a digestão
intracelular, tanto de materiais que chegam na
célula por endocitose (pinocitose ou
fagocitosse) como de substâncias da própria
célula (autofagia). O material que penetra na
célula forma uma vesícula fagocítica
(FAGOSSOMO) ou pinocítica (PINOSSOMO).
A reunião de uma fagossomo ou pinossomo
com um lisossomo primário origina o
LISOSSOMO SECUNDÁRIO.
Lisossomo
• O lisossomo secundário também é conhecido por
VACÚOLO DIGESTIVO. O material digerido é
aproveitado pela célula e os resíduos não digeríveis
ou não digeridos permanecem dentro da vesícula
constituindo o CORPO RESIDUAL O conteúdo do
corpo residual sofre exocitose, isto é, é eliminado
da célula por extrusão. Em algumas células, como
nos neurônios, hepatócitos e fibras musculares
cardíacas estes corpos residuais não eliminam os
resíduos e permanecem no citoplasma onde são
conhecidos por grânulos de lipofucsina
Lisossomos
• Quando ocorre digestão de material da própria
célula o processo é denominado AUTOFAGIA e as
vesículas contendo restos de organelas celulares
em processo de digestão são chamadas de
AUTOGAGOSSOMAS.
• Duas circunstâncias normalmente causam a
autofagia:
• 1) destruição de organelas velhas ou defeituosas,
• 2) processo de desnutrição, onde a célula busca
energia digerindo partes de si mesma.
Lisossomos
• Nos processos de citólise (destruição de células
velhas ou defeituosas) e histólise (destruição dos
tecidos) a função digestiva dos lisossomos é
evidente. Estes dois processos são denominados,
genericamente, de autólise. Embora a digestão
lisossômica seja intracelular, ocorrem casos de
digestão lisossômica extracelular, como nos
osteoclastos, células ósseas que digerem a matriz
do osso num processo de digestão extracelular. No
osso esse processo é normal e faz parte da
renovação do tecido
Mitocôndrias
• Organelas citoplasmáticas de forma arredondada
ou alongada ( 1 a 2 micrômetros) presentes no
citoplasma das células eucarióticas, com a
importante função de respiração aeróbica.
• O número de mitocôndrias por célula é muito
variável. Algumas células, como de uma espécie de
ameba, pode apresentar mais de 100 mil
mitocôndrias pequenas e em outras como a
micromonas, apenas 1 mitocôndria por célula. Uma
relação porém é constante: células com alto gasto
de energia têm proporcionalmente uma grande
massa mitocondrial
Mitocôndrias
• Ultraestrutura: é formada por duas unidades de
membrana. A membrana externa é lisa e a
interna tem pregas geralmente em forma de
cristas. Preenchendo o espaço interno da
mitocôndria encontramos a matriz mitocondrial
finamente granulosa e pouco eletrondensa. No
interior da matriz observa-se grânulos de
proteínas e lipídios e uma zona levemente
filamentosa formada por DNA e ribossomos.
Mitocôndrias
• A membrana interna contém enzimas da cadeia
transportadora de elétrons. As enzimas do Ciclo
de Krebs e da Oxidação dos ácidos graxos
estão na matriz mitocondrial. Revestindo a
superfície interna da membrana interna
encontramos os corpúsculos elementares ricos
em ATP sintetase e ligados à membrana por
um pedículo protéico não enzimático. Em média
uma mitocôndria tem 10 mil corpúsculos
elementares
Produção de ATP a partir da
glicose
GLICÓLISE
Ocorre no citosol, na ausência de oxigênio
(pode prover toda energia de organismo
anaeróbicos).
1 glicose 2 Piruvato
Ganho líquido: 2 ATP + 2 NADH
Em condições anaeróbicas, a NADH é
reoxidada pela conversão de piruvato em
etanol ou lactato
Produção de ATP a partir da
glicose
FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
1ª Etapa: PRODUÇÃO DE ACETIL COA
(mitocôndrias)
• Descarboxilação oxidativa do piruvato na presença
de coenzima A que serve como carregadora em
várias reações metabólicas
• Um carbono do piruvato é liberado como CO2 e os
2 carbonos restantes são adicionados a COA para
formar a acetil COA. Nesse processo, uma
molécula de NAD+ é reduzida para formar NADH
Produção de ATP a partir da
glicose
2ª Etapa: CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO OU CICLO DE
KREBS (mitocôndrias)
• A acetil COA formada entra para o ciclo do ácido
cítrico. O grupo acetil combina-se com o
oxalacetato para gerar citrato. Através de 8 reações
seguintes, 2 carbonos do citrato são
completamente oxidados para formar CO2 e o
oxalacetato é regenerado
• Durante o ciclo são formados (para cada acetil
COA): 1 ATP, 3 NADH e 1 FADH2
Produção de ATP a partir da
glicose
Até agora foi produzido (para cada de
glicose):
• 6 CO2 (2 acetil Coa + 4 Ciclo de Krebs)
• 4 ATP (2 glicólise + 2 Ciclo de Krebs)
• 10 NADH (2 glicólise + 2 acetil COA + 6
Ciclo de Krebs)
• 2 FADH2 (Ciclo de Krebs)
Produção de ATP a partir da
glicose
A energia restante vem da reoxidação
de NADH e FADH2, com seus elétrons
sendo transferidos através da cadeia
transportadora de elétrons
Produção de ATP a partir da
glicose
3ª Etapa: CADEIA TRANSPORTADORA DE
ELÉTRONS (mitocôndria)
• A transferência de elétrons de NADH para
o O2 gera 3 ATP
• A transferência de elétrons de FADH2 para
o O2 gera 2 ATP
Produção de ATP a partir da
glicose
Então o total de ATPs gerados a partir da
oxidação de uma molécula de glicose é:
• Glicólise = 2 ATP + 2 NADH (x3) = 8 ATP
• Acetil Coa + Ciclo de Krebs = 2 ATP + 8
NADH (x3) + 2 FADH2 (x2) = 30 ATP
• Rendimento total = 38 ATPs
Geração de ATP a partir de
outras moléculas orgânicas
• Nucleotídeos podem ser clivados em açucares e
que então entram na via glicolítica
• Aminoácidos podem ser degradados através do
ciclo do ácido cítrico
• Lipídeos podem ser oxidados (triglicerídeos):
1 molécula de ácido graxo = 130 ATP
Por isso a vantagem dos lipídeos sobre os
polissacarídeos como moléculas armazenadoras de
energia
Cloroplastos
• Permite que as células sejam capazes de, na
presença de luz, remover carbono do CO2 do
ar e incorporá-lo em suas próprias substâncias,
liberando O2 da célula simultaneamente
• Ultraestrutura: formado por 2 unidades de
membrana. A membrana interna apresenta
pregas que originam um sistema de lamelas
paralelas, formando cilindros curtos (GRANUM)
Cloroplasto
• Cada granum é formado por uma pilha de
vesículas achatadas como se fossem pilhas
de moedas (TILACÓIDES)
• O espaço entre as lamelas do cloroplasto é
preenchido por uma matriz chamada
ESTROMA onde encontramos RNA, DNA,
ribossomos e amido)
Fotossíntese
• Processo pelo qual a energia do sol é
captada e convertida em energia química.
Constitui a via pela qual praticamente toda
energia entra na biosfera:
1) A fotossíntese usa CO2 produzido por
combustão ou que é exalado de animais
para produzir em compostos de carbono
2) A fotossíntese requer H2O e luz para
liberar O2
Fotossíntese
3) A luz necessária para a fotossíntese é
absorvida pela clorofila
2) O O2 liberado durante a fotossíntese
vem da H2O, e não do CO2
6CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
1) Fase Clara, Fotodependente,
Fotoquímica
2) Fase Escura, Fotoindependente,
Bioquímica
sexta-feira, 6 de julho de 2007
NÚCLEO INTERFÁSICO E CICLO CELULAR
Núcleo
• Local de armazenamento da informação
genética
• Constituição
– Membrana nuclear ou carioteca
– Carioplasma ou cariolinfa
– Cromatina
– Nucléolo
Nucléolo
• Estrutura esférica, intensamente corável,
encontrada dentro do núcleo
• Composto por RNAr, proteínas e rDNA (genes
codificadores do RNAr)
• Local onde ocorre a transcrição, processamento
e montagem dos ribossomos
Níveis de Organização do Material Genético
1º) Nível molecular: moléculas de DNA, RNA e
proteínas
2º) Nível celular: estrutura da cromatina e
cromossomos
O material genético pode ser focalizado em 2
momentos ou estados diferentes:
• 1º) Interfase: a célula não está em divisão
• 2º) Mitose (Metáfase): a célula está se dividindo
• 1º) Interfase: o material genético está organizado na forma de
CROMATINA
- DNA
- Proteínas histônicas
- Proteínas não- histônicas
Proteínas Histônicas
• Proteínas que se ligam ao DNA graças a
interação de seus radicais amino com os
radicais fosfato do DNA. Nem todos os radicais
fosfato do DNA estão neutralizados pelas
histonas, o que confere a cromatina um caráter
ácido.
Proteínas não-histônicas
• Proteínas que participam da estrutura do
cromossmo, relacionadas com a replicação e o
reparo do DNA (DNA polimerase, helicases,
topoisomerases) e com a ativação e repressão
gênica
CROMATINA
• EUCROMATINA: fibras menos condensadas,
coloração mais uniforme. Estado de maior parte
do material genético durante a interfase. É
dessa forma que o DNA é transcrito.
• HETEROCROMATINA: porção da cromatima
mais densamente espiralizada e mais corada
CROMATINA
• Heterocromatina Constitutiva (DNA satélite):
seqüências de DNA altamente repetitivo
(centrômeros e telômeros)
• Heterocromatina Facultativa: cromatina
condensada em algumas células e
descondensada em outras (cromossomo X nas
mulheres)
Cromossomos metafásicos
Cromossomo (grego chromos =cor e soma =
corpo): estrutura autoduplicadora que se cora
por corantes básicos, tendo uma organização
complexa, formada por DNA, RNA e proteínas
básicas e ácidas e contendo os genes do
organismo
Cromossomos metafásicos
A metáfase é a melhor fase para a visualização
dos cromossomos, pois estão condensados ao
máximo. Nesta fase já ocorreu a duplicação do
material genético e os cromossomos estão
formados por 2 filamentos (cromátides) unidos
pelo centrômero.
Técnicas para o estudo dos cromossomos
humanos
1956, Tjio e Levan (Suécia) + Ford e Hamerton
(Inglaterra) desenvolveram técnicas que possibilitaram a
identificação dos 46 cromossomos (ou 23 pares) da
espécie humana: NASCE A CITOGENÉTICA
Material bastante utilizado: Linfócitos (simples de coletar,
as células se multiplicam facilmente in vitro, desde que
adequadamente estimuladas)
Estimulador mitótico mais utilizado: fitoemoaglutinina
Técnicas de bandeamento ou bandeamento
cromossômico
1ª técnicas Casperson e cols., 1970. A partir daí foi
possível a identificação de cada par cromossômico pelo
padrão característico das bandas (coloração) após
tratamento. Esse tratamento é feito após a distribuição do
material nas lâminas: bandas G, bandas R, bandas C,
bandas NOR, bandas T, bandeamento G de alta
resolução. Atualmente são utilizadas também as técnicas
de citogenética molecular, principalmente com o uso de
sondas
Cromossomos Politênicos
• Cromossomos gigantes encontrados nas células de
glândulas salivares de larvas de insetos
• Possuem um conteúdo de DNA que pode ser 1000 x
maior que os cromossomos mitóticos normais
• São formados pela fusão longitudinal de dois
cromossomos homólogos, cujos filamentos se
multiplicam muitas vezes sem que ocorra divisão
celular ou separação dos filamentos
Cromatina sexual do X
Corpúsculo de Barr: foi observado pela 1ª vez por Barr e
Bertram em 1949. Corresponde ao cromossomo X que
permanece condensado durante a interfase, sendo de
replicação tardia em comparação ao seu homólogo ativo.
Esse X seria geneticamente inativo, de acordo com a
hipótese de Lyon, igualando em ambos os sexos, a
expressão dos genes localizados no cromossomo X.
Hipótese de Lyon
1) Nas células somáticas de fêmeas de mamíferos apenas
1 cromossomo X é ativo, o outro permanece condensado
na interfase e é geneticamente inativo (corpúsculo de
Barr)
2) A inativação ocorre muito cedo na vida embrionária (até
o 15º ou 16º dia após a fecundação)
Hipótese de Lyon
3) Em qualquer célula somática das fêmeas, o X
inativo pode ser de origem paterna ou materna
(Xp ou Xm). Essa escolha se dá ao acaso, porém
uma vez que um cromossomo X foi inativado em
uma célula, todas as suas descendentes terão o X
de mesma origem inativado. A inativação é
casual, mas uma vez ocorrida é permanente.
Hipótese de Lyon
4) A inativação do X é reversível nas células
germinativas, de maneira que o óvulo não
apresenta X inativo
5) A inativação do cromossomo X não é
completa, sendo que alguns genes permanecem
ativos
A inativação do cromossomo X tem
importantes conseqüências clínicas e genéticas
1) Compensação de dose
Exemplo: mulheres com 2 cromossomos X têm os
mesmos níveis de fator VIII (fator da coagulação
sangüínea codificado por gene localizado no cromossomo
X) de um homem normal que apresenta apenas 1
cromossomo X (o gene do fator VIII é inativo no
cromossomo inativado). Mas mulheres normais possuem
mais níveis de esteróide-sulfatase (STS) no sangue do
que os homens normais, indicando que o gene
responsável pela produção dessa enzima escapa do
processo de inativação
A inativação do cromossomo X tem
importantes conseqüências clínicas e genéticas
2) Mosaicismo: as mulheres ou fêmeas de mamíferos possuem
duas populações de células, nas quais um ou outro cromossomo
x é ativo. Assim as fêmeas são mosaicos em relação a genes
localizados nos cromossomos X. Exemplo: em camundongos, as
fêmeas heterozigotas para 2 alelos que determinam a cor clara ou
escura dos pêlos apresentam a cor malhada, isto é, constituída de
manchas de uma e outra das duas cores, dispostas ao acaso, os
machos exibem sempre pêlos de cor uniforme, de uma ou de
outra cor, dependendo do gene presente em seu único
ccromossomo X
A inativação do cromossomo X tem
importantes conseqüências clínicas e genéticas
3) Variabilidade de expressão em mulheres heterozigotas
para genes localizados no cromossomo X: uma mulher
heterozigota para um gene recessivo localizado no cromossomo X
que cause uma determinada doença pode apresentar um fenótipo
que pode variar do normal até a manifestação da doença
(lyonização desfavorável), assim já foram descritos casos de
mulheres com hemofilia, distrofia muscular de Duchene e
daltonismo
Cariótipo
Conjunto de cromossomos de uma célula diplóide e
característico de uma espécie (=cariograma)
Cariótipo Humano:
44cromossomos Autossomos e 2 cromossomos sexuais
Mulher: 46, XX ou 44 + XX
Homem: 46, XY ou 44 + XY
Ciclo Celular
• A capacidade de crescer e se reproduzir é um
atributo fundamental de todas as células. O
processo de crescimento de um tecido ou
órgão, ou organismo se dá basicamente pela
multiplicação do número de células e não pelo
crescimento destas.
• Dois processos opostos (divisão celular e morte
celular) regulam o número de células dos
organismos vivos.
Ciclo Celular
• A apoptose (forma de morte celular) remove
determinadas células durante o crescimento e
desenvolvimento, diminuindo o número de células,
bem como eliminando células danificadas
• Mitose e apoptose são geneticamente controladas
• A mitose promove o crescimento do organismo e
repõe células danificadas por diferentes lesões. A
apoptose remove, por exemplo, células da pele
danificadas por agentes mutagênicos, como a
radiação UV da luz solar.
Ciclo Celular
• A apoptose remove células do corpo que poderiam
se tornar cancerosas. Assim há um balanço entre
crescimento e perda tecidual, coordenado pelos
processos de mitose e apoptose. O câncer é uma
conseqüência do rompimento deste balanço: ocorre
quando a mitose é freqüente demais ou quando a
apoptose é muito infreqüente
• Mitoses rápidas habilitam o desenvolvimento do
embrião e do feto a um crescimento
surpreendentemente rápido. Ao nascer, a taxa
mitótica baixa de maneira espantosa
• O ciclo celular é dividido em: INTERFASE e MITOSE
INTERFASE
• Fase muito ativa. A célula realiza funções bioquímicas
básicas à vida, como também replica se DNA e outras
estruturas celulares. Caracteriza-se por apresentar
três períodos distintos: G1, S e G2.
Período G1:
• É o período mais variável em duração de tempo,
sendo mais rápido em tecidos de regeneração rápida
e lento quando ocorrer o contrário (por exemplo,
células do fígado permanecem em G1 por vários anos
e células da medula óssea permanecem nessa fase
por 16 a 24 horas)
INTERFASE
• Célula sintetiza proteínas, lipídios e glicídios, tais
moléculas serão utilizadas para a formação das
membranas das duas novas células que se formarão a
partir da célula original
Período S:
• Grande atividade de síntese do DNA
• Na maioria das células humanas essa fase dura de 8 a
10 horas.
• Algumas proteínas são também sintetizadas neste
período, inclusive as que formam a estrutura do fuso
acromático
• Cromossomos não se replicam sincronicamente
INTERFASE
Período G2
• A célula sintetiza mais proteínas para as membranas
celulares das novas células
• Período relativamente curto (dura, por exemplo, 3 a 4
horas em células como as da medula óssea)
• No final dessa fase, o DNA está firmemente enrolado
em proteínas, formando os cromossomos
MITOSE
• Tem um período de duração relativamente curto, por
exemplo, células da medula óssea o tempo de mitose
é de 30 minutos a 1 hora
• Varia de célula para célula, em uma mesma espécie
• As células que pararam de se dividir por já terem
completado seu ciclo celular em geral o fazem na
interfase, em um período de repouso, conhecido como
G0
Meiose
• É um tipo especial de divisão celular que tem
como objetivo a formação dos gametas.
Consiste em duas divisões sucessivas sem que
ocorra a duplicação do material gênico de uma
para outra. Assim, de uma célula diplóide
resulta em quatro células haplóides, que
também devido ao processo de crossing-over
são geneticamente diferentes entre si.
• Local de armazenamento da informação
genética
• Constituição
– Membrana nuclear ou carioteca
– Carioplasma ou cariolinfa
– Cromatina
– Nucléolo
Nucléolo
• Estrutura esférica, intensamente corável,
encontrada dentro do núcleo
• Composto por RNAr, proteínas e rDNA (genes
codificadores do RNAr)
• Local onde ocorre a transcrição, processamento
e montagem dos ribossomos
Níveis de Organização do Material Genético
1º) Nível molecular: moléculas de DNA, RNA e
proteínas
2º) Nível celular: estrutura da cromatina e
cromossomos
O material genético pode ser focalizado em 2
momentos ou estados diferentes:
• 1º) Interfase: a célula não está em divisão
• 2º) Mitose (Metáfase): a célula está se dividindo
• 1º) Interfase: o material genético está organizado na forma de
CROMATINA
- DNA
- Proteínas histônicas
- Proteínas não- histônicas
Proteínas Histônicas
• Proteínas que se ligam ao DNA graças a
interação de seus radicais amino com os
radicais fosfato do DNA. Nem todos os radicais
fosfato do DNA estão neutralizados pelas
histonas, o que confere a cromatina um caráter
ácido.
Proteínas não-histônicas
• Proteínas que participam da estrutura do
cromossmo, relacionadas com a replicação e o
reparo do DNA (DNA polimerase, helicases,
topoisomerases) e com a ativação e repressão
gênica
CROMATINA
• EUCROMATINA: fibras menos condensadas,
coloração mais uniforme. Estado de maior parte
do material genético durante a interfase. É
dessa forma que o DNA é transcrito.
• HETEROCROMATINA: porção da cromatima
mais densamente espiralizada e mais corada
CROMATINA
• Heterocromatina Constitutiva (DNA satélite):
seqüências de DNA altamente repetitivo
(centrômeros e telômeros)
• Heterocromatina Facultativa: cromatina
condensada em algumas células e
descondensada em outras (cromossomo X nas
mulheres)
Cromossomos metafásicos
Cromossomo (grego chromos =cor e soma =
corpo): estrutura autoduplicadora que se cora
por corantes básicos, tendo uma organização
complexa, formada por DNA, RNA e proteínas
básicas e ácidas e contendo os genes do
organismo
Cromossomos metafásicos
A metáfase é a melhor fase para a visualização
dos cromossomos, pois estão condensados ao
máximo. Nesta fase já ocorreu a duplicação do
material genético e os cromossomos estão
formados por 2 filamentos (cromátides) unidos
pelo centrômero.
Técnicas para o estudo dos cromossomos
humanos
1956, Tjio e Levan (Suécia) + Ford e Hamerton
(Inglaterra) desenvolveram técnicas que possibilitaram a
identificação dos 46 cromossomos (ou 23 pares) da
espécie humana: NASCE A CITOGENÉTICA
Material bastante utilizado: Linfócitos (simples de coletar,
as células se multiplicam facilmente in vitro, desde que
adequadamente estimuladas)
Estimulador mitótico mais utilizado: fitoemoaglutinina
Técnicas de bandeamento ou bandeamento
cromossômico
1ª técnicas Casperson e cols., 1970. A partir daí foi
possível a identificação de cada par cromossômico pelo
padrão característico das bandas (coloração) após
tratamento. Esse tratamento é feito após a distribuição do
material nas lâminas: bandas G, bandas R, bandas C,
bandas NOR, bandas T, bandeamento G de alta
resolução. Atualmente são utilizadas também as técnicas
de citogenética molecular, principalmente com o uso de
sondas
Cromossomos Politênicos
• Cromossomos gigantes encontrados nas células de
glândulas salivares de larvas de insetos
• Possuem um conteúdo de DNA que pode ser 1000 x
maior que os cromossomos mitóticos normais
• São formados pela fusão longitudinal de dois
cromossomos homólogos, cujos filamentos se
multiplicam muitas vezes sem que ocorra divisão
celular ou separação dos filamentos
Cromatina sexual do X
Corpúsculo de Barr: foi observado pela 1ª vez por Barr e
Bertram em 1949. Corresponde ao cromossomo X que
permanece condensado durante a interfase, sendo de
replicação tardia em comparação ao seu homólogo ativo.
Esse X seria geneticamente inativo, de acordo com a
hipótese de Lyon, igualando em ambos os sexos, a
expressão dos genes localizados no cromossomo X.
Hipótese de Lyon
1) Nas células somáticas de fêmeas de mamíferos apenas
1 cromossomo X é ativo, o outro permanece condensado
na interfase e é geneticamente inativo (corpúsculo de
Barr)
2) A inativação ocorre muito cedo na vida embrionária (até
o 15º ou 16º dia após a fecundação)
Hipótese de Lyon
3) Em qualquer célula somática das fêmeas, o X
inativo pode ser de origem paterna ou materna
(Xp ou Xm). Essa escolha se dá ao acaso, porém
uma vez que um cromossomo X foi inativado em
uma célula, todas as suas descendentes terão o X
de mesma origem inativado. A inativação é
casual, mas uma vez ocorrida é permanente.
Hipótese de Lyon
4) A inativação do X é reversível nas células
germinativas, de maneira que o óvulo não
apresenta X inativo
5) A inativação do cromossomo X não é
completa, sendo que alguns genes permanecem
ativos
A inativação do cromossomo X tem
importantes conseqüências clínicas e genéticas
1) Compensação de dose
Exemplo: mulheres com 2 cromossomos X têm os
mesmos níveis de fator VIII (fator da coagulação
sangüínea codificado por gene localizado no cromossomo
X) de um homem normal que apresenta apenas 1
cromossomo X (o gene do fator VIII é inativo no
cromossomo inativado). Mas mulheres normais possuem
mais níveis de esteróide-sulfatase (STS) no sangue do
que os homens normais, indicando que o gene
responsável pela produção dessa enzima escapa do
processo de inativação
A inativação do cromossomo X tem
importantes conseqüências clínicas e genéticas
2) Mosaicismo: as mulheres ou fêmeas de mamíferos possuem
duas populações de células, nas quais um ou outro cromossomo
x é ativo. Assim as fêmeas são mosaicos em relação a genes
localizados nos cromossomos X. Exemplo: em camundongos, as
fêmeas heterozigotas para 2 alelos que determinam a cor clara ou
escura dos pêlos apresentam a cor malhada, isto é, constituída de
manchas de uma e outra das duas cores, dispostas ao acaso, os
machos exibem sempre pêlos de cor uniforme, de uma ou de
outra cor, dependendo do gene presente em seu único
ccromossomo X
A inativação do cromossomo X tem
importantes conseqüências clínicas e genéticas
3) Variabilidade de expressão em mulheres heterozigotas
para genes localizados no cromossomo X: uma mulher
heterozigota para um gene recessivo localizado no cromossomo X
que cause uma determinada doença pode apresentar um fenótipo
que pode variar do normal até a manifestação da doença
(lyonização desfavorável), assim já foram descritos casos de
mulheres com hemofilia, distrofia muscular de Duchene e
daltonismo
Cariótipo
Conjunto de cromossomos de uma célula diplóide e
característico de uma espécie (=cariograma)
Cariótipo Humano:
44cromossomos Autossomos e 2 cromossomos sexuais
Mulher: 46, XX ou 44 + XX
Homem: 46, XY ou 44 + XY
Ciclo Celular
• A capacidade de crescer e se reproduzir é um
atributo fundamental de todas as células. O
processo de crescimento de um tecido ou
órgão, ou organismo se dá basicamente pela
multiplicação do número de células e não pelo
crescimento destas.
• Dois processos opostos (divisão celular e morte
celular) regulam o número de células dos
organismos vivos.
Ciclo Celular
• A apoptose (forma de morte celular) remove
determinadas células durante o crescimento e
desenvolvimento, diminuindo o número de células,
bem como eliminando células danificadas
• Mitose e apoptose são geneticamente controladas
• A mitose promove o crescimento do organismo e
repõe células danificadas por diferentes lesões. A
apoptose remove, por exemplo, células da pele
danificadas por agentes mutagênicos, como a
radiação UV da luz solar.
Ciclo Celular
• A apoptose remove células do corpo que poderiam
se tornar cancerosas. Assim há um balanço entre
crescimento e perda tecidual, coordenado pelos
processos de mitose e apoptose. O câncer é uma
conseqüência do rompimento deste balanço: ocorre
quando a mitose é freqüente demais ou quando a
apoptose é muito infreqüente
• Mitoses rápidas habilitam o desenvolvimento do
embrião e do feto a um crescimento
surpreendentemente rápido. Ao nascer, a taxa
mitótica baixa de maneira espantosa
• O ciclo celular é dividido em: INTERFASE e MITOSE
INTERFASE
• Fase muito ativa. A célula realiza funções bioquímicas
básicas à vida, como também replica se DNA e outras
estruturas celulares. Caracteriza-se por apresentar
três períodos distintos: G1, S e G2.
Período G1:
• É o período mais variável em duração de tempo,
sendo mais rápido em tecidos de regeneração rápida
e lento quando ocorrer o contrário (por exemplo,
células do fígado permanecem em G1 por vários anos
e células da medula óssea permanecem nessa fase
por 16 a 24 horas)
INTERFASE
• Célula sintetiza proteínas, lipídios e glicídios, tais
moléculas serão utilizadas para a formação das
membranas das duas novas células que se formarão a
partir da célula original
Período S:
• Grande atividade de síntese do DNA
• Na maioria das células humanas essa fase dura de 8 a
10 horas.
• Algumas proteínas são também sintetizadas neste
período, inclusive as que formam a estrutura do fuso
acromático
• Cromossomos não se replicam sincronicamente
INTERFASE
Período G2
• A célula sintetiza mais proteínas para as membranas
celulares das novas células
• Período relativamente curto (dura, por exemplo, 3 a 4
horas em células como as da medula óssea)
• No final dessa fase, o DNA está firmemente enrolado
em proteínas, formando os cromossomos
MITOSE
• Tem um período de duração relativamente curto, por
exemplo, células da medula óssea o tempo de mitose
é de 30 minutos a 1 hora
• Varia de célula para célula, em uma mesma espécie
• As células que pararam de se dividir por já terem
completado seu ciclo celular em geral o fazem na
interfase, em um período de repouso, conhecido como
G0
Meiose
• É um tipo especial de divisão celular que tem
como objetivo a formação dos gametas.
Consiste em duas divisões sucessivas sem que
ocorra a duplicação do material gênico de uma
para outra. Assim, de uma célula diplóide
resulta em quatro células haplóides, que
também devido ao processo de crossing-over
são geneticamente diferentes entre si.
Membrana Plasmática
Funções
1. É responsável pela manutenção e constância do meio
intracelular. Para que as células funcionem, cresçam e
se multipliquem é necessário que substâncias
adequadas sejam selecionadas e incorporadas à
célula e substâncias desnecessárias sejam impedidas
de penetrar ou eliminadas do citoplasma
2. Possui receptores específicos que lhe confere a
capacidade de reconhecer outras células e várias
moléculas (hormônios)
3. As células se prendem firmemente uma as outras
através da membrana plasmática
Funções
4) Podem estabelecer canais de comunicação entre
células contíguas
5) A membrana das organelas membranosas (carioteca,
retículo endoplasmático, cloroplastos, mitocôndrias e
Golgi) divide a célula em compartimentos, assim a
célula executa separadamente e com mais eficiência
as funções especializadas que não poderiam ser
realizadas num único compartimento
6) Muitos sistemas enzimáticos encontram-se presos as
membranas, o que possibilita a ordenação seqüencial
da atividade de cada enzima, aumentado a eficiência
do sistema
Composição
Composição química: lipo-glico-protéica
Características principais: Dupla, fluida, flexível, viscosa,
possuidora de permeabilidade seletiva e sensores químicos.
1. Lipídeos:
São moléculas anfipáticas (com domínio polar e apolar) que se
diferenciam em 3 tipos:
1.1.FOSFOLIPÍDEOS
1.2.GLICOLIPÍDEOS
1.3.COLESTEROL
Composição
2. Glicídeos:
São estruturas polares que formam o glicocálix . Existem em dois tipos:
• 2.1.Monossacarídeos e oligossacarídeos dos glicolipídeos
• 2.2.Oligossacarídeos das glicoproteínas de membrana.
3. Proteínas:
São moléculas também anfipáticas e existem em 2 tipos:
• 3.1.INTEGRAIS OU INTRÍNSECAS
• 3.2.PERIFÉRICAS OU EXTRÍNSECAS
Glicocálix ou Glicocálice
• Envoltório externo à membrana celular, composto por carboidratos
ligados a proteínas ou lipídeos. Espessura variável, somente visível
em microscópio eletrônico (exceção: zona pelúcida dos ovócitos)
• Funções:
a) Reconhecimento celular
A superfície celular é dotada de especificidade que permite as células
se reconhecerem mutuamente.
b) Inibição por contato:
As células quando se multiplicam, cessam a multiplicação ao se
encontrarem com outras células. As células cancerosas perdem a
capacidade de inibição por contato, depois de se encontrarem,
continuam se dividindo e amontoando-se desordenadamente umas
sobre as outras
Glicocálix ou Glicocálice
c) Papel antigênico:
As proteínas de membrana são imunogênicas, ou seja, promovem uma
resposta imunitária quando penetram em um organismo estranho.
Exemplo em humanos e outros mamíferos: Complexo Principal de
Histocompatibilidade (MHC – Major Histocompatibly Complex) que
permite distinguir o que é do próprio organismo daquilo que é
estranho.
MHCI e MHCII = glicoproteínas de membrana com uma parte
constante e outra variável que difere muito de pessoa para pessoa.
Para minimizar a resposta imunitária, causa da rejeição dos
transplantes, procuram-se doadores cujos complexos MHC sejam o
mais semelhante possível do receptor.
Modelo Mosaico Fluido
• Estrutura: Modelo ‘mosaico-fluido’- proposto
por Singer e Nicolson,1972 – cuja estabilidade é
mantida por interações hidrofóbicas.
• A fluidez: Decorre da composição lipídica, da
alta concentração de agentes insaturados, da
concentração de colesterol e será tanto mais
fluida quanto maior for a temperatura
Transportes através da Membrana
1. Transporte Passivo
• Difusão Simples
• Difusão Facilitada
2. Transporte Ativo
3. Osmose (permeabilidade a água)
4. Transportes de Massa
• Fagocitose
• Pinocitose
Especializações da Membrana
1. Relacionadas ao aumento da área de superfície celular.
• Microvilosidades: Ocorrem como a “borda em escova”
dos epitélios intestinais e dos túbulos renais”. Estão
associados ao aumento da área de superfície em
células especializadas em absorção.
• Estereocílios: Células epiteliais do epidídimo e outros
ductos genitais masculinos. Diferente dos microvilos,
são freqüentemente ramificados e de maior
comprimento.
Especializações da Membrana
2. Relacionadas ao movimento
• Flagelo: é uma especialização de membrana que em
células humanas só ocorre nos espermatozóides;
• Cílios: são projeções móveis da membrana plasmática
a partir da porção apical de algumas células epiteliais,
semelhantes a pêlos, com um diâmetro de 0,2 μm e
um comprimento de 7 a 10 μm. Ocorrem ao longo do
epitélio respiratório e nos ovidutos. São especializados
em propulsão de muco e de outras substâncias
através de rápidas oscilações rítmicas
Especializações da Membrana
3. Relacionadas a adesão entre as células e a
ancoragem com lâmina basal.
• Interdigitações
• Junção Aderente
• Desmossomas (“Mácula adherens”)
• Hemidesmossomas
4. Relacionadas a oclusão entre as células
a. Junção ou zônula de oclusão: presente em diferentes
epitélios (junção compacta)
5. Relacionadas a comunicação entre as células
a. Junção GAP ou Comunicante (“nexus”): ocorrem nos diferentes tecidos
epiteliais do corpo, entre células musculares cardíacas, entre células de
músculo liso e eventualmente entre neurônios.
1. É responsável pela manutenção e constância do meio
intracelular. Para que as células funcionem, cresçam e
se multipliquem é necessário que substâncias
adequadas sejam selecionadas e incorporadas à
célula e substâncias desnecessárias sejam impedidas
de penetrar ou eliminadas do citoplasma
2. Possui receptores específicos que lhe confere a
capacidade de reconhecer outras células e várias
moléculas (hormônios)
3. As células se prendem firmemente uma as outras
através da membrana plasmática
Funções
4) Podem estabelecer canais de comunicação entre
células contíguas
5) A membrana das organelas membranosas (carioteca,
retículo endoplasmático, cloroplastos, mitocôndrias e
Golgi) divide a célula em compartimentos, assim a
célula executa separadamente e com mais eficiência
as funções especializadas que não poderiam ser
realizadas num único compartimento
6) Muitos sistemas enzimáticos encontram-se presos as
membranas, o que possibilita a ordenação seqüencial
da atividade de cada enzima, aumentado a eficiência
do sistema
Composição
Composição química: lipo-glico-protéica
Características principais: Dupla, fluida, flexível, viscosa,
possuidora de permeabilidade seletiva e sensores químicos.
1. Lipídeos:
São moléculas anfipáticas (com domínio polar e apolar) que se
diferenciam em 3 tipos:
1.1.FOSFOLIPÍDEOS
1.2.GLICOLIPÍDEOS
1.3.COLESTEROL
Composição
2. Glicídeos:
São estruturas polares que formam o glicocálix . Existem em dois tipos:
• 2.1.Monossacarídeos e oligossacarídeos dos glicolipídeos
• 2.2.Oligossacarídeos das glicoproteínas de membrana.
3. Proteínas:
São moléculas também anfipáticas e existem em 2 tipos:
• 3.1.INTEGRAIS OU INTRÍNSECAS
• 3.2.PERIFÉRICAS OU EXTRÍNSECAS
Glicocálix ou Glicocálice
• Envoltório externo à membrana celular, composto por carboidratos
ligados a proteínas ou lipídeos. Espessura variável, somente visível
em microscópio eletrônico (exceção: zona pelúcida dos ovócitos)
• Funções:
a) Reconhecimento celular
A superfície celular é dotada de especificidade que permite as células
se reconhecerem mutuamente.
b) Inibição por contato:
As células quando se multiplicam, cessam a multiplicação ao se
encontrarem com outras células. As células cancerosas perdem a
capacidade de inibição por contato, depois de se encontrarem,
continuam se dividindo e amontoando-se desordenadamente umas
sobre as outras
Glicocálix ou Glicocálice
c) Papel antigênico:
As proteínas de membrana são imunogênicas, ou seja, promovem uma
resposta imunitária quando penetram em um organismo estranho.
Exemplo em humanos e outros mamíferos: Complexo Principal de
Histocompatibilidade (MHC – Major Histocompatibly Complex) que
permite distinguir o que é do próprio organismo daquilo que é
estranho.
MHCI e MHCII = glicoproteínas de membrana com uma parte
constante e outra variável que difere muito de pessoa para pessoa.
Para minimizar a resposta imunitária, causa da rejeição dos
transplantes, procuram-se doadores cujos complexos MHC sejam o
mais semelhante possível do receptor.
Modelo Mosaico Fluido
• Estrutura: Modelo ‘mosaico-fluido’- proposto
por Singer e Nicolson,1972 – cuja estabilidade é
mantida por interações hidrofóbicas.
• A fluidez: Decorre da composição lipídica, da
alta concentração de agentes insaturados, da
concentração de colesterol e será tanto mais
fluida quanto maior for a temperatura
Transportes através da Membrana
1. Transporte Passivo
• Difusão Simples
• Difusão Facilitada
2. Transporte Ativo
3. Osmose (permeabilidade a água)
4. Transportes de Massa
• Fagocitose
• Pinocitose
Especializações da Membrana
1. Relacionadas ao aumento da área de superfície celular.
• Microvilosidades: Ocorrem como a “borda em escova”
dos epitélios intestinais e dos túbulos renais”. Estão
associados ao aumento da área de superfície em
células especializadas em absorção.
• Estereocílios: Células epiteliais do epidídimo e outros
ductos genitais masculinos. Diferente dos microvilos,
são freqüentemente ramificados e de maior
comprimento.
Especializações da Membrana
2. Relacionadas ao movimento
• Flagelo: é uma especialização de membrana que em
células humanas só ocorre nos espermatozóides;
• Cílios: são projeções móveis da membrana plasmática
a partir da porção apical de algumas células epiteliais,
semelhantes a pêlos, com um diâmetro de 0,2 μm e
um comprimento de 7 a 10 μm. Ocorrem ao longo do
epitélio respiratório e nos ovidutos. São especializados
em propulsão de muco e de outras substâncias
através de rápidas oscilações rítmicas
Especializações da Membrana
3. Relacionadas a adesão entre as células e a
ancoragem com lâmina basal.
• Interdigitações
• Junção Aderente
• Desmossomas (“Mácula adherens”)
• Hemidesmossomas
4. Relacionadas a oclusão entre as células
a. Junção ou zônula de oclusão: presente em diferentes
epitélios (junção compacta)
5. Relacionadas a comunicação entre as células
a. Junção GAP ou Comunicante (“nexus”): ocorrem nos diferentes tecidos
epiteliais do corpo, entre células musculares cardíacas, entre células de
músculo liso e eventualmente entre neurônios.
Composição Química das Células
Introdução
Elementos químicos mais comuns das células: C, H, O e N
(chon da vida)
Elementos químicos mais comuns na matéria inanimada: O, Si,
Al e Na.
Composição química da célula:
1) Água (70% ou mais da massa total de células)
2) Íons Inorgânicos (sódio, potássio, magnésio, cálcio, fosfato,
bicarbonato, etc.) (1% ou menos da massa das células)
3) Compostos Orgânicos (proteínas, ácidos nucléicos, lipídeos e
carboidratos) (80 a 90% do peso seco da maioria das células).
ÁGUA
Substância mais abundante nas células (corresponde a
aproximadamente 70% do peso de uma pessoa adulta)
Molécula apresenta uma assimetria morfológica e elétrica
É uma molécula bipolar, na qual os átomos de hidrogênio têm uma
carga levemente positiva e o oxigênio, uma carga levemente
negativa
Por sua natureza bipolar, as moléculas de água podem formar
pontes de hidrogênio entre si ou com outras moléculas polares,
assim como interagir com íons carregados positiva ou
negativamente.
É um dos melhores solventes conhecidos por sua tendência a se
combinar com íons é, frequentemente, maior que a tendência dos
íons se combinarem entre si.
PROTEÍNAS
São formadas pela polimerização de aminoácidos e as cadeias
assim formadas são chamadas cadeias polipeptídicas
Executam tarefas importantes indicadas pelos genes
1) Servem como componentes estruturais das células e tecidos
2) Transporte e armazenamento de pequenas moléculas ( ex:
hemoglobina)
3) Transmitem informações entre as células (hormônios)
4) Promovem defesa contra infecções (anticorpos)
5) Regulam praticamente todo o metabolismo das células
(enzimas)
Classificação dos aminoácidos
1) Apolares: radicas hidrofóbicos (9)
2) Polares: radicais não ionizáveis (6)
3) Polares: radicais ionizados negativamente (2)
4) Polares: radicais ionizados positivamente (3)
ENZIMAS
Moléculas protéicas dotadas da capacidade de acelerar
intensamente reações químicas tanto no sentido da síntese como da
degradação das moléculas
Aumentam a velocidade e o rendimento das reações químicas. No
final da reação enzimática gera-se apenas o produto desejado, ou
alguns produtos, mas todos úteis às células.
Todas enzimas são proteínas e, como tais, produzidas sob o
controle do DNA. É através delas que o DNA comanda todo o
metabolismo celular. É por intermédio das enzimas que os genes
se manifestam
O composto que sofre ação de uma enzima denomina-se
SUBSTRATO e as substâncias resultantes da ação enzimática
PRODUTO. A molécula da enzima possui um ou mais centros
ativos aos quais os substratos se combinam para que seja exercida
a ação enzimática
ENZIMAS
Mecanismos de catálise enzimática
1) Modelo chave-fechadura
2) Modelo encaixe induzido
Na célula viva a maioria das enzimas funcionam em seqüência,
de modo que o produto de uma enzima é o substrato para a
enzima seguinte. Esse conjunto de enzimas trabalhando em
cooperação é normalmente denominado CADEIA
ENZIMÁTICA.
Exemplo de regulação da atividade enzimática: INIBIÇÃO POR
RETROALIMENTAÇÃO. É um tipo de REGULAÇÃO
ALOSTÉRICA, na qual a atividade enzimática é controlada pela
ligação de pequenas moléculas a sítios regulatórios nas enzimas.
ÁCIDOS NUCLÉICOS
São constituídos pela polimerização de unidades chamadas
NUCLEOTÍDEOS
Existe também uma grande quantidade de nucleotídeos livres
dentro da célula, desempenhando sobretudo a função de enzimas
Nucleotídeo: pentose +base+ácido fosfórico
Nucleosídeo: pentose +base
São moléculas informacionais que controlam os processos básicos
do metabolismo celular, a síntese de macromoléculas, a
diferenciação celular e a transmissão do patrimônio genético de
uma célula para suas descendentes
2 tipos: DNA e RNA
DNA
É o responsável pelo armazenamento das informações genéticas. É
encontrado principalmente nos cromossomos no núcleo celular e,
em quantidades muitíssimo menores, nas mitocôndrias e
cloroplastos
Formado por duas cadeias polinuceotídicas (exceção em alguns
vírus) antiparalelas e complementares
As duas cadeias são unidas pelo pareamento das bases
nitrogenadas através de ligações do tipo pontes de hidrogênio
No DNA os nucleotídeos formam cadeias ligadas entre si por
ligações diéster-fosfato estabelecidas entre os carbono 3¢ e 5¢ da
pentose. Na extremidade 5¢ da cadeia, um grupo fosfato está
presente e, na extremidade 3¢ um grupo OH
RNA
É quase sempre formado por um filamento único. Existem três tipos: RNA
mensageiro, RNA ribossômico e RNA transportador
RNAm: é produzido nos cromossomos e representa a transcrição de um
segmento de uma das fitas do DNA. Cada 3 nucleotídeos (códons) da molécula
de RNAm determinam a posição de um aminoácido na molécula protéica que
vai ser sintetizada
RNAr: é o tipo mais abundante nas células, encontra-se associado com proteínas
dando origem aos ribossomos (estruturas basófilas). Se associam ao RNAm
formando os polirribossomos realizando a leitura e montagem da nova proteína
que está sendo sintetizada
RNAt: sua função é transferir os aminoácidos para as posições corretas nas
cadeias polipeptídicas que são sintetizadas nos complexos ribossomos+RNAm.
A seqüência de 3 bases na molécula de RNAt que corresponde e reconhece o
CÓDON do RNAm chama-se ANTICÓDON. Para cada aminoácido existe pelo
menos 1 RNAt
LIPÍDEOS
3 funções principais: a) importante forma de armazenamento de
energia, b) principais componentes das membranas celulares e c)
importante papel na sinalização celular (hormônios esteróides)
Mais simples são os ácidos graxos: longas cadeias
hidrocarbonadas com um grupo carboxil (COO) em uma das
extremidades
Principal lipídeo de reserva nutritiva: triacigliceróis/ triglicerídeos
Principais lipídeos estruturais: fosfoliódeos, esfingolipídeos,
glicolipídeos e colesterol
CARBOIDRATOS
Incluem os açúcares simples e os polissacarídeos que são os
principais nutrientes das células e também desempenham papel
estrutural e de comunicação celular
Principal monossacarídeo das células animais é a GLICOSE. A
polimerização dos monossacarídeos glicose (através de ligações
glicosídicas) pode originar os OLIGOSSACARÍDEOS (poucas
moléculas) ou os POLISSACARÍDEOS (centenas a milhares de
moléculas)
Principais polissacarídeos de reserva nutritiva: glicogênio e amido
Principais polissacarídeos estruturais: glicoproteínas, glicolipídeos
e celulose
Elementos químicos mais comuns das células: C, H, O e N
(chon da vida)
Elementos químicos mais comuns na matéria inanimada: O, Si,
Al e Na.
Composição química da célula:
1) Água (70% ou mais da massa total de células)
2) Íons Inorgânicos (sódio, potássio, magnésio, cálcio, fosfato,
bicarbonato, etc.) (1% ou menos da massa das células)
3) Compostos Orgânicos (proteínas, ácidos nucléicos, lipídeos e
carboidratos) (80 a 90% do peso seco da maioria das células).
ÁGUA
Substância mais abundante nas células (corresponde a
aproximadamente 70% do peso de uma pessoa adulta)
Molécula apresenta uma assimetria morfológica e elétrica
É uma molécula bipolar, na qual os átomos de hidrogênio têm uma
carga levemente positiva e o oxigênio, uma carga levemente
negativa
Por sua natureza bipolar, as moléculas de água podem formar
pontes de hidrogênio entre si ou com outras moléculas polares,
assim como interagir com íons carregados positiva ou
negativamente.
É um dos melhores solventes conhecidos por sua tendência a se
combinar com íons é, frequentemente, maior que a tendência dos
íons se combinarem entre si.
PROTEÍNAS
São formadas pela polimerização de aminoácidos e as cadeias
assim formadas são chamadas cadeias polipeptídicas
Executam tarefas importantes indicadas pelos genes
1) Servem como componentes estruturais das células e tecidos
2) Transporte e armazenamento de pequenas moléculas ( ex:
hemoglobina)
3) Transmitem informações entre as células (hormônios)
4) Promovem defesa contra infecções (anticorpos)
5) Regulam praticamente todo o metabolismo das células
(enzimas)
Classificação dos aminoácidos
1) Apolares: radicas hidrofóbicos (9)
2) Polares: radicais não ionizáveis (6)
3) Polares: radicais ionizados negativamente (2)
4) Polares: radicais ionizados positivamente (3)
ENZIMAS
Moléculas protéicas dotadas da capacidade de acelerar
intensamente reações químicas tanto no sentido da síntese como da
degradação das moléculas
Aumentam a velocidade e o rendimento das reações químicas. No
final da reação enzimática gera-se apenas o produto desejado, ou
alguns produtos, mas todos úteis às células.
Todas enzimas são proteínas e, como tais, produzidas sob o
controle do DNA. É através delas que o DNA comanda todo o
metabolismo celular. É por intermédio das enzimas que os genes
se manifestam
O composto que sofre ação de uma enzima denomina-se
SUBSTRATO e as substâncias resultantes da ação enzimática
PRODUTO. A molécula da enzima possui um ou mais centros
ativos aos quais os substratos se combinam para que seja exercida
a ação enzimática
ENZIMAS
Mecanismos de catálise enzimática
1) Modelo chave-fechadura
2) Modelo encaixe induzido
Na célula viva a maioria das enzimas funcionam em seqüência,
de modo que o produto de uma enzima é o substrato para a
enzima seguinte. Esse conjunto de enzimas trabalhando em
cooperação é normalmente denominado CADEIA
ENZIMÁTICA.
Exemplo de regulação da atividade enzimática: INIBIÇÃO POR
RETROALIMENTAÇÃO. É um tipo de REGULAÇÃO
ALOSTÉRICA, na qual a atividade enzimática é controlada pela
ligação de pequenas moléculas a sítios regulatórios nas enzimas.
ÁCIDOS NUCLÉICOS
São constituídos pela polimerização de unidades chamadas
NUCLEOTÍDEOS
Existe também uma grande quantidade de nucleotídeos livres
dentro da célula, desempenhando sobretudo a função de enzimas
Nucleotídeo: pentose +base+ácido fosfórico
Nucleosídeo: pentose +base
São moléculas informacionais que controlam os processos básicos
do metabolismo celular, a síntese de macromoléculas, a
diferenciação celular e a transmissão do patrimônio genético de
uma célula para suas descendentes
2 tipos: DNA e RNA
DNA
É o responsável pelo armazenamento das informações genéticas. É
encontrado principalmente nos cromossomos no núcleo celular e,
em quantidades muitíssimo menores, nas mitocôndrias e
cloroplastos
Formado por duas cadeias polinuceotídicas (exceção em alguns
vírus) antiparalelas e complementares
As duas cadeias são unidas pelo pareamento das bases
nitrogenadas através de ligações do tipo pontes de hidrogênio
No DNA os nucleotídeos formam cadeias ligadas entre si por
ligações diéster-fosfato estabelecidas entre os carbono 3¢ e 5¢ da
pentose. Na extremidade 5¢ da cadeia, um grupo fosfato está
presente e, na extremidade 3¢ um grupo OH
RNA
É quase sempre formado por um filamento único. Existem três tipos: RNA
mensageiro, RNA ribossômico e RNA transportador
RNAm: é produzido nos cromossomos e representa a transcrição de um
segmento de uma das fitas do DNA. Cada 3 nucleotídeos (códons) da molécula
de RNAm determinam a posição de um aminoácido na molécula protéica que
vai ser sintetizada
RNAr: é o tipo mais abundante nas células, encontra-se associado com proteínas
dando origem aos ribossomos (estruturas basófilas). Se associam ao RNAm
formando os polirribossomos realizando a leitura e montagem da nova proteína
que está sendo sintetizada
RNAt: sua função é transferir os aminoácidos para as posições corretas nas
cadeias polipeptídicas que são sintetizadas nos complexos ribossomos+RNAm.
A seqüência de 3 bases na molécula de RNAt que corresponde e reconhece o
CÓDON do RNAm chama-se ANTICÓDON. Para cada aminoácido existe pelo
menos 1 RNAt
LIPÍDEOS
3 funções principais: a) importante forma de armazenamento de
energia, b) principais componentes das membranas celulares e c)
importante papel na sinalização celular (hormônios esteróides)
Mais simples são os ácidos graxos: longas cadeias
hidrocarbonadas com um grupo carboxil (COO) em uma das
extremidades
Principal lipídeo de reserva nutritiva: triacigliceróis/ triglicerídeos
Principais lipídeos estruturais: fosfoliódeos, esfingolipídeos,
glicolipídeos e colesterol
CARBOIDRATOS
Incluem os açúcares simples e os polissacarídeos que são os
principais nutrientes das células e também desempenham papel
estrutural e de comunicação celular
Principal monossacarídeo das células animais é a GLICOSE. A
polimerização dos monossacarídeos glicose (através de ligações
glicosídicas) pode originar os OLIGOSSACARÍDEOS (poucas
moléculas) ou os POLISSACARÍDEOS (centenas a milhares de
moléculas)
Principais polissacarídeos de reserva nutritiva: glicogênio e amido
Principais polissacarídeos estruturais: glicoproteínas, glicolipídeos
e celulose
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