CITOLOGIA MEMBRANA PLASMÁTICA TEORIA CELULAR: 06/05/2015 TIPOS CELULARES: DESCOBERTA DA CÉLULA: R. Hooke (1665)

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1 DESCOBERTA DA CÉLULA: R. Hooke (1665) CITOLOGIA TEORIA CELULAR: CÉLULA É A UNIDADE MORFOLÓGICA E FISIOLÓGICA DOS SERES VIVOS. Schleiden e Schwann: Todo ser vivo é formado de células. Virchow: Toda célula se origina de uma célula pré-existente. TIPOS CELULARES: Célula Procariota (bactérias e algas azuis) Célula Eucariota (animais, vegetais, fungos, protozoários e a maioria das algas) MEMBRANA PLASMÁTICA 1

2 MODELO DO MOSAICO FLUIDO (Singer e Nicholson, 1972) C P L CARBOIDRATOS DE MEMBRANA: ADESÃO CELULAR INIBIÇÃO POR CONTATO HISTOCOMPATIBILIDADE (HLA) TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA TRANSPORTE PASSIVO: É O TRANSPORTE QUE NÃO ENVOLVE GASTO DE ENERGIA. Difusão facilitada: Semelhante ao processo anterior, mas com a participação de uma proteína carreadora presente na membrana celular. Ocorre sem gasto de energia e a favor do gradiente de concentração. Difusão simples: Passagem de solutos e gases do meio mais concentrado para o menos concentrado através de uma membrana permeável. Molécula transportada Ponto de fixação OXIGÊNIO OXIGÊNIO OXIGÊNIO OXIGÊNIO Proteína carreadora sofre mudança de forma. GÁS CARBÔNICO GÁS CARBÔNICO GÁS CARBÔNICO GÁS CARBÔNICO Liberação da fixação 2

3 Osmose: Passagem de água do meio menos concentrado (hipotônico) para o mais concentrado (hipertônico) através de uma membrana semi-permeável. A B A B Osmose: NaCl 1,5 % NaCl 0,9 % NaCl 0,6 % NaCl 0,4 % 0,9% Hemácia crenada Hemácia normal Hemólise solvente soluto NaCl 1,0 % NaCl 1,5 % NaCl 2,0 % NaCl 0,5 % TRANSPORTE ATIVO: É O TRANSPORTE QUE ENVOLVE GASTO DE ENERGIA. Fagocitose: Englobamento de partículas sólidas com emissão de pseudópodes. FAGOSSOMO 1,0% CÉLULA NORMAL PLASMÓLISE DEPLASMÓLISE Célula plasmolisada: perdeu água por osmose. Célula túrgida (turgescência): ganhou água por osmose. Pinocitose: Englobamento de partículas líquidas sem emissão de pseudópodes. CANAL DE PINOCITOSE PINOSSOMO Endocitose mediada por receptor: Processo de englobamento de partículas que se ligam especificamente a receptores presentes na membrana. Bomba iônica: Bombeamento de íons (eventualmente podem ser transportadas moléculas) através da membrana. FORA DENTRO Reciclagem dos receptores mp Na+ Na + Na + Na + K + Na + K + Na + K+ K + K + K + K + Na + K + K + K + K Na + + Na + K + K + Aproveitamento de Na + Na + Na + ATP K + 3

4 Diferenciações da Membrana Plasmática Diferenciações da Membrana Plasmática Microvilosidades: aumento da superfície de absorção. Complexo unitivo: adesão entre as células. Desmossomos: adesão entre as células. Interdigitações: adesão e aumento da superfície de trocas. Pregas basais: aumento da superfície de trocas. Parede Celular CITOPLASMA INCLUSÕES CITOPLASMA - INDIFERENCIADO (HIALOPLASMA) Água, sais minerais, glicose, aminoácidos, proteínas... - DIFERENCIADO - INCLUSÕES (sem função vital) - ORGANELAS (ORGANÓIDES) 4

5 CITOESQUELETO MICROFILAMENTOS FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS MICROTÚBULOS SUSTENTAÇÃO DAS MICROVILOSIDADES RIBOSSOMOS RNAm RNAm RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO ribossomo ribossomo 5

6 RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO COMPLEXO DE GOLGI COMPLEXO DE GOLGI LISOSSOMOS LISOSSOMOS EM UM MACRÓFAGO 6

7 MITOCÔNDRIA CM RER + MITOCÔNDRIA ME MI PE ribossomos DNA MATRIZ CM PLASTOS (em células vegetais) LEUCOPLASTOS LEUCOPLASTOS: ARMAZENAM SUBSTÂNCIAS - AMILOPLASTOS (AMIDO) - OLEOPLASTOS (ÓLEO) - PROTEOPLASTOS (PROTEÍNAS) CROMOPLASTOS: FOTOSSÍNTESE - CLOROPLASTOS: predomina clorofila - XANTOPLASTOS: predomina xantofila - ERITROPLASTOS: predomina ficoeritrina AMILOPLASTOS EM CÉLULAS DE BATATA CORADOS PELO IODO CROMOPLASTOS (CLOROPLASTO) CLOROPLASTO tilacóides estroma GRANUM 7

8 TEORIA DA ENDOSSIMBIOSE SEQÜENCIAL ANCESTRAL DOS EUCARIOTOS AUTOTRÓFICOS ANCESTRAL DOS EUCARIOTOS HETEROTRÓFICOS 1 = VACÚOLO DE RESERVA VACÚOLO CONTRÁTIL 8

9 CENTRÍOLOS ORIGEM DE CÍLIOS E FLAGELOS ORGANIZAÇÃO DO CÍLIO OU FLAGELO: CÍLIOS CÍLIOS AO MICROSCÓPIO ELETRÔNICO DE VARREDURA RAIZ DO CÍLIO 9

10 CÍLIOS FLAGELOS FIBRAS DO FUSO DE DIVISÃO NÚCLEO 10

11 PORO NUCLEAR CROMATINA EUCROMATINA HETEROCROMATINA 11

12 ESPIRALIZAÇÃO DA CROMATINA 2 nm 11nm 30 nm 300 nm 700 nm 1500 nm DNA CROMOSSOMO CROMÁTIDE CROMÁTIDE 12

13 CÉLULAS HAPLÓIDES (n) E DIPLÓIDES (2n) CÉLULAS SOMÁTICAS E GERMINATIVAS São os gametas e as células que dão origem aos gametas. FOTO OBTIDA DURANTE A METÁFASE CARIÓTIPO MONTADO HOMEM NORMAL 46,XY MULHER NORMAL 46,XX 13

14 ALTERAÇÕES ESTRUTURAIS CORPÚSCULO DE BARR 1 Corpúsculo de Barr = 1 cromossomo X condensado Epitélio bucal Leucócito neutrófilo FISIOLOGIA CELULAR Cromatina sexual N o de Corpúsculos de Barr = N o de cromossomo X - 1 CICLO CELULAR DIVISÃO CELULAR 14

15 PRÓFASE MITOSE DIVISÃO EQUACIONAL ( E! ) PRÓFASE 2n = 6 METÁFASE ANÁFASE TELÓFASE 15

16 MITOSE EM ANIMAL X VEGETAL 16

17 17

18 MEIOSE DIVISÃO REDUCIONAL ( R! ) PRÓFASE I (2n = 6) PRÓFASE I PRÓFASE I METÁFASE I 18

19 ANÁFASE I TELÓFASE I PRÓFASE II METÁFASE II ANÁFASE II TELÓFASE II 19

20 FUNÇÕES DA MITOSE E DA MEIOSE SÍNTESE PROTEICA 20

21 CONCEITOS DNA: molécula responsável pelo armazenamento da informação genética (os genes contêm a sequência de bases nitrogenadas que codifica a produção de proteínas específicas). Sofre transcrição e forma o RNA-mensageiro (cópia da informação genética). RNA-mensageiro: Leva a informação genética do núcleo para o citoplasma onde liga-se aos ribossomos. RNA-transportador: leva os aminoácidos para o local de síntese. A leitura (tradução) do RNA-mensageiro determina a sequência em que os aminoácidos são colocados na proteína. A tradução consiste na determinação de qual aminoácido será colocado na proteína e baseia-se no código genético. Trinca: sequência de 3 bases consecutivas no DNA. Códon: sequência de 3 bases consecutivas no RNA-mensageiro. Ribossomos: Orientam a interação do RNA-transportador com o Anti-códon (nodoc): sequência de 3 bases no RNA-transportador. RNA-mensageiro. Possuem dois sítios (A e P) onde ocorre a inserção dos RNAs-transportadores que carregam os aminoácidos. DNA (trinca) TAC mrna (códon) AUG P A trna (anti-códon) UAC Aminoácido METIONINA 21

22 U CARACTERÍSTICAS DO CÓDIGO GENÉTICO 1: Cada conjunto de 3 bases determina um aminoácido. 2: O CÓDIGO GENÉTICO É UNIVERSAL. Todos os seres vivos conhecidos usam o mesmo código genético. 3: Um aminoácido pode ser determinado por mais de um códon (o código genético é degenerado). 4: O primeiro códon a ser lido no mrna (códon de iniciação) é o AUG, correspondente ao aminoácido metionina. 5: Existem códons (UAA, UAG e UGA) que não determinam aminoácidos (códons de terminação). A presença de qualquer um deles no mrna interrompe a síntese proteica. 6: A mudança da sequencia de bases (mutação) pode provocar a alteração do aminoácido que seria colocado na proteína. Exemplo: UUU Fenilalanina UUC Fenilalanina UUA - Leucina DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA RELAÇÕES ENTRE DNA, RNA E PROTEÍNAS AUTO- DUPLICAÇÃO TRADUÇÃO TRANSCRIÇÃO OU LEITURA DNA RNA PROTEÍNA AUTO- DUPLICAÇÃO TRADUÇÃO TRANSCRIÇÃO OU LEITURA DNA RNA PROTEÍNA TRANSCRIÇÃO REVERSA DUPLICAÇÃO DO RNA RNA PROCESSOS DE OBTENÇÃO DE ENERGIA 22

23 FOTOSSÍNTESE 23

24 Velocidade da fotossíntese SATURAÇÃO DA CLOROFILA Intensidade da luz 24

25 Velocidade da fotossíntese SATURAÇÃO DA RIBULOSE Concentração de CO 2 Velocidade da fotossíntese DESNATURAÇÃO DAS ENZIMAS Temperatura 25

26 FERMENTAÇÃO RESPIRAÇÃO ESQUEMA GERAL: PROCESSOS HETEROTRÓFICOS G L I C Ó L I S E GLICOSE ÁCIDO PIRÚVICO F ATP R Acetil-CoA CICLO DE KREBS H2 ATP O2 H2O ÁCIDO LÁCTICO ETANOL + CO2 ÁCIDO ACÉTICO + CO2 METANO + CO2 2 ATPs ATP +30 ATPs 26

27 TURVAÇÃO DA ÁGUA DE CAL RESPIRAÇÃO CELULAR AERÓBICA GLICÓLISE Ca(OH) 2(aq) + CO 2(g) CaCO 3(s) + H 2 O (l) CADEIA RESPIRATÓRIA (FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA) CICLO DE KREBS FOTOSSÍNTESE 6 CO H 2 O C 6 H 12 O O 2 RESPIRAÇÃO VELOCIDADE DO PROCESSO FOTOSSÍNTESE RESPIRAÇÃO PONTO DE COMPENSAÇÃO FÓTICO INTENSIDADE DE LUZ 27

28 VELOCIDADE DO PROCESSO PLANTA DE SOMBRA VELOCIDADE DO PROCESSO PLANTA DE SOL FOTOSSÍNTESE FOTOSSÍNTESE RESPIRAÇÃO RESPIRAÇÃO PONTO DE COMPENSAÇÃO FÓTICO INTENSIDADE DE LUZ PONTO DE COMPENSAÇÃO FÓTICO INTENSIDADE DE LUZ 28