Curso: Biomedicina (17) Ano: 2013 Semestre: 1 Período: 1 Disciplina: Biologia Celular (Cell Biology) Carga Horária Total: 90 Teórica: 60 Atividade Prática: 30 Prática Pedagógica: 0 Aulas Compl. Tutorial: 0 Estágio: 0 Pré-requisitos: Não há. Co-requisitos: Não há. Objetivo Geral: Estudar a organização morfofuncional da célula eucariótica animal. Código: DCB47 Ementa: Organização e métodos de estudo da célula. Estrutura, ultra-estrutura, composição e fisiologia dos componentes celulares. Biomembranas. Ciclo celular. Mitose e Meiose. Matriz extracelular. Diferenciação celular. Interação entre componentes celulares. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO UNIDADE I -MÉTODOS DE ESTUDO EM BIOLOGIA CELULAR -Fundamentos básicos da microscopia de luz. -Microscopia fotônica. -Citoquímica/Histoquímica, Imuno-citoquímica/Imuno-histoquímica. -Microscopia de fluorescência e preparações citológicas fluorescentes. -Microscopia eletrônica de transmissão e de varredura. -Fracionamento celular e centrifugação diferencial. -Cultivo de células e linhagens celulares. - Eletroforese em géis de agarose e de poliacrilamida. -Conhecer os diferentes métodos de estudo utilizados em biologia celular. UNIDADE II -BIOMOLÉCULAS -Organização molecular e propriedades funcionais básicas de Proteínas, lípidios, carboidratos e ácidos nucleicos. -Estudar a organização e propriedades funcionais das biomoléculas Página 1 de 6
UNIDADE III -MEMBRANAS CELULARES -Organização molecular das membranas celulares: O modelo de Singer e Nicolson de mosaico fluído. -Hemácia como modelo de estudo. -Propriedades funcionais dos fosfolipídios, glicolipídios e coleterol. -Propriedades funcionais das proteínas de membrana (integral e periférica) e métodos de isolamento. -Fluidez das membranas. -Glicoconjugados e proteoglicanos da superfície. -Transporte de pequenas moléculas através de membranas celulares: Proteínas-canal e carreadoras. Transporte ativo e passivo. Forças que dirigem o transporte ativo. Papel do transporte ativo secundário. Sistemas antiporte e simporte. Na+-K+ ATPase. Bomba de Ca++ e canal de K+. A superfamília de transportadores ABC. Canais iônicos. -Gradiente de voltagem, gradiente de concentração e o potencial de equilíbrio. -Conhecer os diferentes tipos de membranas celulares; -Conhecer a estrutura e funções da membrana plasmática; -Identificar os vários tipos de especializações da membrana e suas funções; -Conhecer a constituição e funções da superfície da membrana plasmática; - Conhecer a maneira pela qual as substâncias e partículas ingressam ou saem das células; UNIDADE IV -NÚCLEO INTERFÁSICO -Origem evolutiva do sistema do envoltório nuclear. -Organização morfológica do núcleo interfásico e expressão gênica. -Composição do envoltório nuclear, organização e composição dos complexos de poro nuclear, Lâmina nuclear; transporte (sinais de importação e exportação nuclear. -Organização da cromatina (eucromatina e heterocromatina), Territorialidade cromossômica. Síntese de RNA ribossômico (nucléolo), RNA transportador e RNA mensageiro. -Identificar os constituintes nucleares, suas funções e os mecanismos regulatórios do tráfego núcleo-citoplasmático. -- Estudar o processo de expressão gênica. Página 2 de 6
UNIDADE V -SÍNTESE PROTEICA -Mecanismos moleculares relacionados à síntese e endereçamento proteico. Polirribossomos livres e Retículo Endoplasmático Granular -Ribozima e a síntese de proteínas. -Chaperonas moleculares e o dobramento protéico. Ubiquitinação e degradação protéica: proteossomos. - Modificações proteicas pós-traducionais. -O domínio liso do RE e suas funções. -Reconhecer os componentes celulares envolvidos com o processo de síntese de proteínas (polirribossomos e Retículo Endoplasmático granular) e lipídios (Retículo Endoplasmático Liso). -Conhecer a organização ultraestrutural de células secretoras de proteínas, glicoproteínas, lipídios e hormônios esteróides. UNIDADE VI -COMPLEXO DE GOLGI E TRÁFEGO VESICULAR -Trafego intracelular de vesículas. Proteínas que possibilitam o brotamento e o direcionamento vesicular diferencial no sistema de endomembranas. Vesículas revestidas por COP. A organização do revestimento com clatrina. -Proteínas receptoras de carga, adaptinas, dinaminas e vesiculação. ARFs, Sar1 e recrutamento protéico. SNAREs, Rabs e proteínas efetoras e a especificidade de destino vesicular. -Estrutura do aparelho de Golgi. Modelo de recuperação de proteínas residentes no RE. Glicosilação protéica, síntese de lípidos e polissacarídeos no Golgi. -Endereçamento protéico para lisossomas. Exocitose constitutiva e regulada. Lisossomos, ph intracelular e hidrolases. Endocitoses. Pinocitose mediada por receptor. Fagocitose e autofagia. -Analisar o destino funcional dos complexos glicoprotéicos formados pela maquinaria biossintética intracelular. -Conhecer o destino de substâncias e partículas que penetram nas células. -Conhecer e identificar os processos de digestão intracelular, relacionando-os com sua função. -Identificar os componentes celulares envolvidos nesses processos. Página 3 de 6
UNIDADE VII -BIOLOGIA DAS MITOCÔNDRIAS E PEROXISSOMAS -Organização morfofuncional das mitocôndrias. O sistema genético. Importação protéica. A cadeia de transporte de elétrons. Acoplamento quimiosmótico. Transporte de metabólitos através da membrana interna. -Organização morfofuncional dos peroxissomos. Importação proteica. Composição enzimática. Reações de oxidação e de desintoxicação. -Conhecer o metabolismo da glicose e ácidos graxos na célula. -Conhecer a estrutura, ultra-estrutura, origem e funções das mitocôndrias e peroxissomas. UNIDADE VIII -CITOESQUELETO E MOVIMENTO CELULAR -Estrutura e organização de filamentos de actina. Polimerização e despolimerização de filamentos de actina. Associação de filamentos de actina com a membrana plasmática. Especializações de membrana relacionadas a filamentos de actina. Actina, miosina e a contração muscular. Actina e miosina em células não musculares. Regulação do citoesqueleto de actina. Miosinas não musculares. Movimento celular -Proteínas e polimerização dos filamentos intermediários. Organização intracelular dos filamentos intermediários. Funções da queratina e dos neurofilamentos. -Estrutura e organização dinâmica dos microtúbulos. Polimerização de microtúbulos. A organização dos microtúbulos dentro das células. Identificação de motores moleculares. Transporte de moléculas. Organização de cílios e flagelos. -Conhecer e identificar os diferentes componentes do citoesqueleto. - - Conhecer os diferentes tipos de movimentos celulares e intra-citoplasmáticos, relacionando-os com os elementos do citoesqueleto e importância biológica. UNIDADE IX -MATRIZ EXTRACELULAR E JUNÇÕES CELULARES -Organização molecular da Matriz extracelular: Proteínas, gliproteínas e polissacarídeos. Interação célula-matriz extracelular. -Junções celulares (Aderência, oclusão, Desmossomos e Junções comunicantes). -Conhecer e identificar os diferentes componentes da Matriz Extracelular de Uniões celulares. Página 4 de 6
UNIDADE X -SINALIZAÇÃO CELULAR -Formas de sinalização intercelular. Hormônios esteróides e a superfamília de receptores intracelulares. Neurotransmissores. Hormônios peptídicos e fatores de crescimento. -Receptores de superfície celular acoplados a proteína G. Receptores de tipo tirosino-quinases. A via do camp. Fosfolípidos e Ca++. As vias da PI 3-quinase e de mtor. -Compreender os diferentes mecanismos de sinalização intercelular e sistemas de transdução intracelular de sinais. UNIDADE XI -CICLO CELULAR -As fases do ciclo celular eucariótico. Regulação do ciclo celular. Pontos de checagem do ciclo. Reguladores da progressão do ciclo: Ciclinas e quinases dependentes de ciclina. Fatores de crescimento e a regulação da transição G1-S. Mecanismos moleculares envolvidos nos pontos de checagem. -Conhecer os mecanismos básicos relacionados à progressão no ciclo celular em eucariotos. UNIDADE XII -DIVISÃO CELULAR -Mitose: Os eventos da fase M. Etapas da mitose. Mecanismos reguladores do complexo APC. Citocinese. -Meiose: Caracterização dos eventos que ocorrem na meiose I e II. -Conhecer as particularidades da mitose e da meiose bem como os mecanismos regulatórios de ambos os processos de divisão celular. UNIDADE XIII -APOPTOSE -Equilíbrio entre morte e proliferação celulares no desenvolvimento e na manutenção de tecidos adultos. -Caracterização molecular do processo de apoptose: caspases e família Bcl-2. Vias de sinalização que regulam a apoptose. -Identificar as manifestações citológicas próprias do processo de morte celular programada por apoptose e os eventos moleculares envolvidos no processo. Página 5 de 6
UNIDADE XIV -PROLIFERAÇÃO CELULAR -A proliferação de células diferenciadas. Proliferação celular descontrolada: células neoplásicas e tumorigênese. Genes envolvidos no controle do ciclo celular: oncogenes e genes supressores tumorais. Células-tronco (stem cells). Aplicações clínicas das células-tronco de organismos adultos. Células-tronco embrionárias e clonagem terapêutica. -Conhecer vias que regulam proliferação celular e discutir aspectos sobre as células tumorais e as células-tronco. BIBLIOGRAFIA BÁSICA ALBERTS, B., BRAY, D.; LEWIS, J.; RAFF, M.; ROBERTS, K.; WATSON, J.D. Biologia molecular da célula. 5 ed. RS: Artmed, 2010. COOPER, G.M.; HAUSMAN, R.E. A célula: Uma abordagem molecular. 3a. Ed. Porto Alegre: Artmed, 2007. JUNQUEIRA, L. C. & CARNEIRO, J. Histologia Básica. 10 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2004. BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR ALBERTS, B., BRAY, D.; LEWIS, J.; RAFF, M.; ROBERTS, K.; WATSON, J.D. Fundamentos da biologia celular. 3 ed. Porto Alegre: Artmed, 2011. DE ROBERTIS, E.M.F.; HIB J.; PONZIO R. Biologia Celular e Molecular. Rio de Janeiro: Guanabara-Koogan, 4 ed., 2006. KARP, G. Biologia celular e molecular. Conceitos e experimentos. São Paulo: Manole, 2005. KIERSZENBAUN, A.L. Histologia e Biologia Celular: Uma Introdução à Patologia. 3 ed. Elsevier, 2008. LODISH, H. BERK, A.; MATSUDAIRA, P.; KAISER, C.A.; KRIEGER, M.; SCOTT, M.P.; ZIPURSKY, L.; DARNELL, J. Biologia Celular e Molecular. SP: Artmed, 2005. SISTEMA DE AVALIAÇÃO Data Valor Prova Teórica a combinar 10.0 Prova Prática a combinar 10.0 Prova Especial* a combinar 10.0 (*) Datas de avaliação sujeitas à alteração posterior. * A prova especial é destinada ao acadêmico que deixa de fazer uma das provas teóricas. O conteúdo da prova especial abrange todo o conteúdo discutido ao longo do semestre. Aprovado pelo colegiado do curso Página 6 de 6