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CENTRO DE ENSINO BENEDITA JORGE DISCIPLINA: BIOLOGIA TERCEIRO PERÍODO CÉLULAS: O QUE SÃO E QUAIS SÃO SUAS PRINCIPAIS ESTRUTURAS A célula é a menor unidade metabólica dos seres vivos, ou seja, é a menor unidade de vida. Mesmo sozinha forma um ser vivo completo como, por exemplo, as bactérias e protozoários, organismos unicelulares. Quando em grupo formam organismos pluricelulares, tais como: plantas, animais, etc. A célula tem todo o material necessário para realizar processos vitais, como nutrição, liberação de energia e reprodução. O ser humano é constituído de cerca de 100 trilhões de células, sendo o óvulo a maior delas, possui, aproximadamente, o diâmetro de um ponto final. Estrutura das Células A células que formam a maioria dos seres vivos apresentam uma membrana envolvendo o seu DNA, por este motivo são chamadas de células eucariotas. A célula eucariota é constituída de membrana plasmática, citoplasma e núcleo. Diferente das células eucariotas, a célula procariota não possui membrana nuclear nem organelas membranosas no seu interior. A membrana plasmática é uma espécie de película que envolve e protege a célula. Ela possui permeabilidade seletiva, ou seja, regula a entrada e a saída de substâncias da célula. Através da membrana a célula recebe oxigênio e nutrientes e elimina gás carbônico e outras substâncias. Na célula vegetal, além da membrana celular existe, mais externamente, a parede celular, formada de celulose. O citoplasma é a parte da célula que fica entre a membrana celular e o núcleo, sendo constituído por um material gelatinoso chamado hialoplasma. É formado por água, sais minerais, proteínas e açúcares. No hialoplasma, encontram-se várias organelas, estruturas responsáveis por diversas atividades celulares, tais como: nutrição, respiração, armazenamento de substâncias, etc. Em conjunto, elas são responsáveis pela manutenção da vida. Entre as organelas destacam-se: · Mitocôndrias: usina energética das células. Realizam a respiração celular e liberam a energia necessária para que a célula desempenhe suas funções; · Ribossomos: fabricam as proteínas nas células. Organelas não-membranosas fundamentais ao crescimento e à regeneração celular; · Retículos endoplasmáticos: rede de canais e reentrâncias onde circulam proteínas, gorduras, sais minerais, etc; · Complexo golgiense: formado por pequenas bolsas achatadas. Produz certos "açúcares", modifica e armazena proteínas e outras substâncias. Também produz os lisossomos; · Lisossomos: realizam a digestão dentro da célula; · Centríolos: pequenas estruturas cilíndricas que participam da divisão celular; · Vacúolos: pequenas bolsas que armazenam ou transportam enzimas, água, etc; · Cloroplastos: organelas presentes apenas em células vegetais, responsáveis pela fotossíntese. O núcleo é a central de comando das atividades celulares, em geral, situa-se no centro da célula sendo envolvido por uma membrana nuclear chamada carioteca. No interior do núcleo estão os cromossomos, que guardam o material genético da célula (DNA). Os cromossomos ficam mergulhados na cariolinfa ou suco nuclear, material gelatinoso que preenche o espaço dentro do núcleo. CICLO CELULAR Ciclo celular é uma série de processos que uma célula passa, desde seu surgimento, até originar duas células-filhas. Esse ciclo é regulado por diferentes moléculas. Ciclo celular é o nome dado às diversas modificações que ocorrem em uma célula, desde o seu surgimento até a sua divisão em duas células-filhas. A interfase e a mitose constituem as principais fases do ciclo celular. A seguir, compreenderemos melhor como ocorre o ciclo celular aprendendo, detalhadamente, sobre a interfase e a mitose. Além disso, vamos conferir como é ocorre o controle do ciclo celular e a importância dessa regulação para o funcionamento do organismo. Fases do ciclo celular O ciclo celular é formado por duas fases: interfase e mitose. A interfase corresponde à maior parte do ciclo, sendo um momento de grande atividade metabólica e também de crescimento celular. A mitose, por sua vez, é mais curta e é quando se observa a divisão da célula em duas células-filhas. O ciclo celular é composto pela interfase e pela mitose. INTERFASE A interfase é quando a célula apresenta intensa atividade, sendo a mitose precedida e sucedida por ela. A interfase pode ser subdividida em três fases: G1, S e G2, as quais estão explicadas, detalhadamente, a seguir. · G1 (primeiro intervalo): ocorre logo após a mitose. Nesse período, observa-se a síntese de RNA, proteínas e organelas celulares, sendo considerada uma etapa de grande atividade. A célula recupera seu volume nesse momento, sendo observado um grande aumento de tamanho celular. É também quando se encontra o chamado ponto de restrição, que impede que células com material genético danificado, por exemplo, continuem o ciclo. A fase G1 é, geralmente, curta em tecidos que apresentam grande renovação; já nos tecidos que não se renovam, as células saem de G1 e entram numa fase chamada de G0. · S (fase de síntese): seu principal evento é a duplicação do DNA. · G2 (segundo intervalo): observa-se o acúmulo de energia necessária para a realização da divisão celular. Além disso, ocorre a verificação da duplicação dos cromossommos e de possíveis danos no DNA reparados. É também nesse momento que a tubulina, necessária para a formação dos microtúbulos, é sintetizada. MITOSE É um processo de divisão celular em que a célula-mãe dá origem a duas células-filhas, com mesmo número de cromossomos da célula que as originou. Esse processo pode ser dividido, didaticamente, em cinco etapas, as quais ocorrem continuamente. Veja, a seguir, as etapas da mitose: · Prófase: observa-se a presença dos cromossomos duplicados como duas cromátides-irmãs unidas pelo centrômero. Inicia-se a formação do fuso mitótico, formado por microtúbulos que partem do centrossomo e são responsáveis por garantir a movimentação dos cromossomos durante a mitose. Nessa fase os nucléolos desaparecem. · Prometáfase: observa-se a fragmentação da membrana nuclear e uma maior condensação dos cromossomos. Os microtúbulos ligam-se em regiões especiais do cromossomo denominadas cinetocoro. · Metáfase: os cromossomos estão dispostos no plano equatorial da célula. Eles migram para essa região graças à ação dos microtúbulos. Nessa etapa os cromossomos atingem o maior grau de condensação. · Anáfase: as cromátides-irmãs separam-se e migram para cada polo da célula devido ao encurtamento dos microtúbulos. Durante essa etapa, que é a mais curta de toda a mitose, observa-se o alongamento da célula. Ao final, em cada extremidade, será encontrada uma coleção completa de cromossomos. · Telófase: os envoltórios nucleares são reconstruídos, dando origem a dois núcleos. O nucléolo também reaparece, e os cromossomos descondensam-se. Os microtúbulos do fuso desaparecem. Durante as últimas etapas da mitose, ocorre a chamada citocinese, que consiste na divisão do citoplasma. A citocinese, em células animais e vegetais, ocorre de maneira distinta. Nas células animais, observa-se a formação de um sulco de clivagem que divide a célula em duas. Nas células vegetais, no entanto, a divisão do citoplasma em dois ocorre de maneira distinta. Nestas se observa a formação de vesículas que se movem para o centro da célula e formam a placa celular, a qual cresce para fora até atingir as paredes da célula e dividirem-na em duas. A mitose é o processo que leva à formação de duas células-filhas. A interfase precede e sucede a mitose. CONTROLE DO CICLO CELULAR As células normais passam pelo ciclo celular de forma regulada, o que garante que o desenvolvimento de um determinado ser vivo seja adequado. Algumas células do nosso corpo, por exemplo, dividem-se durante toda a vida, outras, no entanto, não o fazem com tanta frequência, e outras não se dividem durante a fase adulta. Sem a devida regulação, o ciclo ocorreria de maneira indiscriminada, o que demonstra a importância de um sistema de controle. O sistema de controle do ciclo celular ocorre pela ação de diferentesmoléculas. Nele há pontos de verificação, em que sinais permitem que a célula pare ou dê continuidade ao ciclo. São descritos três principais pontos de verificação: Observe na figura os três principais pontos de verificação do ciclo celular. · Ponto de verificação G1 ou ponto de restrição: sendo um dos mais importantes, o sinal de continuidade nesse ponto garante que a célula inicie o ciclo celular. Se a célula não receber o sinal, ela permanece em G0. · Ponto de verificação G2/M: responsável por promover os eventos iniciais da mitose. · Terceiro ponto de verificação: garante que a anáfase só se inicie quanto os cromossomos estiverem ligados ao fuso na placa metafásica. Quando todos os cromossomos estiverem alinhados, um sinal é emitido para que a anáfase inicie-se. Um fato interessante é que as células cancerígenas não atendem aos sinais que regulam o ciclo celular, desse modo, elas continuam a dividir-se de maneira indeterminada. Esse comportamento anormal das células pode ser extremamente danoso para o organismo. Como sabemos, vários tumores são difíceis de serem tratados e podem desencadear a morte do indivíduo. GAMETOGÊNESE A gametogênese é o processo de formação dos gametas, que envolve as divisões celulares mitose e meiose, e pode estar associada a anomalias cromossômicas: · Gametogênese A gametogênese é o processo de formação dos gametas, que pode ser masculino ou feminino. A produção de espermatozoides, os gametas masculinos, ocorre nos testículos, em um processo chamado espermatogênese. A formação dos gametas femininos, os óvulos, ocorre nos ovários, em um processo chamado oogênese ou ovogênese. · Ciclo celular O ciclo celular é composto por duas fases: a interfase e a mitose. A interfase é a fase mais longa do ciclo celular, caracterizada por grande atividade metabólica e crescimento celular. A mitose é a fase mais curta, em que a célula se divide em duas células-filhas. · Anomalias cromossômicas As anomalias cromossômicas podem ocorrer durante a gametogênese, devido a meioses atípicas. Essas anomalias podem ser causadas por deleções totais ou parciais, ou por duplicações dos cromossomos sexuais. · Tipos de alterações cromossômicas Os principais tipos de alterações cromossômicas estruturais são deleção, duplicação, inversão e translocação. TIPOS DE ALTERAÇÕES CROMOSSÔMICAS ESTRUTURAIS Diferentes fatores podem ocasionar alterações na estrutura cromossômica, como radiação e erros de meiose. As alterações estruturais podem acontecer de diferentes formas, sendo as principais: Deleção: acontece quando uma porção do cromossomo é perdida. Como uma parte está faltando, esse cromossomo não possui todos os genes que deveria ter. Essas deleções podem ocorrer em porções terminais ou em porções mais internas. Essas últimas são chamadas de deleções intersticiais. As deleções acontecem com maior frequência durante a meiose. Duplicação: acontece quando uma porção de um segmento do cromossomo está repetida. Essa situação ocorre quando o fragmento do cromossomo que sofreu deleção liga-se a uma cromátide-irmã, formando um segmento extra. Assim como as deleções, as duplicações acontecem com maior frequência durante a meiose. Inversão: é um processo em que parte do cromossomo separa-se e reorganiza-se de forma invertida. Nesse caso, não temos perda de material genético, mas alteração na sua ordem. Existem inversões pericêntricas e paracêntricas. A primeira diz respeito a inversões que envolvem o centrômero. As paracêntricas referem-se às inversões em que o centrômero não está envolvido. Translocação: acontece quando ocorre a transferência de uma porção de um cromossomo para outro cromossomo não homólogo. Quando observamos a troca entre dois cromossomos, dizemos que a translocação é recíproca. Existe ainda a chamada translocação robertsoniana, que ocorre em um cromossomo acrocêntrico (cromossomo que possui o centrômero próximo à extremidade de um dos braços, garantindo a formação de um braço muito maior que o outro). Nesse caso, um sofre a quebra de um braço longo, e o outro, de um braço curto. Após a troca, formam-se um cromossomo com dois braços longos e outro com dois braços curtos. O cromossomo com os dois braços curtos geralmente se perde." image2.jpeg image3.jpeg image4.jpeg image5.jpeg image6.jpeg image1.jpeg