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CITOLOGIA Luana Vaz UNIDADE DE MEDIDAS Apresentam tamanho na ordem de MICRÔMETROS. 1 milímetro contém 1.000 micrômetros. 0,5 milímetros contêm 500 micrômetros. 1 mm = 1.000 µm e 0,5 mm = 500 µm. O DIÂMETRO DA CÉLULA SANGUÍNEA DENOMINADA DE GLÓBULO VERMELHO É DE APROXIMADAMENTE 7 µM. TIPO DE EXAME CLÍNICO: HEMOGRAMA Com base no hemograma, há por milímetro cúbico: na mulher acima de 16 anos – 3,9 até 5,0 milhões/mm3 ; no homem acima de 16 anos – 4,0 até 5,5 milhões/mm3 ; glóbulos vermelhos – MICRÓCITOS E MACRÓCITOS. IMPORTÂNCIA / APLICAÇÃO DAS DIMENSÕES DOS GLÓBULOS VERMELHOS O VALOR CORPUSCULAR MÉDIO – VCM O QUE SÃO MICRÓCITOS E MACRÓCITOS? Resposta: hemácias com diâmetros, respectivamente, inferior e superior a 7 µm. ANEMIAS MICROCÍTICAS – ferropriva e talassêmicas; ANEMIAS MACROCÍTICAS – perniciosa e megaloblástica. O ESPERMATOZOIDE APRESENTA COMPRIMENTO DE 65 µM. Um estudante, ao observar uma determinada célula, com aumento de 100 x no microscópio óptico composto, visualizou algumas partes fundamentais como núcleo e citoplasma. Ao passar para o aumento máximo de 1.000 x, apenas notou a presença do núcleo ocupando todo o campo. Pergunta-se: qual é o tamanho aproximado deste núcleo? a) 1.500 µm. b) 750 µm. c) 500 µm. d) 375 µm. e) 150 µm EXAMES MICROSCÓPICOS EXAME IN VIVO estuda células vivas com o uso de corantes especiais (verde Janus, azul de Trypan) e com o emprego do Microscópio de Fase. EXAME POST MORTEM estuda células mortas, já fixadas e conservadas com o uso de diferentes tipos de corantes e com o emprego de diversos tipos de microscópios. BIÓPSIA é um exame que consiste na retirada de uma pequeno nódulo suspeito, em qualquer parte do corpo, para realizar uma análise laboratorial. NECROPSIA OU AUTÓPSIA: A mais conhecida das funções do IML é a necropsia, vulgarmente chamada de autópsia - exame do indivíduo após a morte VIVISSECÇÃO: dissecação anatômica ou qualquer operação congênere feita em animal vivo para estudo de algum fenômeno fisiológico. CITOLOGIA Luana Vaz TÉCNICA HISTOLÓGICA DE ROTINA PELO MÉTODO DE COLORAÇÃO HEMATOXILINA E EOSINA (H&E) É uma preparação post mortem. Objetivo(s) e seleção do material para técnica por H&E. Outros tipos de técnicas: citoquímicas e histoquímicas. A cito/histoquímica é uma técnica histológica que tem por objetivo a identificação da natureza química de constituintes celulares. Consiste na coloração específica desses constituintes, recorrendo basicamente a substâncias que, reagindo com os componentes celulares, dão origem a produtos corados. Um dos exemplos clássicos é a coloração de Groccot, a substância contendo sais de prata reage com a parede celular de fungos tornando-os visíveis ao microscópio de luz. Outras colorações incluem o Ziehl- Nielsen, Fontana Masson, Picro-sirius, Verhoeff, entre outros. Técnica do H&E, do Tricrômico de Masson e do T. de Mallory em relação a técnicas do PAS, de Gomori, de Feulgen. Etapas e tempo de realização das técnicas. Garantia da conservação do material é dado pelo tratamento químico ou físico do material (fixação). ETAPAS DA TÉCNICA HISTOLÓGICA DE ROTIN A COLETA DO MATERIAL O objetivo da coleta é retirar os órgãos a serem analisados de um determinado organismo. Dependendo do material a ser coletado, a remoção pode ser realizada com o organismo ainda vivo por biópsia ou durante uma cirurgia, assim como, após a morte pela realização de necropsia ANESTESIA FIXAÇÃO O material, uma vez coletado, é imediatamente lavado em água e introduzido no fixador. A fixação visa à preparação da morfologia e da constituição química das células e tecidos. Uma vez mergulhado o órgão no fixador, as células morrem imediatamente, evitando processos autolíticos. Agentes fixadores: físicos (calor, frio) e químicos (formol, Bouin, Zenker). Os mais utilizados são: FORMOL A 10%, LÍQUIDO DE BOUIN, DE HELLY E DE ZENKER. É muito comum o uso do líquido de Bouin. DESIDRATAÇÃO DO MATERIAL O material é desidratado com álcool, pois é solúvel na água e no xilol. Utiliza-se uma bateria alcoólica de concentrações crescentes. DIAFANIZAÇÃO DO MATERIAL Nesta etapa utiliza-se xilol, que é ao mesmo tempo solvente do álcool absoluto e da parafina. Além disso, o xilol clareia a peça, tornando-a translúcida, pois dissolve os lipídeos. IMPREGNAÇÃO DO MATERIAL Nesta etapa o xilol será substituído pela parafina fundida a mais ou menos 60º C. Utiliza-se parafina histológica com preparação especial. Componentes para a preparação de 1,2 kg de parafina histológica INCLUSÃO OU EMBLOCAMENTO utiliza-se uma forminha de papel e/ou peças de alumínio o ocorre fora da estufa. Enche-se uma forminha com a parafina líquida. Com uma pinça aquecida, pega-se a peça e se a introduz no fundo da forminha. Quando a parafina começa a se solidificar, acrescenta-se água na cuba que contém a forminha. A inclusão é importante para dar suporte ao material. Aparamento do bloco de parafina: depois de sua solidificação, este é aparado com o auxílio de um bisturi ou espátula aquecida. Costuma-se grudar um suporte de madeira ao bloco para sua melhor fixação no micrótomo. MICROTOMIA Para a realização dessa etapa, utiliza-se um aparelho chamado micrótomo, que tira finas fatias de 5 a 10 micrômetros do bloco de parafina. Antes de se iniciar esta etapa, devem-se limpar com álcool absoluto com o auxílio de uma gaze as lâminas que irão receber os cortes. As lâminas são colocadas em um suporte de madeira. Em seguida, são albuminizadas para ajudar a aderência dos cortes. Outro procedimento utilizado é o banho-maria. CITOLOGIA Luana Vaz COLORAÇÃO DAS LÂMINAS Atuação dos corantes: a hematoxilina é um corante básico e cora estruturas ácidas em azul ou roxo. A hematoxilina é um corante vermelho escuro, e, quando uma estrutura uma vez corada apresenta cor diferente do corante, diz-se que essa estrutura exibe o fenômeno chamado metacromasia em relação a esse corante. As estruturas ácidas que apresentam afinidade por corante básicos diz-se que são basófilas. A eosina é um corante ácido de cor vermelha e cora estruturas básicas, como o citoplasma e fibras colágenas, em róseo. Essas estruturas são ditas acidófilas ou eosinófilas MONTAGEM DA LÂMINA Consiste em colar uma lamínula sobre o material para protegê-lo. A resina utilizada, o bálsamo do Canadá, não é hidrossolúvel, por essa razão, temos que desidratar as lâminas antes de se efetuar a montagem. O NÚCLEO É ÁCIDO, LOGO, POSSUI AFINIDADE POR CORANTE BÁSICO (ALCALINO), COMO A HEMATOXILINA. ASSIM, O NÚCLEO APRESENTA BASOFILIA CELULAR; JÁ O CITOPLASMA É ALCALINO (BÁSICO), POSSUI AFINIDADE PELO CORANTE ÁCIDO EOSINA. CÉLULAS EUCARIÓTICAS CLASSIFICAÇÃO morfológicos, fisiológicos, embriológicos, genéticos, histológicos e patológicos com base no nos graus de diferenciação e maturidade – LÁBEIS, ESTÁVEIS E PERMANENTES; com base no graus de individualidade – LIVRES, FEDERADAS, ANASTOMOSADAS, SINCÍCIOS E PLASMÓDIOS. NOMENCLATURA CELULAR CÉLULAS VEGETAIS: de sustentação, de condução, da epiderme, do meristema e do parênquima. CÉLULAS ANIMAIS: epiteliais, conjuntivas, musculares e nervosas. CÉLULAS SOMÁTICAS: constituintes de uma parte do corpo, possuem 46 cromossomos (são diploides – 2n). CÉLULAS GAMÉTICAS / GERMINATIVAS: células reprodutoras, possuem 23 cromossomos (são haploides – n). CÉLULAS HAPLÓIDES: espermatozoide e oócito. CÉLULAS DIPLÓIDES: melanócito, macrófago, miócito, neurônio. CÉLULAS-TRONCO: embrionária, do cordão umbilical, da medula óssea, entre muitas outras. CÉLULAS E TECIDOS – MICROSCOPIA ÓPTICA (DE LUZ) LÁBEIS Tem um curto período de vida e são pouco especializadas.Não formando tecidos. EX. HEMÁCIAS, ESPERMATOZÓIDES, ETC. CÉLULAS ESTÁVEIS Multiplicam-se durante toda a fase de crescimento do indivíduo e param, podendo voltar a se multiplicarem em caso de uma cirurgia ou acidente. São mais especializadas que as células lábeis. EX. FIBRAS MUSCULARES LISAS, DO TECIDO ÓSSEO, CARTILAGINOSO, ETC Obs. As células vegetais são do tipo “estáveis”. CÉLULAS PERMANENTES (OU PERENES) São as mais especializadas (= diferenciadas); Multiplicam-se apenas durante o período embrionário e não mais se reproduzem. EX. CÉLULAS NERVOSAS (NEURÔNIOS), FIBRAS MUSCULARES ESTRIADAS. CITOLOGIA Luana Vaz CÉLULAS LIVRES EX. LEUCÓCITOS E HEMÁCIAS. FEDERADAS EX. FIBROBLASTOS, OSTEÓCITOS. SINCÍCIOS FIBRAS MUSCULARES ESTRIADAS ESQUELÉTICAS. CÉLULA EUCARIÓTICA PRINCIPAIS CONSTITUINTES QUÍMICOS INORGÂNICOS: AGUA Constituída por dois gases na proporção de 2:1. Sua fórmula química é: H2O e apresenta-se nos três estados da matéria. É o constituinte mais abundanteda matéria viva e a sua quantidade no organismo vai depender de vários fatores, como: grau de evolução, idade, metabolismo celular. Constitui a fase dispersante do sistema coloidal (solvente). Catalizador das reações químicas e com função homeotérmica. É um veículo condutor de substâncias entre as células. Mantém o equilíbrio osmótico das células vegetais pelos mecanismos de plasmólise e de turgescência. INORGÂNICOS: SAIS MINERAIS Composto químico que resulta da ação de um ácido sobre uma base (reação de salificação ou neutralização). Os sais mais frequentes são cálcio, fósforo, cloro, sódio e potássio; e os menos encontrados são de iodo, ferro, e magnésio. SÃO FUNÇÕES DOS SAIS: intervir no equilíbrio osmótico da célula, fazendo variar a sua concentração; regular o equilíbrio ácido-básico (controlar o pH / função denominada de tampão). ORGÂNICOS: PROTEÍNAS Constituem o substrato da matéria viva, são compostos nitrogenados, resultantes da polimerização de aminoácidos e com função mista, pois apresentam dois radicais, o amínico e o carboxila, respectivamente, -NH2 e -COOH. Há PROTEÍNAS SIMPLES: por hidrólise, originam só aminoácidos. Há PROTEÍNAS CONJUGADAS: por hidrólise, originam, além dos aminoácidos, outras substâncias (grupos prostéticos) como a glicose. Proteoglicanas: são proteínas conjugadas que não formam cadeias ramificadas. Exemplo: glicosaminoglicanas com e sem o radical sulfato. Glicoproteínas: são proteínas conjugadas que formam cadeias ramificadas. ORGÂNICOS: LIPÍDIOS A reação entre álcool + ácidos graxos = lipídio + água. A reação entre álcool + lipídio = triglicerídeos. Funções: estrutura da matéria viva, como fonte energética, isolamento térmico dos animais e, ainda, reserva orgânica. Ácidos graxos são derivados da série de hidrocarbonetos saturados de cadeia aberta. Triglicerídeos são éster de glicerina, no qual grupos hidroxílicos são esterificados com um ácido graxo. Ácido + álcool éster + água. ORGÂNICOS: CARBOIDRATOS Apresentam quimicamente: C, H e O; função é energética. Vegetais / autótrofos: CO2 + H2O forma carboidrato + O2. Animais / heterótrofos: C6H12O6 + O2 forma CO2 + H2O + ATP CITOLOGIA Luana Vaz . Importância biológica da glicose: respiração celular. Animais: glicose: solúvel / glicogênio / concentração osmótica. Vegetais: polimerização da glicose em amido. Isômeros da glicose: frutose e galactose (monossacarídeos). Hexoses e pentoses. Dissacarídeos: sacarose e maltose são hidrossolúveis e doces. Polissacarídeos: glicogênio, amido e celulose não são hidrossolúveis e nem doces. ORGÂNICOS: ÁCIDOS NUCLEICOS Nucleotídeos formam ácidos nucleicos: DNA, RNA. H3PO4 + pentose + base nitrogenada = nucleotídeo. Nucleotídeos constituem o DNA e o RNA. Pentose no DNA (desoxiribose) e no RNA (ribose). Bases nitrogenadas: purínicas = adenina (A) e guanina (G). Bases nitrogenadas: pirimidínicas = citosina (C) e timina (T). Bases nitrogenadas: DNA = A/T e G/C – RNA = A/U e G/C. U = Uracila – base pirimidínica do RNA. DNA: comanda o funcionamento celular e transmite a informação genética. RNA: constitui-se no códon/RNAm, nos ribossomos/RNAr e no RNAt. CÉLULA EUCARIÓTICA CONSTITUIDA POR MEMBRANA PLASMATICA, CITOPLASMA E NÚCLEO ESTRUTURA DA MEMBRANA PLASMÁTICA modelo do mosaico fluido + glicocálix Formada por uma bicamada de fosfolipídios, juntos as proteínas, constitui numa estrutura fluída, que se deforma com facilidade. Apresenta polaridade externamente e internamente apresenta cargas elétricas e a parte central é apolar ( sem carga elétrica ). CITOLOGIA Luana Vaz TRANSPORTE PELA MEMBRANA PLASMATICA TRANSPORTE ATIVO, TRANSPORTE PASSIVO E OSMOSE COMO AS MOLÉCULAS ENTRAM E SAEM DAS CÉLULAS? A maior parte das moléculas (Ex: Glicose, aminoácidos, nucleotídeos) e íons, também chamados de “solutos”, entram e saem das células através de PROTEÍNAS ESPECIALIZADAS no transporte, altamente seletivas. Um menor número de pequenas moléculas polares (Ex: etnol) e apolares (EX: O2, CO2, N2) podem atravessar de um lado para outro da membrana através da bicamada de lipídeos. Além de solutos, ocorrem nas células a entrada e saída de partículas maiores, como proteínas e bactérias. DIFUSÃO SIMPLES TRANSPORTE PASSIVO Através da dupla camada de fosfolipídios e de canais formado por proteínas que atravessam a membrana celular OCORRE SEM A PARTICIPAÇÃO de proteínas transportadoras. É UM TRANSPORTE PASSIVO. Moléculas de baixo peso molecular, ou lipofílicas, como os gases oxigênio (O2), nitrogênio (N2), dióxido de carbono (CO2) e até mesmo as vitaminas lipossolúveis atravessam facilmente a bicamada lipídica, se dissolvendo na matriz lipídica. DIFUSÃO FACILITADA TRANSPORTE PASSIVO A substancia se liga a uma proteína transportadora que facilita o acesso da substancia de um lado a outro da membrana celular É o transporte passivo que acontece através de proteínas. O soluto passa do lado MAIS concentrado para o lado MENOS concentrado, isto é, a favor de gradiente. NÃO HÁ GASTO DE ENERGIA VELOCIDADE DA DIFUSÃO NA DIFUSÃO SIMPLES, a velocidade da difusão é diretamente proporcional a diferença de concentração da substancia ente os lados da membrana NA DIFUSÃO FACILITADA, a velocidade de difusão depende da capacidade da proteína carregadora CITOLOGIA Luana Vaz OSMOSE TRANSPORTE PASSIVO do meio MENOS CONCENTRADO em soluto (mais água e menos soluto) para o lado MAIS CONCENTRADO em soluto (menos água e mais soluto), sem gasto de energia. É um tipo de transporte passivo. Quando a água sai do interior da célula para o meio extracelular, a célula diminui de volume. Quando a água entra no citoplasma, a célula aumenta de volume. A osmose sempre ocorrerá da solução HIPÔTONICA ( menor tonicidade ) em direção a solução HIPERTÔNICA ( maior tonicidade ) o Quando colocadas em solução ISOTÔNICA, as células não perdem e nem ganham volume, pois a osmose não acontece o Quando colocadas em solução HIPERTÔNICA, as células irão murchar o Quando colocadas em solução HIPÔTONICAS as células irão inchar . TRANSPORTE ATIVO A BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO (NAK-ATPASE) Um exemplo clássico de transporte ativo é a bomba de sódio e potássio (NaK-ATPase). A concentração do íons de potássio (K+) dentro da célula é alta e fora da célula é baixa. Veja na figura abaixo. O inverso é observado para o íon Na+: concentração baixa dentro da célula e alta fora. Essas concentrações devem ser mantidas para a que a célula funcione de forma adequada. A proteína transportadora NaK-ATPasebombeia Na+ para fora, contra o gradiente de concentração, e K+ para dentro, também contra gradiente de concentração Concentração de potássio: dentro da célula = alta; fora da célula = baixa. Concentração do sódio: dentro da célula = baixa; fora da célula = alta. Os dois íons são transportados CONTRA o gradiente de concentração QUANTO MAIOR O NUMERO DE PARTICULAS, MAIOR A CONCENTRAÇÃO, E QUANTO MAIOR O GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO, MAIS RÁPIDA E A DIFUSÃO CITOLOGIA Luana Vaz ENDOCITOSE, FAGOCITOSE E PINOCITOSE ENDOCITOSE Processo pelo qual as células vivas absorvem matéria (moléculas, pedaços de detritos ou outras células) - Entrada de substâncias em uma célula por englobamento das partículas pela membrana celular - Captação de macromoléculas, partículas ou células - Vesícula endocítica: formada a partir da membrana Processo de englobamento de grande quantidade de partículas pelas células eucarióticas. O processo de transporte visa absorver substâncias presentes no meio extracelular para o meio intracelular. A endocitose geralmente é classificada levando como base a substância que é absorvida durante o processo e pode ser classificada em: FAGOCITOSE: englobamento de partículas grandes e sólidas presentes no meio extracelular; PINOCITOSE: absorção de substâncias líquidas ou partículas menores dissolvidas; ENDOCITOSE MEDIADA: absorção de partículas que se ligam em receptores presentes na membrana externa. Assim que a partícula se liga nos receptores, a membrana plasmática se deforma para absorver a substância. Com a deformação da membrana, a partícula a ser absorvida passa a se localizar no interior de vesículas chamadas endossomos. FAGOCITOSE O englobamento de partículas grandes e sólidas, incluindo até microorganismos, pode ter diversas finalidades. Alguns protozoários se alimentam apenas por fagocitose e alguns processos do sistema imune dependem da fagocitose para controlar infecções. Ou seja, é através da fagocitose que partículas são absorvidas e digeridas no interior celular. O processo inicia-se com a aproximação da partícula a ser absorvida. a célula começa a deformar sua membrana plasmática, formando braços chamados de pseudópodes (do grego, "falsos pés") que se projetam para além da membrana e englobam a partícula formando uma vesícula chamada de fagossomo. PINOCITOSE A pinocitose envolve a absorção de partículas líquidas ou substâncias pequenas diluídas que não entram na célula pelos outros transportes como difusão ou bombeamento. No processo de pinocitose, a célula se encontra em meio aquoso contendo a substância a ser absorvida e, ao contrário do processo de fagocitose, a membrana plasmática não se deforma formando os pseudópodes, mas forma invaginações que são preenchidas pelo líquido a ser absorvido. Embora a célula não projete braços para envolver a substância, a pinocitose também gasta energia, sendo, portanto, um processo ativo. Diversos hormônios e os menores vasos sanguíneos dependem da pinocitose para serem absorvidos ou absorver moléculas, respectivamente CITOLOGIA Luana Vaz DIFERENÇAS ENTRE FAGOCITOSE E PINOCITOSE A FAGOCITOSE refere-se ao englobamento de partículas sólidas, a partir da formação dos pseudópodes. A PINOCITOSE é o englobamento de líquidos. Além disso, não se formam pseudópodes. Para englobar as partículas, a membrana plasmática sofre invaginações, aprofundando-se em direção ao seu citoplasma e formando um canal que se estrangula nas bordas. ENDOCITOSE MEDIADA A endocitose mediada por um receptor ocorre em diversas infecções virais, o próprio HIV entra na célula hospedeira por endocitose mediada. O processo é semelhante a fagocitose, mas neste caso, receptores proteicos localizados no lado externo da membrana plasmática possuem afinidade por substâncias específicas. Dessa forma, a substância, ao se ligar aos receptores, promove a deformação da membrana plasmática, que sofre invaginação absorvendo a substância no interior da célula através dos endossomos. Esse tipo de endocitose é mais rápida e eficiente, pois os receptores, ao se afinizar com a substância específica, promove uma deformação mais rápida da membrana plasmática. EXOCITOSE A exocitose consiste na eliminação dos restos das partículas digeridas para fora da célula. Ao final do processo de digestão das partículas, Esse processo de eliminação dos restos da digestão celular é chamado de CLASMOCITOSE. Os restos, que estão contidos na vesícula, serão encaminhados até a membrana e se fundirá com ela. Por conseguinte, ela se abrirá para o exterior e eliminará o conteúdo. A membrana da vesícula irá se reintegrar à membrana da célula que realizou a endocitose. A exocitose também pode ocorrer em células secretoras, sendo a forma pela qual a célula irá secretar as substâncias que produz. Por exemplo, as células de glândulas que liberam hormônios. Eliminação dos restos para fora da célula por exocitose A EXOCITOSE PODE OCORRER DE DUAS FORMAS: EXOCITOSE CONSTITUTIVA: liberação de substâncias de forma contínua. EXOCITOSE REGULADA: a eliminação de substâncias só ocorre na presença de um estímulo. MEMBRANA PLASMÁTICA –SISTEMA DE SINALIZAÇÃO SINALIZAÇÃO CELULAR A sinalização celular é a forma como as células conseguem comunicar-se. Durante esse processo, uma molécula sinalizadora é produzida e, então, liga-se à célula-alvo. A sinalização celular é a forma como uma célula comunica- se com outra a partir de sinais por elas emitidos. São esses sinais que determinarão quando e como uma célula deverá agir. Por esse processo, torna-se possível a integração das células de um organismo multicelular. CITOLOGIA Luana Vaz ETAPAS DA SINALIZAÇÃO CELULAR Para que a sinalização celular ocorra, é importante a presença de alguns elementos: A CÉLULA SINALIZADORA, A MOLÉCULA SINALIZADORA E A CÉLULA-ALVO A CÉLULA SINALIZADORA é aquela responsável pela produção da MOLÉCULA SINALIZADORA, a qual, por sua vez, será responsável por levar informações entre as células. JÁ A CÉLULA-ALVO receberá a molécula sinalizadora, que se ligará a receptores específicos. Esses receptores podem estar na membrana ou no interior da célula. 1. As células sinalizadoras sintetizam e liberam a molécula sinalizadora; 2. A molécula sinalizadora segue em direção à célula- alvo, a qual pode estar localizada próxima ou não à célula sinalizadora; 3. A molécula sinalizadora liga-se a um receptor específico, localizado na célula-alvo; 4. Um sinal é emitido; 5. Modificações no metabolismo da célula garantem uma resposta celular. TIPOS DE SINALIZAÇÕES Existem diferentes tipos de sinalização celular, que se diferenciam principalmente pela rota estabelecida pela molécula sinalizadora até alcançar a célula-alvo. SINALIZAÇÃO AUTÓCRINA: a molécula sinalizadora é produzida por uma célula sinalizadora que também é a célula-alvo; SINALIZAÇÃO PARÁCRINA: nessa sinalização, a molécula sinalizadora é liberada e atua em células que estão próximas a ela. Nesse processo, a molécula encontra a célula-alvo por processo de difusão; SINALIZAÇÃO ENDÓCRINA: nessa sinalização, as moléculas sinalizadoras, chamadas de hormônios, são lançadas na corrente sanguínea para atuar em células-alvo distantes; SINALIZAÇÃO SINÁPTICA: nessa sinalização, observa-se que as moléculas sinalizadoras, denominadas de neurotransmissores, são lançadas em junções especializadas entre neurônios e células-alvo, chamadas de sinapses; SINALIZAÇÃO NEUROENDÓCRINA: esse tipo de sinalização ocorre em neurônios especializados, que liberam os neurormônios, os quais serão lançados na corrente sanguínea, desencadeando resposta em células- alvo distantes. JUNÇÕES DE ADESÃO As junções de adesão são um tipo de junção celularque formam uma espécie de cinturão em torno da célula, permitindo que ela se una a outras células à sua volta. Essas junções são importantes porque evitam a perda de líquido extracelular através da camada de células JUNÇÕES INTERMOLECULARES As junções intercelulares são especializações presentes nas regiões mediadas pela membrana plasmática e envoltórios celulares. Além das junções de adesão, outros tipos de junções intercelulares são: Desmossomos, Zônulas oclusivas (junções oclusivas), Nexos (junções comunicantes) CITOLOGIA Luana Vaz MEMBRANA CELULAR: ESPECIALIZAÇÕES 1) Aumento de superfície 2) Junções intercelulares AUMENTO DE SUPERFÍCIE Microvilosidades : presentes em muitos tipos celulares; nos mamíferos são mais bem estudadas em células epiteliais do intestino delgado Função: Aumento da superfície de absorção Estereocílios : semelhantes à microvilosidades, porém formam ramificações mais longas. Encontrados nos epitélios que revestem o epidídimo aparelho genital masculino . Função: Aumento da superfície de absorção . Cilios e Flagelos: estruturas móveis que se projetam da membrana plasmática das células e desempenham funções locomotoras e de defesa ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS DE MEMBRANA Presente em todas as células eucarióticas, o retículo endoplasmático tem íntima relação estrutural com o núcleo celular. A membrana nuclear externa é contínua e forma as membranas que formam o retículo. Inclusive, essa organela possui uma quantidade abundante de membrana, que se dobra e ramifica. Assim, formam-se túbulos ramificados e vesículas que se comunicam entre si, formando uma espécie de labirinto ou enovelamento dentro do citoplasma. Ao redor da membrana nuclear externa que recobre o RE, podem ser observados ribossomos aderidos à parede, voltados para o ambiente citoplasmático — essa é a configuração do retículo rugoso. Enquanto isso, outras porções da mesma organela não possuem nenhum ribossomo preso, nesse caso, trata-se do RE liso. CITOLOGIA Luana Vaz RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO / GRANULAR função do RE rugoso, que também pode ser chamado de ergastoplasma, se relaciona completamente com a presença de ribossomos em sua parede. Basicamente, os ribossomos são essenciais para a síntese de proteínas, onde são lidos os RNAm para a tradução dessas moléculas. tem a função de produzir proteínas que tenham característica transmembrana. Parte da estrutura proteica ficará dentro de um compartimento, enquanto que a outra parte fica em outro ambiente; para isso, a molécula atravessa uma membrana. São sintetizadas também as proteínas que ficarão dentro de compartimentos intracelulares, como o próprio citoplasma. E, por fim, também passam por essa organela as moléculas que serão secretadas pela célula, com atuação em outras regiões do organismo RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO OU AGRANULAR O retículo endoplasmático liso não tem ribossomos na membrana externa, então, tem menores relações com a síntese proteica. Sua função varia conforme o tecido e estímulos observados no meio. Eles participam, por exemplo, da construção de hormônios esteróides, que surgem a partir de moléculas de colesterol. Por exemplo, a aldosterona é uma molécula endócrina essencial para o equilíbrio iônico e da pressão arterial. Sua formação passa pelo REL, o que indica a importância dessa organela. Esse tipo de retículo também se relaciona com a desintoxicação do organismo. Por meio de oxidação, redução ou metilação de compostos químicos, a estrutura possibilita que substâncias tóxicas e nocivas fiquem desativadas no corpo humano. A ingestão frequente de álcool pode induzir que as células produzam REL cada vez mais eficientes, para dar conta de eliminar a molécula etílica de dentro do organismo. Afinal, os efeitos do uso persistente de álcool são extremamente danosos à saúde. O fígado é um dos órgãos mais importantes quando o tema é desintoxicação corporal. Por isso, é comum que as células dessa estrutura, OS HEPATÓCITOS, TENHAM UM RETÍCULO LISO BEM DE SENVOLVIDO. Essa organela também atua sobre a obtenção de glicose a partir de glicogênio. (o armazenamento de energia no corpo humano se dá por meio do glicogênio e, para acessar esse conteúdo energético, é necessário que essa molécula seja hidrolisada. Para tal fenômeno, em ambiente citoplasmático, o REL é essencial.) Pode-se citar, também, que o retículo sem ribossomos está envolvido na armazenagem de íons cálcio. Como esse elemento químico é vital para a contração muscular esquelética, pode-se observar que em músculos como o bíceps, tríceps e peitorais, os RELs são bem desenvolvidos. e atuantes — nessa localização, a organela pode ser chamada de RETÍCULO SARCOPLASMÁTICO. Por fim, é importante mencionar que os lipídios, em especial os fosfolipídios, são produzidos no retículo endoplasmático liso COMPLEXO DE GOLGI E LISOSSOMOS O complexo golgiense é um conjunto de vesículas achatadas (cisternas) que possuem porções laterais dilatadas e estão dispostas uma em cima da outra, formando uma espécie de pilha. Cada vesícula achada, que é uma espécie de saco membranoso, garante que o material dentro dela não se misture com o material presente no citoplasma da célula. A FACE CIS, também denominada de região formadora, é o local onde vesículas provenientes do retículo endoplasmático são incorporadas e caracteriza-se por suas membranas bastante semelhantes às do retículo endoplasmático. Isso se deve ao fato de que a vesícula proveniente do retículo endoplasmático adiciona sua membrana e também seu conteúdo ao interior do complexo golgiense por meio da fusão das membranas. A face cis é a porta de entrada no complexo. A FACE TRANS, também chamada de região de maturação, é o local onde são liberadas as vesículas de secreção e caracteriza-se por possuir membranas bastante parecidas com a membrana plasmática. Essa porção pode ser considerada a porta de saída e é o local mais distante do retículo. FUNÇÃO DO COMPLEXO DE GOLGI O complexo golgiense é uma organela que apresenta diversas funções, sendo alguma delas: adição de açúcares às proteínas e aos lipídios sintetizados no retículo endoplasmático (glicosilação); adição de sulfato às CITOLOGIA Luana Vaz proteínas e aos lipídios (sulfatação); fabricação de certas macromoléculas; formação da parede celular e do acrossomo (estrutura localizada na região da cabeça do espermatozoide); e transporte, via vesículas, de moléculas que saem do retículo endoplasmático. Geralmente o transporte dessas moléculas obedece a três destinos: membrana plasmática, vesículas de secreção e lisossomos, os quais serão responsáveis pela formação dessa organela. SECREÇÃO CELULAR O processo no qual o complexo golgiense transporta e elimina substâncias LISSOSOMOS O lisossomo é uma organela rica em enzimas digestórias que tem a função de realizar a DIGESTÃO INTRACELULAR . Ele atua no processo de degradação de macromoléculas e outras partículas capturadas pela célula por endocitose, além de ajudar na degradação de estruturas obsoletas na célula, permitindo a reciclagem de organelas e de componentes celulares envelhecidos. Para chegar até os lisossomos, os materiais que serão degradados seguem diferentes rotas. Na fagocitose, a célula estende projeções citoplasmáticas (pseudópodes) de modo a capturar uma determina partícula. Essas projeções se fusionam na ponta e formam o chamado fagossomo. Os fagossomos se fundem com lisossomos, e ocorre então a digestão intracelular. Muitas células se alimentam por meio desse processo, sendo esse o caso, por exemplo, das amebas. Macrófagos também realizam fagocitose, processo fundamental na defesa do nosso organismo. Quando ocorre a endocitose de líquidos e moléculas em vesículas menores, o conteúdoé entregue a endossomos, estruturas que têm a função de distribuir materiais endocitados. Os endossomos se encarregam de entregar o seu conteúdo aos lisossomos para que a digestão ocorra. Em relação ao processo de degradação de estruturas obsoletas da própria célula (autofagia), o que se observa é um cerco da organela por uma membrana dupla, formando um autofagossomo, e sua fusão com o lisossomo. Enzimas decompõem o material que foi cercado, e compostos orgânicos são liberados para o citosol para que a célula possa reutilizá-los. TIPOS DE LISOSSOMO? → LISOSSOMO PRIMÁRIO Os lisossomos são chamados de lisossomos primários quando apresentam em seu interior apenas enzimas. Isso significa que essas organelas não participam de nenhum processo digestivo. → LISOSSOMO SECUNDÁRIO Os lisossomos são chamados de secundários quando estão associados a um endossomo ou vacúolo para digestão. É no lisossomo secundário, portanto, que ocorre a digestão intracelular. origem das enzimas lisossomais? DOS RIBOSSOMOS PEROXISSOMOS METABOLISMO DE ÁCIDOS GRAXOS: os peroxissomos estão envolvidos na oxidação de ácidos graxos de cadeia longa, transformando-os em moléculas menores que podem ser usadas como fonte de energia ou para a síntese de outras moléculas. Esse processo é denominado B-oxidação, e ocorre pelo encurtamento das cadeias dos ácidos graxos sequencialmente em blocos de dois átomos de carbono por vez, transformando-os em acetil-coenzima A (acetil-CoA). Em mamíferos, a B-oxidação também ocorre nas mitocôndrias, além dos peroxissomos. Já nas células vegetais, esse processo ocorre apenas nos peroxissomos. DESINTOXICAÇÃO CELULAR: os peroxissomos, pela enzima catalase, são capazes de oxidar várias moléculas tóxicas que entram na corrente sanguínea provenientes do consumo de medicamentos, álcool, entre outros. Esse processo é muito importante nas células do fígado e do rim, uma vez que são receptores de diversas substâncias tóxicas do organismo. Aproximadamente 25% do etanol que bebemos são oxidados por meio dessa reação. CITOLOGIA Luana Vaz A CATALASE também é importante para converter o excesso de H2O2 presente na célula (e tóxico a ela) em H2O por meio da reação FORMAÇÃO DE PLASMALOGÊNIOS: os peroxissomos também possuem funções biossintéticas, como a formação inicial de plasmalogênios. Plasmalogênios são fosfolipídeos que participam da constituição da mielina dos axônios das células nervosas. Na ausência de plasmalogênios, danos ocorrem na mielinização dos axônios, levando a condições neurológicas graves." DOENÇAS PEROXISSÔMICAS ADRENOLEUCODISTROFIA LIGADA AO X: esse distúrbio peroxissomal está associado a um gene defeituoso localizado no cromossomo sexual X. A presença desse gene defeituoso leva à alta de uma proteína de membrana responsável pelo transporte de ácidos graxos para o interior dos peroxissomos. SÍNDROME DE ZELLWEGER: esse distúrbio é caracterizado pela presença de mutações que interferem nos sinais de importação das enzimas peroxissomais do citosol para o interior dos peroxissomos. Embora os peroxissomos estejam presentes, as enzimas permanecem no citosol, deixando os peroxissomos vazios. Essa condição dificulta até mesmo a visualização dessas organelas, mesmo em órgãos como rim e fígado, no quais eles são normalmente abundantes. A síndrome de Zellweger é uma doença grave, e os indivíduos afetados apresentam disfunções neurológicas, hepáticas e renais severas, frequentemente não sobrevivendo por mais do que algumas semanas após o nascimento. PROTEOSSOMOS Eliminar proteínas intracelulares indesejadas. Ação do peptídeo ubiquitina(selo de destruição / beijo da morte). Após reconhecimento, são trituradas nos proteossomos com consumo de ATP (lisossomos não consomem ATP). Os proteossomos são complexos proteicos intracelulares que se encarregam de degradar proteínas danificadas ou não funcionais, desempenhando um papel fundamental na homeostase proteica. Os proteossomos regulam vários processos celulares, como: Metabolismo, Sinalização, Divisão, Morte celular. MITOCÔNDRIAS ocorre a respiração celular, um processo em que moléculas orgânicas são utilizadas na fabricação de adenosina trifosfato (ATP), que é a principal fonte de energia das células. Mitocôndrias são organelas celulares de formato esférico ou alongado que medem cerca de 10 μm de comprimento e de 0,5 a 1,0 μm de largura. espermatozoides = 25 hepatócitos = 500 até 1.600; células renais = 300 certos ovócitos = 300.000; vida em hepatócitos de ratos = 7 dias / vida média = 10 dias MEMBRANA EXTERNA: síntese de lipídios, metabolismo de ácidos graxos, permeabilidade a sais, açúcar, nucleotídeos (porina). ESPAÇO INTRAMEMBRANOSO: síntese de ATP, presença de prótons, além de trocas metabólicas com o citoplasma. Membrana interna: produção de ATP (cadeira respiratória) e início da síntese de colesterol. Apresenta 80% de lipídios e 20% de proteínas. Transporte altamente específico. Presença de enzimas: ATPase, cardiolipina e porina. MATRIZ MITOCONDRIAL: local do Ciclo de Krebs (do ácido cítrico). Apresenta o DNA circular. Codifica apenas 5% das 700 proteínas aí existentes. MEMBRANAS CONTÍNUAS: via de transporte de moléculas que entram e saem da matriz. CITOLOGIA Luana Vaz Transformam energia química existente nos metabólitos em energia armazenada nas ligações fosfato de ATP. Glicose –180 g de CHO produzem 38 ATPs. 1 ATP produz 10.000 K/cal. Portanto, 38 ATPs= 380.000 K/cal. No calorímetro, 180 g de carboidrato = 690.000 K/cal. A diferença de 310.000 K/cal –dissipadas / calor (homeostasia). No trabalho osmótico, mecânico, elétrico, químico age a enzima ATPase, liberando a energia armazenada no ATP: ATP –P = ADP+ energiae ADP+ P = ATP Há problemas mitocondriais: doenças mitocondriais, como as disfunções musculares. RIBOSSOMOS E POLIRRIBOSSOMOS Tamanho: 0,020 / 0,030 µm = 20 / 30 nm de Ø. Sem membrana. Constituição química: 4 tipos de RNAr + 80 proteínas. Origem: RNAr / proteínas X subunidades maior e menor. Ação dos antibióticos nos ribossomos bacterianos. Polirribossomos: grupos de ribossomos + RNAm. Função: decodificam a mensagem contida no RNAm (códon) e/ou tradução do RNAm para síntese proteica. Polirribossomos do citoplasma x ribossomos do REG/RER. TIPOS: bactéria, cloroplasto e mitocôndria x célula eucarionte. A fixação no RE é pela subunidade maior e no RNAm é pela subunidade menor RIBOSSOMOS Trata-se de pequenas partículas que medem de 20 nm a 30 nm, sem membranas e formadas por proteínas e RNA ribossomal (RNAr). Nos eucariotos, os ribossomos são formados por quatro tipos de RNA ribossomal e, aproximadamente, 80 proteínas diferentes. A maior parte do RNA ribossomal é produzida no nucléolo, enquanto as proteínas são produzidas no citoplasma. As proteínas que formarão o ribossomo migram do citoplasma para o núcleo e associam-se aos RNA ribossomais, formando subunidades, que migram para o citoplasma. Os ribossomos são formados por duas subunidades: subunidade maior e subunidade menor. Essas saem do núcleo separadas, mas se unem no citoplasma. Um ribossomo funcional é formado por ambas unidas e ligadas a uma molécula de RNA mensageiro (RNAm). Esse ribossomo funcional é responsável por garantir a síntese de proteínas, e, quando o complexo é formado, podemos observar quatro sítios de ligação distintos, um sítio na unidade menor e três sítios na unidade maior (sítios P, A e E): Sítio para ligação da molécula de RNA mensageiro presente na unidade menor. SÍTIO P: Nesse local observa-se uma molécula de RNA transportador (RNAt) ligada à cadeia polipeptídica que está se formando. SÍTIO A : Nesse local observa-se a presença de RNA transportador carregando o próximo aminoácido,que será ligado à cadeia polipeptídica. SÍTIO E : Nesse local de saída, os RNA transportadores descarregados deixam o ribossomo." LOCALIZAÇÃO Os ribossomos podem ser encontrados livres no citosol (ribossomos livres) ou então ligados à membrana do retículo endoplasmático e do envelope nuclear (ribossomos ligados). CITOLOGIA Luana Vaz Não podemos esquecer-nos ainda dos ribossomos encontrados no interior de cloroplastos e mitocôndrias e que se destacam por serem menores que os outros citados. Nas células procariontes, em que não há núcleo definido, nem organelas membranosas, os ribossomos são encontrados apenas livres no citosol. FUNÇÃO DOS RIBOSSOMOS Os ribossomos são organelas responsáveis PELA SÍNTESE DE PROTEÍNAS NA CÉLULA . Células responsáveis por grande produção de proteínas, como as do pâncreas, são ricas nessas estruturas. Além disso, em células com grande atividade metabólica, os ribossomos podem ser encontrados em agrupamentos, conhecidos como polirribossomos. SÍNTESE DE PROTEÍNAS Na etapa DE INÍCIO , observa-se a aproximação das moléculas de RNA mensageiro e do RNA transportador, além das subunidades do ribossomo. O RNA transportador, nessa etapa, levará o primeiro aminoácido que formará a cadeia polipeptídica. Após a etapa de início, temos a etapa DE ELONGAÇÃO . Nela os aminoácidos são adicionados um a um. O RNA transportador chega ao sítio A e pareia-se por complementaridade ao códon do RNA mensageiro. Ocorre então uma ligação peptídica entre o aminoácido que está no sítio A e a cadeia polipeptídica em formação que está no sítio P. O ribossomo move o RNA transportador do sítio A para o sítio P, e o RNA transportador, do sítio P, segue para o sítio E, onde é liberado. O RNA mensageiro também desloca-se nesse processo, fazendo com que no sítio A localize-se no próximo códon que será traduzido. A última etapa é a etapa DE TÉRMINO , marcada pela chegada no sítio A do ribossomo do códon de término. As trincas UAG, UAA e UGA sinalizam o fim da tradução, uma vez que não codificam nenhum aminoácido. Quando essas trincas surgem, entra em ação o fator de liberação, que será responsável pela liberação do polipeptídio. Após o fim do processo, todos os componentes separam-se, inclusive as duas subunidades ribossomais. Para saber mais sobre o processo de síntese proteica, acesse o texto: Síntese de proteínas. DIFERENÇA ENTRE OS RIBOSSOMOS DE PROCARIOTOS E EUCARIOTOS Os ribossomos de procariotos e de eucariotos são bem semelhantes quanto a sua estrutura, entretanto, pequenas diferenças podem ser observadas entre eles. De maneira geral, os ribossomos dos eucariotos são maiores que aqueles presentes em organismos procariontes. Além disso, observa-se uma pequena diferença no que diz respeito à composição, sendo os ribossomos dos eucariotos mais complexos. CITOESQUELETO O citoesqueleto é responsável pela formação e movimentação da célula, pelo posicionamento das organelas e pelo tráfego de vesículas. Constituído quimicamente por proteínase de localização citoplasmática, podendo ser dinâmicos e estáveis. Tamanho dado em nm é do Ø. Comp. de microtúbulos / µm. Actina, miosina, tubulina, queratina, vimentina, desmina e proteínas neurofibrilares. Filamentos intermediários são os estáveis: queratina / células epiteliais; vimentina / células conjuntivas; desmina / fibras musculares lisas e estriadas (linha Z). Actina/ citoplasma é dinâmica x Actina/ miofibrila é estável. Actina dinâmicax aumenta e diminui de tamanho (dímeros). Actina= actina G + troponina + tropomiosina MICROTÚBULOS Tubulinas se polimerizam e formam microtúbulos. *Centríolos, centrômeros e corpúsculos basais / cílios / flagelos. Microtúbulos: se desfazem e se refazem x polimerização. Polimerização é dependente de cálcio citoplasmático. Microtúbulos dos cílios são estáveis. Microtúbulos do fuso mitótico possuem curta duração. CITOLOGIA Luana Vaz Ação de substâncias químicas: colchicina, taxol e vimblastina. Função dos microtúbulos: morfologia celular, movimentos intracelulares e estruturação –cílios, flagelos, centríolos e corpúsculos basais. CÍLIOS E FLAGELOS Cílios e flagelos são também organelas microtubulares bastante estáveis que nada mais são que projeções digitiformes da membrana plasmática dotadas de movimento. Essencialmente similares em estrutura, os cílios são geralmente menores e ocorrem em grande número, enquanto os flagelos são maiores e encontram-se em pequeno número por célula. O movimento dos cílios e flagelos reside numa interação altamente específica entre os microtúbulos existentes em seu interior que, para isso, dispõem-se de modo bastante organizado, formando 9 duplas de microtúbulos periféricos e mais dois centrais OS FILAMENTOS DE ACTINA Os filamentos de actina, ou, simplesmente, MICROFILAMENTOS , constituem o segundo elemento de impotância na composição do citoesqueleto de uma célula eucariótica típica. Apresentando diâmetros bem menores que os microtúbulos (cerca de 7 nm), os microfilamentos de actina (ou actina F) são, na realidade, polímeros polarizados (com extremidades "+" e "-", como nos microtúbulos) formados por arranjos, em dupla hélice, de moléculas globulares da proteína actina (a actina G), que se associam a moléculas de ATP. Distribuídos por todo o citossol, os microfilamentos formam, muitas vezes, feixes bem organizados como, por exemplo, nas chamadas fibras tensoras, importante componente citoesquelético de células em cultura, e no interior das microvilosidades FUNÇÕES DOS FILAMENTOS DE ACTINA Além de suporte esquelético, como no caso das microvilosidades, os microfilamentos também estão envolvidos em uma série de movimentos celulares. A contração da célula muscular constitui, certamente, o exemplo mais característico de movimento devido à ação de microfilamentos Esquema da disposição dos feixes de actina e miosina na fibra muscular (A), nos estados relaxado e contraído. Note que os filamentos de miosina (que atuam como proteínas motoras) deslizam em relação aos de actina neste tipo de movimento. Imagens de cortes de células musculares nos dois estados citados, podem ser vistas na fig. B. Este tipo de movimento é ocasionado por uma interação específica e reversível entre dois tipos de filamentos, com um consumo simultâneo de ATP. Um desses filamentos é constituído pela actina em sua forma F (além de outras CITOLOGIA Luana Vaz proteínas de ação reguladora), enquanto que o segundo tipo, de maior diâmetro, é formado por um feixe bipolarizado de uma outra proteína existente em maior quantidade — a miosina. Esta última atua como uma proteína motora (como as dineínas e cinesinas) em relação à actina. Assim, a contração muscular, provocada pelo estímulo nervoso, decorre do deslizamento dos feixes de miosina em relação à actina, tendo como consequência, o encurtamento (contração) da célula muscular. Com a presença de microfilamentos de actina em células não musculares (incluindo as células vegetais), juntamente com a constatação da existência de moléculas de miosina (embora em menor quantidade que nas células musculares e raramente detectáveis na forma de filamentos) e outras proteínas associadas, verificou-se que muitos dos movimentos observados nessas células são decorrentes de interações actomiosínicas, similares às existentes em células musculares. OS FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS Os chamados filamentos intermediários, com cerca de 10 nm de diâmetro, são normalmente considerados como os componentes mais estáveis do citoesqueleto. Não são polímeros de proteínas globulares como nos casos anteriores mas sim de proteínas fibrosas trançadas, semelhantes a cabos de aço . Possuindo uma composição protéica heterogênea, os filamentos intermediários sãoparticularmente proeminentes em células, ou regiões celulares, sujeitas a tensões mecânicas. Assim, nas células epiteliais, uma classe de filamentos intermediários, formados por queratina, uma proteína extremamente resistente (que constituem as unhas e o cabelo no homem, por exemplo) forma uma rede que se estende por toda a célula, se utilizando dos desmossomos como sítios de ancoragem. Os neurofilamentos, outro tipo de filamento intermediário, são encontrados ao longo dos processos celulares de neurônios, contribuindo para sua estabilidade estrutural. Ao contrário dos outros elementos do citoesqueleto, os filamentos intermediários não estão comprometidos diretamente com movimentos celulares. núcleo celular Controle das atividades celulares, estabelecendo quais e quando as proteínas serão produzidas. Armazenamento da informação genética, uma vez que é no núcleo que está presente a maior parte do DNA. Dizemos especificamente que a maior parte do DNA está no núcleo, pois nas mitocôndrias e plastos observa-se também a sua presença. Duplicação do DNA. Síntese e processamento do RNA mensageiro, transportador e ribossomal. COMO AS CÉLULAS SÃO CLASSIFICADAS DE ACORDO COM SEUS NÚCLEOS CELULARES? CÉLULAS MONONUCLEADAS: possui apenas um núcleo. Exemplo: células epiteliais. CÉLULAS BINUCLEADAS: possuem dois núcleos. Exemplo: células hepáticas. CÉLULAS PLURINUCLEADAS (polinucleadas): possuem vários núcleos. Exemplo: células das fibras musculares. CÉLULAS ANUCLEADAS: não possuem núcleo. Exemplo: células das hemácias dos animais mamíferos. CITOLOGIA Luana Vaz NÚCLEO INTEFÁSICO Principal característica que distingue uma célula eucarionte de uma procarionte controla o metabolismo celular através da transcrição do DNA nos diferentes tipos de RNAs, os quais, são traduzidos em diferentes proteínas Na intérfase, o DNA pode atuar de duas maneiras: autoduplicando-se (replicação) transcrevendo sua informação em RNA DNA DNA Replicação DNA RNA PROTEINAS Transcrição tradução ENVELOPE NUCLEAR Separa o conteúdo do núcleo do citoplasma Constituído por dupla membrana. A membrana interna apresenta a lâmina nuclear e a membrana externa apresenta ribossomos aderidos e é contínua com o retículo endoplasmático rugoso Membrana lipoprotéica (30% de lipídeos e 70% de proteínas) Possui poros (é descontínuo) NUCLEOPLASMA Solução aquosa de proteínas, RNAs, nucleotídeos e íons, onde estão mergulhados o nucléolo e a cromatina NUCLÉOLO É o local de síntese do RNA ribossômico NÚCLEO INTERFÁSICO O seu tamanho está relacionado com a intensidade de síntese protéica que ocorre no citoplasma da célula Constituído principalmente por proteínas e RNA ribossômico APRESENTAM 3 COMPONENTES centro fibrilar componente fibrilar denso componente granular CROMATINA Estruturas filamentosas localizadas no interior do núcleo. São unidades estruturais de DNA dentro do núcleo. Estruturas com todas as informações genéticas (genes). Responsáveis pela transmissão dos caracteres hereditários. Quimicamente: DNA + histona(ácido + proteína). “Apresenta segmentos” com nucleotídeos –os genes. Cada gene contém um determinado código específico. Regiões de transcrição e processamento do RNAr e de montagem das subunidades ribossômicas CITOLOGIA Luana Vaz O conjunto destes códigos específicos é o código genético. O código é transcrito numa molécula de RNAm. Tradução do código no citoplasma: RNAr / RNAt –proteína. Fenótipo x manifestação da proteína. DNA + proteínas específicas associadas (histonas e não- histonas) + pequena quantidade de RNA Organização é dinâmica, podendo ser alterada de acordo com a fase do ciclo celular No núcleo interfásico, a cromatina pode estar compactada e/ou descompactada, dependendo do estágio funcional da célula. No núcleo em divisão, a cromatina está altamente compactada, na forma de cromossomos O SER HUMANO APRESENTA: 46 cromossomos x células somáticas; 23 cromossomos x células gaméticas. A MOSCA DAS FRUTAS APRESENTA: 8 cromossomos x 4 cromossomos. ESTADOS FUNCIONAIS DA CROMATINA HETEROCROMATINA ou região heterocromática: É inativa (mais condensada), portanto não é transcrita em RNA HETEROCROMATINA CONSTITUTIVA (seqüências gênicas repetitivas que não são transcritas) HETEROCROMATINA FACULTATIVA (podem ser transcritas, porém são inativadas) Ex. cromossomo X – cromatina sexual EUCROMATINA OU REGIÃO EUCROMÁTICA: 10% é ativa (menos condensada), portanto é transcrita em RNA e o restante é inativo (mais condensada) A transcrição ocorre somente durante a intérfase CROMATINAS: Toda a porção do núcleo que se cora, com exceção do nucléolo. É formada por DNA complexado a proteínas HETEROCROMATINAS E EUCROMATINAS: níveis de compactação dos filamentos de cromatina CONDENSINA: proteína que condensa a cromatina no cromossomo EUCROMATINAS: fibras descondensadas - maior atividade gênica HETEROCROMATINAS: fibras condensadas – menor atividade gênica CROMOSSOMOS METAFÁSICOS Duas moléculas-filhas de DNA (duas cromátides) unidas pelo centrômero De acordo com a posição do centrômero, os cromossomos podem ser classificados como: METACÊNTRICOS: centrômero central, cromossomo com dois braços de tamanhos iguais SUBMETACÊNTRICOS: centrômero fora do centro, cromossomo com braços desiguais ACROCÊNTRICOS: centrômero subterminal TELOCÊNTRICOS: centrômero terminal Nucleossomos: DNA associado a proteínas histonas CITOLOGIA Luana Vaz NUCLEOSSOMOS: DNA ASSOCIADO A HISTONAS A ASSOCIAÇÃO DOS NUCLEOSSOMOS FORMA OS NUCLEOFILAMENTOS : EMPACOTAMENTO DO NUCLEOFILAMENTO FORMA A SOLENÓIDE: FIBRA DE 30NM DE DIÂMETRO Estrutura do cromossomo CICLO CELULAR MITÓTICO. 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. CITOLOGIA Luana Vaz 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. 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. 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 sãoresponsáveis 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. CITOLOGIA Luana Vaz CONTROLE DO CICLO CE LULAR 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 diferentes moléculas. 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: 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 VE RIFICAÇÃO: 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. APOPTOSE –MORTE CELULAR PROGRAMADA GENETICAMENTE é um tipo de morte celular irreversível, onde o corpo elimina as células potencialmente agressivas ou que já tenham cumprido sua função. Diferentemente da necrose, a apoptose realiza sua função sem causar danos ao corpo. MECANISMOS DA APOPTOSE Imagine uma célula em perigo, enfrentando uma situação estressante ou danos irreparáveis no seu DNA. Em vez de gerar uma resposta exagerada e inflamatória no corpo, essa célula ativa um conjunto de sinais internos a partir de enzimas e vias que causam o seu suicídio programado. VIA INTRÍNSECA E EXTRÍNSECA As caspases são enzimas proteolíticas responsáveis pela execução dos eventos celulares que causam a apoptose. Elas se encontram inativadas no interior das células, sendo ativadas por meio de duas vias: a VIA MITOCONDRIAL (intrínseca) e A VIA RECEPTOR DE MORTE (extrínseca) . CITOLOGIA Luana Vaz ATIVAÇÃO DAS CASPASES Existem duas categorias principais de caspases: as caspases desencadeantes e as caspases executoras. As caspases desencadeantes são ativadas tanto pela via intrínseca quanto pela via extrínseca, e as caspases executoras são ativadas no final da apoptose, a partir das caspases desencadeantes. REMOÇÃO DOS CORPOS APOPTÓTICOS O resultado dessa ativação é a retração da célula, a formação de corpos apoptóticos e a fragmentação do DNA. Toda a “sujeira” é devidamente fagocitada pelos fagócitos e células vizinhas sem deixar rastros. É um processo sofisticado e programado. EXEMPLOS DE APOPTOSE CICLO MENSTRUAL: particularmente na fase menstrual, quando não ocorre a fertilização e implantação do óvulo fertilizado, inicia-se o processo de apoptose nas células do endométrio que revestem o útero. Este processo é fisiológico e necessário para a renovação do endométrio e manutenção do ciclo reprodutivo. EMBRIOGÊNESE: durante a embriogênese, a apoptose ajuda a moldar a forma e a estrutura do embrião. Um exemplo são as membranas interdigitais das mãos e dos pés, que sofrem apoptose levando a separação dos dedos. NFECÇÕES VIRAIS: como nem tudo são flores, alguns processos patológicos também podem ativar a apoptose. Quando uma célula é infectada por um vírus, ela pode ativar mecanismos de apoptose para limitar a replicação viral e impedir a disseminação da infecção. APOPTOSE X NECROSE PAPEL FISIOLÓGICO E PATOLÓGICO: na necrose o processo é patológico, enquanto na apoptose o processo pode ser fisiológico ou patológico. TAMANHO DAS CÉLULAS: na necrose as células aumentam de tamanho durante seu processo de morte celular, enquanto na apoptose as células diminuem de tamanho. PROCESSO INFLAMATÓRIO: a necrose provoca inflamação, enquanto a apoptose ocorre sem processo inflamatório. Morte por apoptose é dependente das caspases. Morte autofágica geralmente independe das caspases. ALTERAÇÕES MORFOLÓGICAS 1.Diminuição do volume celular (atrofia). 2.Cromatina fixada na carioteca, núcleo denso. 3.Cariorréxis (fragmentação do núcleo). 4.Agregação dos componentes celulares. 5.No MOC –eosinofilia celular. 6. Surgem corpos apoptóticos. 7. Presença de macrófagos CAUSAS 1.Por resposta imunológica. 2. Por ação do linfócito T citotóxico. 3. Para renovação das células lábeis. 4.No corte do suprimento hormonal. 5. Por estímulos fisiológicos / embriológicos. 6. Por alteração nos telômeros.