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REVISÃO SIMULADO 2 E AV Bases de Biologia Celular e Genética Profa. Dra. Fernanda Costal Oliveira Bióloga e Nutricionista fernanda.costal@estacio.br @fernandacostal.nutri mailto:fernanda.costal@estacio.br COMPOSTOS ORGÂNICOS ¡ Compostos de carbono com uma grande variedade de grupos funcionais - Biomoléculas 2 Proteínas Aminoácidos Carboidratos Monossacarídeos Lipídios Ácidos graxos Ácidos Nucleicos Nucleotídeos Carbono Oxigênio Hidrogênio Nitrogênio Elementos Químicos ÁCIDOS NUCLEICOS Função: Armazenamento e transmissão da informação genética 3 DNA – ácido desoxirribonucléico: armazenador da informação genética na maioria dos seres vivos RNA – ácido ribonucléico: armazenador da informação genética em alguns vírus, importante na transmissão da informação 44 MEMBRANA CELULAR 5 Importar e Exportar Moléculas Capacidade de Movimentação e Expansão Recepção de Informação MEMBRANAS CELULARES Funções: 1. Manutenção da constância do meio intracelular; 2. Controle de entrada e saída de sunstâncias; 3. Suporte físico para enzimas 4. Transporte de moléculas – formação de vesículas de transporte; 5. Reconhecimento de moléculas (Ex. Hormônios); 6. Junção célula a célula; 7. Fixação da célula no tecido/migração celular. 6 MOSAICO FLUIDO 7 Modelo atual: mosaico-fluido: “A membrana plasmática é constituída por um mosaico de moléculas protéicas colocadas numa bicamada fluida de lipídeos” 8 DIFUSÃO SIMPLES • Difusão a favor do gradiente de concentração • Não gasta ATP DIFUSÃO FACILITADA • A favor do gradiente de concentração • Mais rápida que difusão passiva • Necessita da ajuda de um transportador • Não gasta ATP TRANSPORTE ATIVO • Pode transportar contra o gradiente de concentração • Gasta ATP TRANSPORTE PASSIVO A favor do gradiente de concentração Sem gasto de ATP OSMOSE • Difusão de água a favor do gradiente de concentração • Não gasta ATP 9 10 ORGANELAS 11 12 Principais funções dos compartimentos envoltos por membranas de uma célula eucariótica animal Núcleo Contém o genoma principal e síntese de DNA e RNA. Retículo endoplasmático (Liso e Rugoso) Síntese da maior parte dos lipídeos e de proteínas para distribuição às várias organelas, à membrana plasmática e para exportação. Complexo (Aparelho) de Golgi Modificação, distribuição e empacotamento de proteínas e lipídeos para as suas secreções ou entregas para outras organelas. Lisossomos Degradação intracelular. Mitocôndrias Síntese de ATP pela fosforilação oxidativa. Peroxissomos Degradação do Peróxido de Hidrogênio Cloroplastos Fotossíntese. Ribossomos Síntese proteica 13 FOTOSSÍNTESE E RESPIRAÇÃO CELULAR 14 FOTOSSÍNTESE X RESPIRAÇÃO CELULAR 16 MITOCÔNDRIAS ¡ Organelas esféricas ou alongadas com membrana dupla. ¡ Presentesem quase todos os tipos de células eucariontes e é onde a maior parte do ATP ¡ São encontradas onde há maior necessidade de energia, pois sua função principal é a respiração aeróbica celular - produção de energia (ATP). 17 MITOCÔNDRIAS Membranamitocondrial externa ¡ Bicamada lipídica semelhante ao RE; ¡ Permeável a íons e a pequenas moléculas (devido às porinas) ¡ Complexos transportadores – importa proteínas do citoplasma para o interior. Espaço intermembranar ¡ Possui o mesmo pH e a mesma composição iônica do citoplasma. Membranamitocondrial interna ¡ Apresenta uma bicamada lipídica mais fluida e menos permeável. ¡ Cadeia transportadora de elétrons. ¡ Origina as cristas mitocondriais. 18 Proteínas transmembranares que formam poros aquáticos na membrana. MITOCÔNDRIAS Matriz mitocondrial ¡ É um coloide concentrado que se dispersa devagar ¡ Aspecto coloidal decorrente da elevada concentração de macromoléculas. Genoma ¡ Possui material genético próprio e circular 19 DIVISÃO, DIFERENCIAÇÃO E MORTE CELULAR 20 MORTE CELULAR 21 Necrose Apoptose A morte celular em um organismo multicelular geralmente ocorre de duas maneiras possíveis: Necrose MorteCelular acidental Apoptose Morte Celular programada Tipo de morte celular: necrose x apoptose. MORTE CELULAR Equilíbrio de Hardy-Weinberg Ao final deste módulo, você será capaz de descrever o equilíbrio de Hardy-Weinberg e a estrutura genética de populações. 2 Genética de populações Equilíbrio de Hardy-Weinberg A Lei de Hardy-Weinberg é um modelo matemático que avalia o efeito dos cruzamentos nas frequências alélicas e genotípicas de uma população. Uma população está em equilíbrio de Hardy-Weinberg quando suas frequências alélicas e genotípicas se mantêm constantes ao longo do tempo, desde que nenhum outro fator evolutivo esteja atuando na população. Equilíbrio de Hardy-Weinberg Para atender ao equilíbrio de Hardy-Weinberg, a população deve seguir algumas premissas, como: A. Cruzamento aleatório: Todos os genótipos precisam ter chances iguais de reprodução. B. Sem mutações: As mutações podem alterar as frequências alélicas com a criação de novos alelos. C. Sem fluxo gênico: Não deve haver fluxo gênico com outras populações. Não pode ter entrada nem saída de indivíduos, capazes de alterar a composição genética original da população. D. População extensa: A população deve ser grande. Além do mais, deve existir o mesmo número de machos e fêmeas na população e todos os casais devem ser igualmente férteis. E. Sem favorecimento genotípico: A população não deve estar sob pressão da seleção natural. Não devem existir fatores que aumentem ou diminuam a sobrevivência de indivíduos que apresentam determinado genótipo. REPLICAÇÃO DO DNA 26 RELEMBRANDO... § São formados por nucleotídeos Nucleotídeos: § Base nitrogenada § Grupo fosfato § Pentose REPLICAÇÃO DO DNA § Para que as células se dividam e as células filhas permaneçam com a mesma informação genética da célula mãe, a molécula de DNA passa por replicação ou duplicação. § Formação de uma nova fita de DNA a partir de uma fita molde § Em eucariotos ocorre na Fase S da Intérfase, antes do início da Divisão Celular. § A Replicação é SEMICONSERVATIVA Helicase: Abre a dupla hélice (rompimento das ligações de hidrogênio), separando os 2 filamentos de DNA e promove o avanço da forquilha de replicação. Topoisomerase (Girase): Executa cortes e religa o DNA logo a frente da forquilha de replicação – Evita superelicoidização . TRANSFORMAÇÃO GENÉTICA E TRANSGÊNICOS 32 TRANSFORMAÇÃO GENÉTICA E TRANSGÊNICOS 33 Transformação genética indireta em células vegetais por meio de Agrobacterium spp. Organismo Geneticamente Modificado (OGM) VANTAGENS DESVANTAGENS 34 GENÉTICA DO CÂNCER O CÂNCER ¡ Câncer (tumor maligno): ¡ Perda de controle de crescimento ¡ Capacidade de invadir os tecidos vizinhos (metástase), se espalhando para locais mais distantes. ¡ Os tumores benignos: ¡ Bem delimitados ¡ Sem capacidade de invasão ou de produzirem metástases são chamados de benignos. 36 GENÉTICA DO CÂNCER ¡ As mutações genéticas que desencadeiam o câncer ocorrem, basicamente, em dois tipos de genes: ¡ Proto-oncogenes; ¡ Genes supressores tumorais. 37 GENÉTICA DO CÂNCER ¡ Proto-oncogenes ¡ São genes normais que, quando sofrem mutações, originam os ONCOGENES - estimulam a proliferação celular e quando sofrem as mutações, passam a estimular de forma descontrolada, levando ao câncer. 38 GENÉTICA DO CÂNCER ¡ Genes supressores tumorais ¡ Controlam a divisão celular – inibem a divisão ou induzem à apoptose, por exemplo. ¡ Quando estes genes sofrem as mutações, deixam de funcionar e as células se multiplicam de forma descontrolada, levando ao câncer. 39