Biologia Celular: Estrutura e Funcionamento

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Aula Expositiva de Biologia Celular: Da Membrana ao Nucleo (com Aplicacoes Medicas)
Parte I - Membrana Plasmatica e Transporte
Membrana Plasmatica: Modelo do Mosaico Fluido
A membrana plasmatica e uma bicamada lipidica dinamica com proteinas integrais e perifericas.
Fosfolipideos anfipaticos se organizam espontaneamente, formando uma barreira sem gasto
energetico. Sua fluidez depende de temperatura, grau de insaturacao dos acidos graxos e
colesterol.
Aplicacao Medica: A fluidez influencia a acao de anestesicos gerais e a funcao de receptores
neuronais.
Microscopia da Membrana
O limite de resolucao do microscopio optico (~200 nm) impede a visualizacao direta da membrana
(~7-10 nm). Para estudar detalhes, utiliza-se o microscopio eletronico.
Exemplo Clinico: Esferocitose hereditaria, causada por mutacoes em proteinas de membrana, leva
a anemia hemolitica.
Transporte Celular
- Difusao simples e facilitada: passagem de moleculas a favor do gradiente.
- Osmose: fluxo de agua em direcao ao meio mais concentrado.
- Transporte ativo: movimento contra o gradiente, usando ATP.
Aplicacao Medica: Edema cerebral em hiponatremia (osmose), disfuncao respiratoria (difusao),
acao da digoxina (bomba Na/K).
Endocitose vs Fagocitose
- Endocitose mediada por receptores: internaliza moleculas especificas, ex.: LDL.
- Fagocitose: macrofagos englobam particulas grandes.
Exemplo Clinico: Hipercolesterolemia familiar (LDL) e resistencia do Mycobacterium tuberculosis
(fagocitose).
Parte II - Estruturas de Superficie Celular
Microvilosidades: aumentam superficie de absorcao; sustentadas por actina.
Cilios e Flagelos: estruturas moveis formadas por microtubulos; transporte de liquidos ou
locomocao.
Estereocilios: longos, nao moveis, em ductos do epididimo; sustentados por actina.
Exemplo Clinico: Defeitos nos cilios causam sindrome de Kartagener.
Parte III - Juncoes Intercelulares
Zonula de Oclusao: vedacao entre celulas, formada por claudina e ocludina.
Zonula de Adesao: ancoragem de celulas vizinhas a actina.
Desmossomos: juncoes fortes entre celulas; ligados a filamentos intermediarios.
Hemidesmossomos: fixam celulas a lamina basal via integrinas.
Gap Junctions: comunicacao citoplasmatica direta via conexinas.
Interdigitacoes: aumentam a area de contato entre celulas.
Exemplo Clinico: Toxina do Vibrio cholerae altera tight junctions, causando diarreia; mutacoes em
caderinas provocam penfigo.
Parte IV - Citoesqueleto
Componentes: Microfilamentos (actina), Filamentos Intermediarios, Microtubulos (tubulina).
Funcoes: sustentacao, transporte, movimento, fuso mitotico, cilios/flagelos.
Aplicacao Medica: Alteracoes nos microtubulos causam neuropatias; actina participa de fagocitose.
Parte V - Organellas Membranosas
RE Rugoso: sintese proteica.
RE Liso: metabolismo lipidico e detoxificacao.
Golgi: processamento e envio de proteinas/lipideos.
Lisossomos/Peroxissomos: degradacao e detoxificacao.
Mitocondria: respiracao celular, ATP; DNA proprio.
Aplicacao Medica: Tay-Sachs (lisossomos); doencas mitocondriais.
Parte VI - Nucleo e Cromatina
Envelope Nuclear: dupla membrana com poros; externa continua com RE.
Lamina Nuclear: filamentos intermediarios; suporte; defeitos causam Progeria.
Cromatina: Eucromatina ativa; Heterocromatina inativa.
Nucleossomo: DNA enrolado em histonas.
Nucleolo: sintese de RNA ribossomico e subunidades ribossomais.
Exemplo Clinico: Alteracoes na expressao genetica -> cancer; defeitos nucleolares afetam
producao proteica.
Parte VII - Ciclo Celular e Divisao
Genes guardioes: p53 e Rb; p53 ativa p21 para impedir fase S em celulas com DNA danificado.
Mitose: divisao equacional.
Meiose: formacao de gametas; crossing over aumenta variabilidade.
Aplicacao Medica: Falhas nos checkpoints -> cancer; alteracoes na meiose -> aneuploidias
(Sindrome de Down).
Parte VIII - Sinalizacao Celular
Proteinas G: ativam segundos mensageiros (cAMP).
Exemplo: toxina da colera -> excesso de Cl- e agua -> diarreia.
Plasticidade neuronal: remodelagem sinaptica -> aprendizagem e memoria.
Parte IX - Sintese Proteica
Transcricao: DNA -> RNA mensageiro.
Traducao: RNA -> proteina nos ribossomos.
Regulacao: epigenetica, microRNA, modificacoes pos-traducionais.
Aplicacao Medica: Defeitos -> doencas geneticas e metabolicas.
Parte X - Morte Celular
Apoptose: morte programada, fragmentos fagocitados sem inflamacao.
Necrose: morte patologica com inflamacao.
Exemplo Clinico: Apoptose protege contra cancer; falhas -> degeneracao tecidual ou tumor.