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Núcleo Recordando... Partes da Célula Eucariótica: Protoplasto = Núcleo + Citoplasma, envolvidos pela membrana plasmática (e parece celular, em vegetais, bactérias e fungos) Recordando... Partes da Célula Eucariótica: Citoesqueleto Sistema de endomembranas R.E. Rugoso e Liso Complexo de Golgi Vesículas (Lisossomos) Mitocôndrias Plastídios (células vegetais) Vacúolo (células vegetais) Ribossomos Citoplasma: matriz citoplasmática também chamada citossol (“caldo celular”) onde estão imersas as estruturas: O sistema de endomembranas inclui a membrana plasmática, a carioteca, a membrana que circunda o vacúolo e todas as outras membranas Núcleo Núcleo Estrutura mais proeminente dentro do protoplasto das células eucarióticas. Funções: 1.) Controle das atividades celulares, determinando quais proteínas devem ser produzidas, o quanto e quando; 2.) Armazenamento da informação genética celular, passando-a para as células-filhas no curso da divisão celular – GENOMA NUCLEAR Região do protoplasto circundado por um envoltório que inclui componentes específicos relacionados à sua atividade: cromatina, nucléolo(s), RNAs e diversas proteínas 1. Envoltório Nuclear ou carioteca - Separa o material nuclear do citoplasma. - Formado por duas membranas lipoprotéicas (externa e interna), separadas pelo espaço perinuclear: O envoltório nuclear é um sáculo achatado com origem no sistema de endomembranas, e em vários locais sua membrana externa pode ser contínua com o Retículo Endoplasmático Rugoso, sendo os ribossomos também encontrados na carioteca. - Contém um grande número de poros circulares, nos quais a membrana interna e externa se juntam, para formar sua borda; - Os poros possibilitam o intercâmbio de partículas e macromoléculas entre o núcleo e o citoplasma A carioteca é uma porção especializada do Retículo Endoplasmático, diferenciada localmente: - O poro é uma estrutura complexa, formado por um ânulo composto por 8 grânulos periféricos e uma substância protéica em sua abertura. Complexo do poro = Poro nuclear + ânulo 2. Proteínas nucleares Subconjunto específico de proteínas que se acumulam no núcleo: DNA- e RNA-Polimerase (enzimas relacionadas à separação/duplicação da fita de DNA e síntese de RNA) Histonas São produzidas no citoplasma e transportadas para o interior do núcleo: as proteínas maduras contém um sinal que permite seu acúmulo seletivo no núcleo 3. Cromatina Em células eucarióticas o DNA forma complexos com pequenas proteínas chamadas HISTONAS, numa estrutura chamada CROMATINA Cromatina = DNA + Histonas Existem 5 tipos diferentes de histonas, e 4 delas são muito semelhantes nas diferentes espécies – na histona H3, por exemplo, a única diferença são alguns pares de aminoácidos No momento da divisão celular, a cromatina se condensa, ficando visível em seu ponto máximo de condensação na forma de CROMOSSOMOS individualizados A disposição das diferentes histonas ao longo da cadeia de DNA é responsável pela sua compactação na cromatina O DNA de cromossomos em metáfase (contração máxima) está geralmente compactado 5.000 a 10.000 vezes, e o conteúdo de DNA tende a ser proporcional ao tamanho do cromossomo: O maior cromossomo humano tem 10m de extensão, e acomoda 7,2cm de DNA altamente compactado (7.000x) Diferentes níveis de condensação do DNA. (1) Cadeia simples de DNA . (2) Filamento de cromatina (DNA com histonas). (3) Cromatina condensada em interfase com centrômeros (em vermelho). (4) Cromatina condensada em prófase. (Existem agora duas cópias da molécula de DNA) (5) Cromossomo (= cromatina condensada ao máximo = célula em metáfase) O número de cromossomos nas células somáticas (células do corpo) varia nos diferentes organismos: Arabidopsis thaliana: 10 crom./cél. Brassica oleracea (couve): 18 crom./cél. Triticum vulgare (trigo): 42 crom./cél. Ophioglossum (“samambaia”): 1250 crom./cél. Homo sapiens: 46 cromossomos/célula O número de cromossomos nas células somáticas (células do corpo) varia nos diferentes organismos: Gametas: sempre metade do número de cromossomos de células somáticas Arabidopsis thaliana: 10 crom./cél. Brassica oleracea (couve): 18 crom./cél. Triticum vulgare (trigo): 42 crom./cél. Ophioglossum (“samambaia”): 1250 crom./cél. O número de cromossomos nas células somáticas (células do corpo) varia nos diferentes organismos: Células somáticas: 2n - diploide Gametas: n – haploide Células com n >2: poliploide (híbridos) Arabidopsis thaliana: 10 crom./cél. Brassica oleracea (couve): 18 crom./cél. Triticum vulgare (trigo): 42 crom./cél. Ophioglossum (“samambaia”): 1250 crom./cél. Determinação do sexo em humanos: Cromossomos X/Y Em cada conjunto de seus 23 pares de cromossomos, os seres humanos possuem um par de cromossomos responsáveis pelo sexo. As mulheres possuem dois cromossomos X e os homens, um cromossomo X e um cromossomo Y Nos gametas de seres humanos: 22 autossomos + 1 cromossomo X OU 22 autossomos + 1 cromossomo Y (apenas ♂!) Conjunto dos cromossomos humanos (= cariótipo humano) Determinação do sexo em humanos: Cromossomos X/Y Das 3.200 doenças hereditárias identificadas até hoje, 307 podem ser atribuídas a ocorrência de mutações ou falhas no cromossomo X: Daltonismo Hemofilia Anencefalia Os cromossomos podem ser facilmente observados ao microscópio óptico, e sua morfologia pode ser melhor estudada durante a fase de contração máxima da cromatina na divisão celular (metáfase) São reconhecidos 4 tipos de cromossomos, de acordo com seu formato que é determinado pela posição do CENTRÔMERO (ponto que se liga ao fuso mitótico na divisão celular) Centrômero Cromátides-irmãs (=“braços”) Metacêntricos: Os cromossomos apresentam cromátides de mesmo tamanho (centrômero posicionado no centro do cromossomo); Submetacêntricos: Cromátides de tamanhos diferentes; Acrocêntricos: Uma cromátide extremamente reduzida; Telocêntrico: Os cromossomos possuem os centrômeros localizados em sua extremidade (uma das cromátides está ausente) Características do conjunto de cromossomos = CARIÓTIPO Cariótipo humano O cariótipo varia consideravelmente entre as diferentes espécies: Camundongo – apenas cromossomos acrocêntricos; Anfíbios – apenas metacêntricos; Humanos – agrupamentos de acrocêntricos, submetacêntricos e metacêntricos Única estrutura dentro do núcleo que pode ser discernível sob microscópio de luz, aparecendo como uma esfera presente no núcleo que não está em divisão. 4. Nucléolo Nucléolo Pode ser único ou em maior número, dependendo da função desempenhada pela célula/tecido: é o local de formação de subunidades ribossômicas Ribossomos: - Formados predominantemente por RNA (RNA ribossômico) e estão envolvidos na síntese protéica da célula - Normalmente encontram-se associados ao RNAm, agrupados em polissomos (ou polirribossomos) As subunidades ribossômicas são produzidas no nucléolo e transferidas através dos poros nucleares para o citoplasma, onde são reunidas para formar os ribossomos. Ribossomos: - Todos os ribossomos de um organismo em particular são estrutural e funcionalmente idênticos, diferindo entre si apenas nas proteínas que estão produzindo num dado momento