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RESUMO DE BIOLOGIA CELULAR, MEMBRANA PLASMÁTICA, METABOLISMO ENERGETICO E NÚCLEO CELULAR. BIOLOGIA CELULAR TEORIA CELULAR Todo ser vivo é formado por célula; As reações químicas ocorrem no interior das células; Toda célula se origina de outra célula; TIPOS CELULARES Existem dois tipos celulares: AS CELULAS PROCARIONTES E EUCARIONTES. Nas PROCARIONTES: O DNA se encontra disperso no próprio citoplasma. Nas EUCARIONTES: O DNA se encontra em uma região denominada núcleo celular. CELULA PROCARIOTICA Não apresenta um núcleo celular. Ou seja, ela não tem uma membrana interna que separa o DNA do citoplasma. O seu DNA é disperso. Não existe organelas membranosas. As células procarióticas são mais características das bactérias e cianobactérias. CELULA EUCARIOTA Apresenta núcleo celular. Ou seja, o DNA fica isolado do citoplasma. Existe a carioteca ou envoltório nuclear. Existe organelas membranosas. NUCLEOIDE: • Em uma região da matriz citoplasmática das células procarióticas, encontram-se disperso o material genético, constituído por uma única molécula circular de DNA. • Não existe uma membrana separando o nucleoide do restante do citoplasma. ENVELOPE NUCLEAR OU CARIOTECA • Também chamada de envoltório nuclear ou envelope nuclear, é um conjunto de membranas que reveste o núcleo celular de organismos eucariotos, separando o conteúdo nuclear do conteúdo citoplasmático. • Ela é constituída de duas membranas formadas por uma bicamada lipídica e proteínas associadas. CELULA ANIMAL Não tem parede celular. No citoplasma é encontrado os ribossomos, reticulo endoplasmático, complexo de golgi, peroxissomo, mitocôndria e citoesqueleto. Tais estruturas também existentes nas células vegetais. Na célula animal existe o centrossomos, que tem um par de centríolos que participa da divisão celular e o lisossomo, que é uma vesícula que tem enzimas digestivas responsáveis pela digestão intracelular. CELULA VEGETAL Tem parede celular. É uma estrutura que confere proteção. A principal molécula constituída da parede celular é a celulose, um polissacarídeo estrutural. No citoplasma é encontrado os ribossomos, reticulo endoplasmático, complexo de golgi, peroxissomo, mitocôndria e citoesqueleto. Tais estruturas também existentes nas células animais. Na célula vegetal existe o cloroplasto, que é que carrega o pigmento clorofila e está relacionado com a fotossíntese. Outra organela presente é o vacúolo central, que é uma vesícula geralmente volumosa que pode armazenas diversas substancias, como água pigmentos ou toxinas. TEORIA ENDOSSIMBIONTICA As mitocôndrias surgiram de bactérias aeróbias englobadas por celular eucarióticas primitivas. Os cloroplastos surgiram de cianobactérias englobadas por células eucarióticas primitivas Procariotos e celular hospedeiras: Mutualismo. CITOESQUELETO • Microtúbulos: Separação dos cromossomos, esqueleto celular, formação de centríolos, flagelos e cílios. • Microfilamentos: Manutenção do formato da célula, componente das microvilosidades e participa de movimentos celulares (contração muscular). • Filamentos intermediários: Adesão celular (Desmossomos) e fixação das estruturas celulares. RETÍCULO ENDOPLASMATICO GRANULOSO • Estrutura: Conjunto de túbulos e bolsas achatadas. • Não granuloso. - Síntese de lipídios - Desintoxicação • Granuloso. - Síntese de proteínas COMPLEXO GOLGIENSE: • Também chamado de complexo de Golgi e aparelho de Golgi, é uma organela encontrada nas células eucarióticas, caracterizada por ser um conjunto de vesículas achatadas dispostas em uma pilha. • Essa organela está relacionada a vários processos, como a secreção celular. • 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 proteínas e aos lipídios (sulfatação); • Fabricação de certas macromoléculas; • Formação da parede celular e do acrossomo (estrutura localizada na região da cabeça do espermatozoide); • Transporte, via vesículas, de moléculas que saem do retículo endoplasmático; LISOSSOMOS: • São organelas membranosas repletas de enzimas que atuam na digestão intracelular e que estão presentes em células eucarióticas. • Os lisossomos são sacos membranosos repletos de enzimas. (ENEM) Os sapos passam por uma metamorfose completa. Os girinos apresentam cauda e brânquias externas, mas não têm pernas. Com o crescimento e desenvolvimento do girino, as brânquias desaparecem, as pernas surgem e a cauda encolhe. Posteriormente, a cauda desaparece por apoptose ou marte celular programada, regulada por genes, resultando num sapo adulto jovem. A organela citoplasmática envolvida diretamente no desaparecimento da cauda é o a) ribossomo. b) lisossomo. c) peroxissomo. d) complexo golgiense. e) retículo endoplasmático. PEROXISSOMOS: • São organelas membranosas presentes no citoplasma das células vegetais e animais, formando vesículas arredondadas, cuja função está relacionada ao armazenamento de enzimas que catalisam o peróxido de hidrogênio (água oxigenada - H2O2), uma substância tóxica que necessita ser degradada. • Podem atuar também na desintoxicação do organismo em relação a certas substâncias, como etanol, presente em bebidas alcoólicas. • Cerca de 25% do álcool ingerido é degradado pelos peroxissomos. O restante é degradado pelo Retículo Endoplasmático Não Granuloso (Agranular ou Liso) • FUNÇÃO: METABOLISMO DE LIPIDIOS E DESINTOXICAÇÃO. (URCA) O Retículo Endoplasmático Não Granuloso é responsável pela síntese de ácidos graxos, de fosfolipídios e de esteróides. PORQUE O Retículo Endoplasmático Rugoso tem por função a síntese de proteínas, que ocorre nos ribossomos aderidos à sua superfície externa, especialmente nas células do fígado, onde atua sobre toxinas, álcool e outras drogas, inativando- as e facilitando sua eliminação. Analisando as afirmações acima, conclui-se que: A) as duas afirmações são falsas B) as duas afirmações são verdadeiras, e a segunda não justifica a primeira C) a primeira afirmação é verdadeira, e a segunda é falsa D) a primeira afirmação é falsa, e a segunda é verdadeira E) as duas afirmações são falsas, e a segunda não justifica a primeira RIBOSSOMOS: • São estruturas encontradas na célula responsáveis pela síntese de proteínas e que apresentam duas subunidades, uma maior e outra menor. • Ribossomos são estruturas, relacionadas com a síntese proteica, que ocorrem em todos os tipos celulares, até mesmo em procariontes. • Para a síntese de proteínas ocorrer, o ribossomo deve associar-se a uma molécula de outro tipo de ácido nucleico, o ácido ribonucleico mensageiro (RNAm), que contém a informação genética para a síntese de determinada proteína. VACÚOLO CONTRACTIL • Ocorrência: Eucariotos de água doce. • Função: Controle osmótico (Eliminação do excesso de água) VACÚOLO CENTRAL • Estrutura: Vesícula membranosa. • Funções: Armazenamento de água, pigmentos, sais minerais, proteínas, enzimas digestivas ou moléculas tóxicas. PLASTOS • Estrutura: Dupla camada fosfolipídica, DNA e ribossomos. • Funções: Fotossíntese, reserva nutritiva e atração de animais. MEMBRANA PLASMÁTICA Características: Composição lipoproteica (Fosfolipídeos e proteínas). Modelo do mosaico fluido (Dupla camada lipídica com proteínas imersas). Proteínas de membrana: Reconhecimento celular, ligação de filamentos, transporte de substancias, recepção de estímulos e ação enzimática. ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA: Microvilosidade: Aumento da área de absorção. Zona de oclusão: Vedação do espaço intercelular. Desmossomos: Adesão entre células. Junção comunicante: Comunicação entre células. PAREDE CELULAR: • É umacamada muito resistente, flexível e ocasionalmente rígida. Está presente em células vegetais, bactérias e fungos. • As células animais não possuem parede celular. • Nas plantas, a parede celular é formada principalmente por celulose e, por isso, é também conhecida como parede celulósica. • Os fungos apresentam parede celular constituída basicamente por quitina. • Bactérias: Peptideoglicanos. • Plantas: Celulose (UECE) A membrana plasmática, também chamada de membrana celular, consiste em um envoltório composto por fosfolipídios e proteínas encontradas em todas as células vivas. Nos vegetais, o reforço externo dessa membrana é: A. Rígido, quitinoso e denominado de parede celular. B. Rígido, celulósico e impermeável quando impregnado de suberina. C. Elástico, celulósico e responsável pela proteção das células vegetais. D. Elástico, celulósico e de natureza exclusivamente proteica. TRANSPORTE PELA MEMBRANA PLASMÁTICA OSMOSE: • Osmose é movimento da água através de uma membrana semipermeável. Esse movimento ocorre do meio com menor concentração do soluto para a região de maior concentração. • A osmose é um processo em que se observa a movimentação do solvente. (ENEM) A horticultura tem sido recomendada para a agricultura familiar, porem as perdas são grandes devido à escassez de processos compatíveis para conservar frutas e hortaliças. O processo, denominado desidratação osmótica, tem se mostrado uma alternativa importante nesse sentido, pois origina produtos com boas condições de armazenamento e qualidade semelhante a matéria-prima. se processo para conservar os alimentos remove a água por a) aumento do ponto de ebulição do solvente. b) passagem do soluto através de uma membrana semipermeável. c) utilização de solutos voláteis, que facilitam a evaporação do solvente. d) aumento da volatilidade do solvente pela adição de solutos ao produto. e) pressão gerada pela diferença de concentração entre o produto e a solução. (ENEM) Osmose é um processo espontâneo que ocorre em todos os organismos vivos e é essencial à manutenção da vida. Uma solução 0,15 mol/L de NaCℓ (cloreto de sódio) possui a mesma pressão osmótica das soluções presentes nas células humanas. A imersão de uma célula humana em uma solução 0,20 mol/L de NaCℓ tem, como consequência, a a) adsorção de íons Na+ sobre a superfície da célula. b) difusão rápida de íons Na+ para o interior da célula. c) diminuição da concentração das soluções presentes na célula. d) transferência de íons Na+ da célula para a solução. e) transferência de moléculas de água do interior da célula para a solução. (UECE) Entre as causas da diarreia estão a difícil absorção de carboidratos e a intolerância à lactose devido à ausência da enzima lactase no organismo. O soro caseiro é preparado dissolvendo-se duas medidas rasas de açúcar (medida maior da colher-padrão) e uma medida rasa de sal (medida menor da colher-padrão) em um copo de água limpa. Ele pretende corrigir a desidratação atuando no organismo através de um mecanismo conhecido como a) osmose. b) hidrólise. c) catálise. d) neutralização. DIFUSÃO: Passagem de soluto de uma região mais concentrada para outra menos concentrada (Ou seja, a favor do gradiente de concentração) sem consumo de energia. TRANSPORTE ATIVO: Passagem de soluto de uma região menos concentrada para outra mais concentrada (Ou seja, contra o gradiente de concentração) com o consumo de energia. TRANSPORTE VESICULAR: Transporte de moléculas, partículas sólidas, líquidos e até células com a utilização de vesículas. - ENDOCITOSE: Processos de entrada (englobamento) de pequenas moléculas, macromoléculas, partículas grandes e até mesmo células inteiras. - FAGOCITOSE: A célula projeta parte de sua membrana plasmática, formando pseudópodes que envolvem grandes partículas de alimentos ou células inteiras. -PINOCITOSE: A célula produz bolsas internas que englobam líquidos e pequenas partículas de alimento. -EXOCITOSE: Uma vesícula no interior da célula se aproxima da membrana plasmática e se funde a ela, permitindo que apenas o material do interior da vesícula seja liberado para fora da célula. METABOLISMO CELULAR ATP: MOEDA ENERGETICA DO MUNDO VIVO. • Trisfosfato de adenosina (Nucleotídeo formado pela base nitrogenada adenina unida a uma molécula de ribose que, por sua vez, está ligada a uma cadeia constituída por três moléculas de fosfato). • Fornece energia para as atividades celulares. RESPIRAÇÃO CELULAR AEROBICA. • CONCEITO: Oxidação total de molecular orgânicas com a participação do gás oxigênio (O2), liberando energia que é utilizada na construção de moléculas de ATP. • Rendimento energético: Alto (32 ATP). • Local de ocorrência: citosol e mitocôndrias. • Aceptor final de elétrons: Gás oxigênio (O2). MITOCÔNDRIAS: • São organelas celulares relacionadas com o processo de respiração celular. • São frequentemente referidas como “casas de força” das células, pois, por meio do processo de respiração celular, uma grande quantidade de ATP é gerada. (ENEM) Mitocôndrias são organelas citoplasmáticas em que ocorrem etapas do processo de respiração celular. Nesse processo, moléculas orgânicas são transformadas e, juntamente com o O2, são produzidos CO2 e H2O, liberando energia, que é armazenada na célula na forma de ATP. Na espécie humana, o gameta masculino (espermatozoide) apresenta, em sua peça intermediária, um conjunto de mitocôndrias, cuja função é a) facilitar a ruptura da membrana do ovócito. b) acelerar sua maturação durante a espermatogênese. c) localizar a tuba uterina para fecundação do gameta feminino d) aumentar a produção de hormônios sexuais masculinos. e) fornecer energia para sua locomoção. (UECE) As mitocôndrias são organelas presentes no citoplasma das células eucarióticas, caracterizadas por suas propriedades morfológicas, bioquímicas e funcionais, e são consideradas as "usinas das células". Com relação às mitocôndrias é correto afirmar que a) são organelas responsáveis pela oxidação de moléculas ricas em energia, como a glicose, e pela produção de água e de gás carbônico. b) estocam ATP produzido na digestão de alimentos gordurosos. c) são capazes de absorver energia luminosa utilizada na síntese de ATP. d) produzem ATP a partir da queima de energia para a síntese de glicogênio. (ENEM) As proteínas de uma célula eucariótica possuem peptídeos sinais, que são sequências de aminoácidos responsáveis pelo seu endereçamento para as diferentes organelas, de acordo com suas funções. Um pesquisador desenvolveu uma nanopartícula capaz de carregar proteínas para dentro de tipos celulares específicos. Agora ele quer saber se uma nanopartícula carregada com uma proteína bloqueadora do ciclo de Krebs in vitro é capaz de exercer sua atividade em uma célula cancerosa, podendo cortar o aporte energético e destruir essas células. Ao escolher essa proteína bloqueadora para carregar as nanopartículas, o pesquisador deve levar em conta um peptídeo sinal de endereçamento para qual organela? a) Núcleo. b) Mitocôndria. c) Peroxissomo. d) Complexo golgiense. e) Retículo endoplasmático. (URCA) Trypanosomatidae é a família de protozoários que apresentam apenas um flagelo e dentre seus membros, destacam-se a Leishmania sp. e o Trypanosoma cruzi, agentes causadores da Leishmaniose (Calazar) e Doença de Chagas, respectivamente. Qual das organelas abaixo é destaque por ser única em cada parasita e por ser considerada alvo de diversos medicamentos? a) Complexo de Golgi b) Mitocôndria c) Retículo Endoplasmático d) Hidrogenossomos e) Peroxissomos GLICOSE: • Local de ocorrência do citosol. CICLO DE KREBS: • Local de ocorrência da matriz mitocondrial. CADEIA RESPIRATORIA: • Local de ocorrência: Cristas mitocondriais (Dobras da membranainterna). • Fosforilação Oxidativa: Cadeia transportadora de elétrons e quimiosmose. • Quimiosmose: Mecanismo que utiliza o gradiente de concentração de íons H+ para a produção de ATP. • ATP sintase: Enzima encontrada na membrana interna da mitocôndria responsável pela produção de ATP. • Cadeia transportadora de elétrons: Sequencia de moléculas transportadoras, em ordem crescente de afinidade aos elétrons provenientes do NADH e FADH2. FERMENTAÇÃO GERAL • Conceito: Oxidação parcial de moléculas orgânicas sem a participação do gás oxigênio (O2), liberando energia que é utilizada na construção de moléculas de ATP. • Rendimento baixo (2 ATP). • Aceptor final de elétrons: molécula orgânica. • Acontece no citosol. FERMENTAÇÃO LÁTICA: • Produtos: 2 ácidos lático + 2 ATP. • Importância econômica: - Iogurtes - Coalhadas - Queijos - Requeijões FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA: • Produtos: 2 Etanol + 2 CO2 + 2 ATP. • Importância econômica: - Pães - Álcool - Bebidas Alcoólicas (Cervejas e vinhos) FOTOSSÍNTESE: • Conceito: Produção de moléculas orgânicas a partir de moléculas inorgânicas simples, com a utilização de energia luminosa. • Fonte de carbono: CO2 • Fonte de energia: Luz solar. • Organismos fotossintetizantes: - Cianobactérias - Algas - Plantas • Fotossíntese oxigênica: Produz o gás oxigênio (O2) • Fotossíntese anoxigênica: Não produz o gás oxigênio, mas enxofre (S). • Origem do oxigênio: Molécula de água (H2O). QUIMIOSSINTESE: • Conceito: produção de moléculas orgânicas a partir de moléculas inorgânicas simples, com a utilização de energia proveniente de reações químicas. • Fonte de carbono: CO2 • Fonte de energia: reações químicas exergônicas. • Organismos quimiossintetizantes: Arqueas metanogênicas e bactérias nitrificantes. NÚCLEO CELULAR CICLO CELULAR O ciclo celular está dividido em duas etapas: A INTERFASE (período entre duas divisões celulares). E a DIVISÃO CELULAR. A INTERFASE é dividida em três fases (períodos) FASE G1, FASE S e FASE G2. • FASE G1: A célula apresenta intenso CRESCIMENTO e ELEVADA taxa metabólica, SINTETIZANDO proteínas e organelas citoplasmáticas. • FASE S: O crescimento continua e ocorre a REPLICAÇÃO do DNA, evento primordial pra ocorrência da divisão celular. • FASE G2: Período em que a célula continua a crescer e a SINTETIZAR proteínas, finalizando os preparativos para a divisão celular. ESTRUTURA DO NÚCLEO INTERFÁSICO ENVOLTÓRIO NUCLEAR: • Separa o núcleo do citoplasma • Constituído por membrana dupla e lipoproteica • Poros possibilita e controlam seletivamente, o fluxo de materiais entre o núcleo e o citoplasma NUCLEOPLASMA • Preenche o meio intracelular • Solução composta por água, proteínas e etc. • Onde ocorre as reações químicas • CROMATINA: DMA associado a proteínas NUCLÉOLO: • Estrutura densa, esférica e não membranosa. • Contem RNA ribossômico (RNAr), proteínas e DNA • ATUA na formação dos ribossomos. MITOSE IMPORTANCIA DA MITOSE • Crescimento em número de células dos organismos pluricelulares • Reposição das células que são naturalmente perdidas • Serve para a regeneração • A reprodução assexuada FASES DA MITOSE • Existem essas fases :Prófase, Metáfase, Anáfase e Telófase • Prófase: - Inicia a condensação das fibras - Desagregação do nucléolo e envoltório nuclear - Formação do fuso mitótico, constituído de microtúbulos do áster e das fibras do fuso. • Metáfase: - Centrossomos se encontram nos polos opostos da célula - Ficam posicionados na região EQUATORIAL da célula - Cromossomos em grau MÁXIMO de condensação • Anáfase: - Tem o encurtamento dos microtúbulos do fuso ligados aos cromossomos - Separação das cromátides-irmãs indo em direção a polos opostos da célula • Telófase: - Desaparece o fuso mitótico - Acontece a descondensação cromossômica MEIOSE • Acontece a divisão reducional: Uma célula-mãe se divide em quatro células filhas • A reprodução Sexuada: formação de gametas nos animais e esporos de plantas FASES DA MEIOSE I (ETAPA REDUCIONAL) FASES DA MEIOSE II (ETAPA EQUACIONAL)