RESUMO BIOLOGIA CELULAR E MOLECULAR

INTRODUÇÃO À BIOLOGIA CELULAR

Aula 1 – 03/03/ 17

1) Leis da teoria celular:a) Todos os seres vivos são contituídos por células;b) Toda célula se origina de outra célula:c) A célula é a sede das reações metabólicas do organismo;d) A célula é a sede da hereditariedade;

2) Princípios da citologia:a) A célula é a menor unidade dos seres vivos que realiza processos vitais;b) A célula é a unidade morfológica e fisiológica do ser vivo;c) A célula é a unidade genética do ser vivo, que se divide e resulta em outras células;

Classificação dos seres vivos1) Por número de células:

a) Acelulares: seres desprovidos de células. Ex.: vírusb) Unicelular: seres constituídos por apenas uma célula. Seres mais simples. Ex.: Bactérias, protozoários.c) Pluricelular: seres constituídos pro muitas células. Seres mais complexos. Ex.: animais, vegetais.

2) Por conter membranas celulares:a) Procarioto:

1. Células simples;2. Não possuem membrana de revestimento;3. Possuem falso núcleo (nucleóide) solto no citoplasma.4. Geralmente seres unicelulares.

b) Eucarioto:1. Células complexas;2. Possui membrana de revestimento;3. Possuem núcleo bem definido;4. Geralmente seres pluricelulares;

3) Pelo conteúdo de materia genético:a) Haplóide (N);b) Diplóide (2N);c) Triplóide (3N);d) Tetraplóide (4N).

4) Polímeros biológicos da célula: a) Carboidratos / Açúcares: fonte de energia;b) Lipídios: função estrutural;c) Proteínas: inúmeras funções biológicas;d) Ácido nucleico: armazena as informações geneticas;

Células eucarióticas animal e vegetal

5) Estrutura celular animal: membrana plasmatica / citoplasma/ núcleo6) Estrutura celular vegetal: parece celular / citoplasma/ núcleo7) Definições das estruturas:

a) RER (retículo endoplasmatico rugoso): sintetiza proteína;b) Ribossomos: sintetiza proteína;c) REL (reticulo endoplasmatico liso): sintetiza ácido graxo;d) Membrana plasmática: delimita o meio intra e extracelular;e) Citoplasma: parte gelatinosa intracelular que contem substancias;f) Lissossomos: digestão celular;

g) Complexo de Golgi: modifica e empacota proteínas;h) Mitocôndria: produz ATP (energia)/ respiração celular;i) Centríolo: ajuda na divisão cromossômica;j) Núcleo: armazena DNA;k) Citoesqueleto: da forma às celulas;l) Microtubulos ou microfilamentos: função estruturalm) Parede celular (exclusiva da célula vegetal): função estrutural;n) Cloroplastos ou plastídeos (exclusivo da célula vegetal): função respiratória (fotosíntese).o) Vacúolo: armazenamento de sais e outras substâncias; regulação osmótica.

MEMBRANA CELULAR

Aula 2 – 10/03/ 17

1. Significados:a) Tecido que reveste uma cavidade ou separa dois compartimentos;b) Camada de lipídios que o define meio intracelular do meio extracelular; c) Também define as organelas;

2. Características:a) Camada de 6 a 10 nm de espessura;b) Composta por lipídeos, proteínas e carboidratos;c) Mosaico fluído: O modelo do mosaico fluido afirma que moléculas proteicas estão em dupla camada

lipídica, mas com livre movimentação.3. Atividades:

a) Constituem barreiras permeáveis seletivas, que controlam a passagem de solutos;b) Tem passagem livre pela bicamada:

Gases; Moléculas hidrofóbicas; Moléculas polares pequenas.

c) São barradas pela bicamada: Moléculas polares grandes; Moléculas carregadas.

d) Provê o suporte físico para atividade ordenada das enzimas;e) Forma vesículas, que permite o transporte de substâncias pelo citoplasma;f) Participa do processo de endocitose e exocitose.g) Possui moléculas que possibilitam o reconhecimento e a adesão entre si e com os componentes da

matriz extracelular;h) Possuem proteínas receptoras, que interagem com hormônios, neurotransmissores, fatores de

crescimento e outros indutores químicos;i) Delimita o volume celular;j) Mantém o potencial elétrico;k) Antigenicidade (induz a produção de anticorpos);

4. Estrutura: a) Proteínas: lipoproteínas;b) Lipídios: fosfolipidios, esfingolipidios e colesterol;c) Carboidratos (componenete glicídico): glicolipidios e glicoproteínas, constituindo o glicocálice.

5. Composição química das membranas: a) bicamada de lipídios;b) cabeça polares (hidrofílica);c) caudas apolares (hidrofóbica);

6. Disposição dos lipídios em meio aquoso:a) Bicamada: lípidos organizados de forma que as cabeças ficame contato com o meio aquoso e as caudas

no interior da bicamada;b) Micela: uma gota de lipídios;

c) Lipossomo: possuem um centro aquoso;d) Colesterol: posiciona-se entre os fosfolipídios, enrijecendo a membrana e tronando-a menos menos

fluída e menos permeável;7. Componentes:

a) Proteínas: Proteínas periféricas: ou extríncecas; interagem de forma fraca com os lipídios, podendo ser

facilmente extraída das menbranas; Proteínas Integrais: ou intríncecas ou transmembrana; forte interação com a membrana,

podendo transpassá-la e até formar canais conectando o meio estracelular e o intracelular.b) Glicídios (carboidratos): na membrana existem glicoproteínas e glicolipídios. Estes são formados

respectivamente, por proteínas e lipídios ligados a uma molécula de carboidrato. Estas moléculas ficam voltadas para o meio extracelular, formando o Glicocálice.

c) Glicocálice: reforço mais externo da membrana plasmática da maioria das celulas animais. Funções: resistência, proteção, identificação celular, adesão celular. Especificidade do grupo sanguíneo OAB.

8. Especializações:a) Microvilosidades:

Projeções cilíndricas do citoplasma envolvidas por membrana que projetam da superfície apical da célula.

São imóveis; Aumentam a área da superfície celular para aumentar a absorção. Filamentos de actina; Ex.: células do intestino.

b) Envaginações: ocorrem nas bases, aumentando o contato com o tecido conjuntivo e aumentam a absorção

de água; Promovem o transporte de água nos canalículos renais. São imóveis; Ex.: células dos rins.

c) Estereocílios: Parecidos com as microvilosidades, mais longas e ramificadas; São imóveis; Encontrados no epidídimo e nas células pilosas do ouvido interno; Aumentam a área de superfície celular; Filamentos de actina mais discretos que nas microvilosidades

d) Cílios: São móveis; Curtos e bem numerosos; Projeções cilíndricas semelhantes a pêlos. Função de propulsão de muco e outras substancias sobre a superfície do epitélio, através de

rápidas oscilações ritmicas.e) Flagelos:

São móveis; Longos e pouco numerosos; Funcionam na locomoção;

9. Movimento dos fosfolipídios na membrana:a) Flip Flop: o lipídio troca de camada com outro.b) Rotação: o lipídio dá uma volta de 360º na mesma camadac) Difusão Lateral: movimento horizontal, dentro da mesma camada, trocando de lugar com outro

lipídio.

FUNÇÕES DAS PROTEÍNAS

1. Proteínas transportadoras:a) Proteínas de canal:

Proteínas integrais; Permite que certas moléculas e íons atravessem sobre elas; Forma conexão direta do liquido intra e estracelular; Participa do transporte passivo > difusão simples.

b) Proteínas carreadoras: Proteínas integrais; Permite que moléculas e ínos atravessem sobre ela, interagindo com as mesmas; Não forma conexão direta do liquido intra e estracelular; Participa do transporte passivo > difusão facilitada.

c) Proteínas receptoras: tem uma forma tal que certas moléculas podem se ligar a ela; Participa do transporte em quantidade > endocitose.

d) Proteínas de reconhecimento: Permite que um célula reconheça a outra; Forma o glicocálice.

e) Proteínas catalizadoras: catálise enzimática.f) Proteínas estruturais: conecta a membrana ao citoesqueleto, para manter a forma da célula e cria junções

celulares que mantém os tecidos unidos. Junções de oclusão: Adere firmemente as membranas plasmáticas das células epiteliais logo

abaixo da superfície livre do epitélio. Ajunção oclusiva é formada pelas proteínas integrais ocludinas e claudinas, e bloqueia o espaço intercelular impedindo a passagem de substâncias através do epitélio.

Junções comunicantes: proteínas transmembrana. Cada canal é composto pela associação entre seis proteínas conexinas, o que forma uma estrutura cilíndrica e oca que atravessa a membrana plasmática permitindo a passagem de substâncias entre as células.

Junções ancoradouras: Junções aderente: proteínas da família das caderinas. As caderinas se conectam aos

filamento de actina mediante proteínas ligadoras como as placoglobinas,catenina,alfa-actina e vinculina. As junção de adesão mantem as células ligadas entre si e estão localizadas em uma região rica em microfilamentos de actina que forma o cinturão de adesão.

Junções desmossomos: as membranas plasmáticas se encontram separadas por uma distância de 30 a 50nm. Os desmossomos são formados por proteínas da família caderinas denominadas desmogleína e desmocolina. Estão envolvidos também os filamentos intermediários.Os desmossomos conferem resistência mecânica aos tecidos.

Hemidesmossomos: associação de integrinas e filamentos intermediários de queratina a uma rede de colágeno da lâmina basal.Esta conexão acontece por meio da proteína laminina.

TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA

Aula 3 – 17/03/17

FLUXO DE MASSA: o gradiente de pressão faz o fluido fluir de um ambiente de maior pressão para outro de menor pressão. A entrada de substancias depende de 3 fatores:

Tamanho das moléculas: quanto menor o tamanho, maior velocidade de penetração; Grau de solubilidade em lipídeos: substancias lipossolúveis penetram mais rapidamente; Composição de lipídeos da membrana;

AMBIENTE HIPOTÔNICO: com pouca concentração de solutos, comparado a outro ambiente.

AMBIENTE HIPERTÔNICO: com alta concentração de solutos, comparado a outro ambiente.

AMBIENTE ISOTÔNICO: concentrações iguais de solutos nos dois ambientes.

1. Transporte através da membrana: a) Transposte Passivo: não gasta ATP (energia) – a favor do gradiente de concentração – Hipertônico >

Hipotônico

Difusão: movimento aleatório e contínuo das moléculas, umas contra as outras, nos líquidos ou nos gases; energia cinética inerente ás moléculas.

Difusão simples: o Pequenas moléculas.o Hipertônico > Hipotônico o Participam deste transporte as proteínas de canal;o Rápidas em curtas distâncias / lentas em grandes distâncias;o Diretamente relacionada à temperatura;o A taxa de difusão depende da capacidade da molécula a ser difundia e de se

dissolver na camada de lipídios da membrana.o A taxa de difusão através da membrana é diretamente proporcional à área da

mesma;o A taxa de difusão através da membrana é inversamente proporcional à

expessura da mesma;o As substâncias lipossolúveis se dissolvem na bicamada e se difundem através da

membrana;o As substâncias hidrossolúveis passam pelos canais de proteína.

Difusão facilitada: o Depende da proteína carreadora para ser transportada;o Permeaseo Reconhecimento / captura/ trasnlocação/ liberação. Ex.: Glicoseo

Osmose: a osmose ajuda a controlar o gradiente de concentração dos sais em todas as células vivas. É o nome do processo fídico em que a água se movimenta entre dois meios com concentrações diferentes. Foram feitas experiências com hemácias para exemplificar o processo de osmose:

o Em meio isotônico:a hemácia se mantêm, pois o ambiente externo possui a mesma conventração de solutos que o interno.

o Em meio hipertônico:a hemacia fica crenada (murcha), pois ela é hipotônica em relação ao meio, portanto, perdem água.

o Em meio hipotônico: a hemácia sofre hemólise (incha), pois ela é hipertônica em relação ao meio, portanto ganham água.

o Células vegetais: quando colocadas em solução Hipotônica, sofrem turgescência (enchem) no processo de osmose. Se colocadas em meio Hipertônico, sofrem plasmólise (murcham) no processo de osmose. As celulas vegetais não se rompem, pois possuem parede celular.

b) Transporte Ativo: gasta ATP (energia) – contrário do gradiente de saturação – Hipotônico > Hipertônico Bomba de Sódio-Potássio (NA-K):

Transporte ativo Primário: Quando dois íons potássio se ligam à parte externa da proteína transportadora e três íons sódio se ligam na parte interna, a enzima ATPase da proteína é ativada, ela quebra a molécula de ATP em ADP, liberando uma ligação fosfato de alta energia; Esta energia produz alteração química e estrutural na molécula da proteína transportadora, expulsando os três íons sódio para fora e colocando os dois íons potássio para dentro.

Transposte ativo Secundário: o movimento independe diretamente do ATP e está associado à diferença de concentração de íons estabelecida pelo transporte ativo primário;

o Co-transporte: a energia de difusão facilitada do sódio pode empurrar outras substâncias, junto com o sódio, através da membrana celular; Sódio e glicose: a proteína transportada tem dois locais de ligação e são transportadas ao mesmo tempo;

o Contratransporte: transporte na direção oposta à do íon primário; Os íons sódio se movem para o interior e os íons cálcio para o exterior, ambos ligados pela mesma proteína transportadora; Sódio e hidrogênioSódio e cálcio

2. Transporte em quantidade: É realizado este transporte por a molécula ser muito grande para passar pela mambrana. Neste caso, ela se deforma para poder “engolir” a molécual.a) Entrada de substancias

Fagocitose: é um processo mediado pela actina, no qual a célula engolfa (pseudópodes = falsos pés) uma bactéria ou outra partícula dentro de uma grand evesícula delimitada por membrana (fagossomo). Este se move aé se fundir com o lisossomo. Este processo requer energia ATP para o movimento do citoesqueleto e para o transporte intracelular das vesículas. Nos mamíferos, é realizado este processo pelas células de defesa.

Endocitose: As grandes moléculas ou ate partículas constituidas por agregados moleculares são trasnportados para o interior da celula pela endocitose. As moléculas receptoras fazem parte deste processo. A membrana forma uma depressão e engloba as partículas, criando também as vesículas dentro do citoplasma.

Pinocitose: é o processo no qual a célula, pelas expansões delgadas do citoplasmas, engloba gotículas de líquido (envaginação). Ex.: células que realizam este transporte: macrofagos e as celulas dos capilares sanguíneos. Processo semelhante ao da endocitose, mas com partículas dissolvidas ou fluidas (pinossomo). Ocorre no epitélio intestinal.

b) Saida de substancias Exocitose: é a excreção e secreção de substancias da célula e se dá em tres fases:

Migração: deslocamento das vesículas no citoplasma; Fusao: fusão da vesícula com a membrana; Lançamento: liberação do conteúdo da vesícula no meio extracelular;