Programa Nacional de Formação
em Radioterapia
A Célula Humana
Samara Cristina Ferreira Machado
Disciplina: Anatomia e Fisiologia
Mestrado Profissional em Física Médica
Abordagem Celular
- Estrutura Celular
- Função Celular
- Ciclo Celular
Mestrado Profissional em Física Médica
Módulo I
“Todos os materiais existentes no universo são constituídos de
átomos ou de suas combinações”
Átomo - Molécula Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Fontes externas
Proteínas aminoácidos Proteínas
Lipídios ácidos graxos + glicerol Lipídios
Carboidratos monossacarídeos Carboidratos
Ácidos nucléicos nucleotídeos Ácidos nucléicos
Unidades Básicas Composição Humana
Macromoléculas Módulo I
Composição da Célula
Proteínas
LipídiosCarboidratos
Ácidos nucléicos
Vitaminas
Sais Minerais
água
A interação entre essas moléculas
permite a formação da célula
e seu funcionamento
Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
É a menor unidade básica, estrutural e funcional de qualquer ser vivo.
Célula Eucariótica
Núcleo – material genético Citoplasma - conteúdo entre
a membrana plasmática e onúcleo.
CitossolOrganelas
Célula EucarióticaMódulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Tecido Normal
A célula deve atuar de forma
“socialmente responsável”
-morrer, se diferenciar ou se dividir
quando for necessário ao tecido
Homeostasia
Módulo I
Membrana Plasmática
Modelo do mosaico fluido: “assemelha-se a um mar de
lipídios, em constante movimento, que contém um
mosaico de muitas proteínas diferentes”.
Bicamada lipídica
Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Membrana Celular
Principais Funções da membrana:
-Limitação celular
-Transporte seletivo de substâncias
-Reconhecimento celular
Mestrado Profissional em Física Médica
Módulo I
O-
P
O
O
O CH2 O
H
H
OH
H
H
H
Base nitrogenada
Pentose
Fosfato
Carbono 1
Carbono 5
(desoxiribose)
Molécula de DNA
Nucleotídeo
Ácido desoxirribonucléico
Módulo I
Níveis de compactação do DNANíveis de compactação do DNA Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Citoplasma
Conteúdo entre a membrana plasmática e o núcleo.
Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Metabolismo Celular
Metabolismo
Catabolismo AnabolismoEnergiaATP
EnergiaATP
Reações acopladas
Conjunto de reações
químicas que ocorrem no
interior da célula.
Reações de degradação Reações de síntese
Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Mitocôndria
Produção de energia para a célula a partir da
digestão intracelular de macromoléculas.
Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Ribossomos
Organelas responsáveis pela síntese deproteínas, encontram-se espalhadas nointerior do citoplasma ou no retículoendoplasmático rugoso.
Ribossomo: associação entreRNA ribossômico + Proteínas
Proteína
Ribossomo
mRNA
Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Retículo Endoplasmático
R. E. LisoSintetiza lipídios e esteróides.
R. E. RugosoSua superfície tem ribossomosaderidos, os sítios de síntese deproteínas. Ao entrarem no retículo,essas proteínas podem ser estocadasou processadas.
É uma rede de membranas na forma de saco ou tubos achatados.
Módulo I
Aparelho Golgiense
Consiste de sacos membranáceos achatados, com bordas protuberantes. Processa
e transporta proteínas e lipídios provenientes do retículo endoplasmático até seus
destinos finais.
Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Processamento e Embalagem de Proteínas
pelo C. Golgi
Aparelho Golgiense
Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Dinâmica Celular
Dinâmica
Celular
Expressão
Gênica
Função Celular
Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Dogma Central da Biologia
Replicação
Transcrição
Tradução
Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Eucromatina
Heterocromatina
NUCLÉOLO
Eucromatina
Heterocromatina
Níveis de compactação do DNA Módulo I
? ?
Material Genético Igual
Diversidade celular
Diversidade Celular Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Transcrição
Mestrado Profissional em Física Médica
Transferência da informação
genética do DNA para uma
molécula de RNA
Módulo I
Principais Moléculas de RNA
RNA mensageiro (mRNA) – formado
por trincas de bases (códons), determina
a sequência de aminoácidos na proteína.
RNA transportador (tRNA)– carrega e
entrega o aminoácido correto para o
ribossomo.
RNA ribossômico (rRNA) – forma o
ribossomo. Traduz os códons numa
sequência de aminoácidos. Une os
aminoácidos por ligações peptídicas
Módulo I
Tradução
Síntese de proteína
Modificando o alfabeto molecular
Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
RNA ribossômico --------------- RIBOSSOMOS
+
Proteína
Retículo Endoplasmático Rugoso
Ribossomos Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Códon: sequência de três bases
nitrogenadas do RNAm, que codifica um
aminoácido específico.
RNA mensageiro Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
3 nt = 1 códon = 1 AA
Proteína com 10 AA: RNAm...........nt
RNAm com 900 nt: proteína de ........ AA
RNAm com 15 códons: proteína de ...... AA
Praticar Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Tradução
Molécula de mRNA
A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A
Cys
Met
Ala
5’ 3’
AspGlu
Phe His
Direção do avanço do ribossomo
Ribossomo
Proteína
tRNA
aa livre
codon
Gly
tRNA
Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A
Cys
Met
Ala
5’ 3’
AspGlu
Phe HisGly
TraduçãoMódulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A
Asp
Met
Ala
Cys
5’ 3’
GluPhe His
Gly
TraduçãoMódulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A
Glu
Met
Ala
Cys
Asp
5’ 3’
PheGly
His
Tradução
Mestrado Profissional em Física Médica
Módulo I
A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A
Phe
Met
Ala
Cys
Asp
Glu
5’ 3’
GlyHis
Ile
TraduçãoMódulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A
Gly
Met
Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
5’ 3’
His
Ile
Lys
TraduçãoMódulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A
His
Met
Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
Gly
5’ 3’
Ile
Lys
TraduçãoMódulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A
Ile
Met
Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
Gly
His
5’ 3’
Lys
TraduçãoMódulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A A A A
Lys
Met
Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
Gly
His
Ile
5’ 3’
Leu
TraduçãoMódulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A A A A U U A
Leu
Met
Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
Gly
His
Ile
Lys
5’ 3’
Met
TraduçãoMódulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
G A C G A A U U C G G A C A C A U A A A A U U A A U G
Met
Met
Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
Gly
His
Ile
Lys
Leu
5’ 3’
Asn
TraduçãoMódulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
G A A U U C G G A C A C A U A A A A U U A A U G A A C
Asn
Met Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
Gly
His
Ile
Lys
Leu
Met
5’ 3’
Pro
TraduçãoMódulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
U U C G G A C A C A U A A A A U U A A U G A A C C C A
Pro
Met Ala Cys
Asp
Glu
Phe
Gly
His
Ile
Lys
Leu
Met
Asn
5’ 3’
Gln
TraduçãoMódulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
G G A C A C A U A A A A U U A A U G A A C C C A C A A
Gln
Met Ala Cys Asp
Glu
Phe
Gly
His
Ile
Lys
Leu
Met
Asn
Pro
5’ 3’
TraduçãoMódulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
C A C A U A A A A U U A A U G A A C C C A C A A U A A
Met Ala Cys Asp Glu
Phe
Gly
His
Ile
Lys
Leu
Met
Asn
Pro
Gln
5’ 3’STOP
TraduçãoMódulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
A U A A A A U U A A U G A A C C C A C A A U A A A A A
Ala Cys Asp Glu Phe
Met Gly
His
Ile
Lys
Leu
Met
Asn
Pro
Gln
5’ 3’STOP
TraduçãoMódulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
A U A A A A U U A A U G A A C C C A C A A U A A U A C
Ala Cys Asp Glu Phe
Met Gly
His
Ile
Lys
Leu
Met
Asn
Pro
Gln
5’ 3’STOP
TraduçãoMódulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
A U A A A A U U A A U G A A C C C A C A A U A A U A C
Ala Cys Asp Glu Phe
Met Gly
His
Ile
Gln Lys
Pro Leu
Asn Met
5’ 3’
TraduçãoMódulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Cada proteína tem uma determinada sequência
específica de aminoácidos, determinada pelo gene
localizado no cromossomo.
ProteínaMódulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Eventos cromossômicos
mais críticos para
o ciclo celular:
-Replicação do DNA
-Segregação cromossômica
Ciclo Celular Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Intérfase (G1, S, G2) – a célula replica o seu DNA, produz organelas
adicionais e componentes citossólicos, em antecipação a divisão celular. É
um estado de alta atividade metabólica da célula.
Mitose
Ciclo Celular
G= “GAP”, intervalo
Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Sistema de controle do ciclo celular
É composto por um
grupo complexo de
proteínas regulatórias
que controlam o avanço
do ciclo celular.
Ciclo Celular Módulo I
Pontos de Checagem
Momentos em que a
continuidade do ciclo celular
pode ser interrompida.
Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Fase G1
-Intervalo entre a fase mitótica e a fase S.
-Intervalo que possibilita o crescimento da célula.
-A célula está metabolicamente ativa, duplicando a maioria de suas
organelas.
M G1 G0
S
Mitose G1
Módulo I
Fase S
G1 S G2
-Síntese do DNA.
- Uma vez que a célula entra na fase S, estará comprometida com a
divisão celular.
Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Durante a replicação do DNA as duas
fitas mães servem de molde para
cada fita nova ou fita complementar,
que está sendo sintetizada.
Fita nova
Fitas mães
Fase S -Replicação Semiconservativa Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Fase S - Ciclo Celular
G1 S G2
Replicação do DNA
Intérfase
Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Mestrado Profissional em Física Médica
Fase G2 - Ciclo Celular
-É o intervalo entre as fases S e M.
- O crescimento celular continua.
Módulo I
Fase G2 – Ciclo Celular
Ponto de Checagem a Danos no DNA
Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Fase M - Ciclo Celular
Compactação do DNA
--Consiste em uma divisão nuclear, ou mitose, e em uma divisão citoplasmática, ou
citocinese.
Fase G1
Fase S/G2
Fase M
Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica
Fase M – Ciclo Celular
Mestrado Profissional em Física Médica
-O processo resulta na
divisão exata das
informações genéticas.
Módulo I
Fase M
Citocinese
Divisão do citoplasma e das organelas
das célula em duas células idênticas.
Módulo I
Mestrado Profissional em Física Médica