CAPITULO 2 ENVELHECIMENTO CELULAR

Apresentação em tema: "CAPITULO 2 ENVELHECIMENTO CELULAR"— Transcrição da apresentação:

1 CAPITULO 2 ENVELHECIMENTO CELULAR
Ivana Cruz, UFSM -2010 CAPITULO 2 ENVELHECIMENTO CELULAR

2 ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOS MULTICELULARES

3 O envelhecimento é uma etapa
do desenvolvimento

4 O envelhecimento altera a composição corporal
20% Água extra-celular % 42% Água intra-celular % 6% 5% 17% 12% Tecidos Ossos 15% Gordura % 25 anos anos Goldman,1970

5 O envelhecimento induz
alterações anatômicas nos órgãos

6 O envelhecimento induz
alterações fisiológicas

7 Como estas alterações corporais ocorrem ao longo do envelhecimento?
Alterações graduais, cumulativas e disfuncionais que ocorrem através da cascata organizacional do organismo

8 O envelhecimento e: O padrão de auto-organização dos seres vivos
As macromoléculas que compõe o organismo: Proteínas Carboidratos Lipídios Ácidos Nucleícos (DNA) E a estrutura celular: Membrana plasmática Citosol e Citoesqueleto Organelas E o metabolismo energético celular: Produção de energia e calor Metabolismo oxidativo E o metabolismo ciclo celular

9 Padrão de Organização dos Seres Vivos
Auto-criação (autopoiése) Reprodução Manutenção da constância do ambiente interno (homeostase)

10 MACRO-MOLÉCULAS FUNDAMENTAIS DOS SERES VIVOS
Molécula fundamental na estrutura celular do ser vivo Proteínas Unidade fudamental: Aminoácidos Alimentos Cadeia de aminoácidos

11 Auto-criação Diferenciação/regeneração/cicatrização

12 Reprodução

13 Homeostase

14 Envelhecimento biológico: movimento contrário a auto-organização
Auto-criação: - Diminui a taxa de divisão celular - Diminui as taxas de regeneração e cicatrização Reprodução: - Diminui as taxas reprodutivas Homem: processo gradual Mulher: processo abrupto (menopausa) Homeostase: - Tende a alterar a constância do meio interno levando a um declínio fisiológico acentuado na maior parte dos órgãos

15 MACRO-MOLÉCULAS FUNDAMENTAIS DOS SERES VIVOS
Alimentos Carboidratos Produção de energia: glicose Armazenamento de energia: Glicose- Sangue Glicogênio – Músculos Fígado Fonte carboidratos (glicose): -Dieta Produzida pelo organismo Glicose UNIDADE

16 MACRO-MOLÉCULAS FUNDAMENTAIS DOS SERES VIVOS
Lipídios Principais moléculas Ácidos graxos Triglicerídeos Colesterol Participam: - Membrana Plasmática - A partir do colesterol são sintetizados todos os hormônios esteróides do corpo como o estrogênio, testosterona, vitamina D, etc. Moléculas mais heterogêneas

17 MACRO-MOLÉCULAS FUNDAMENTAIS DOS SERES VIVOS
Peso corporal: 70-75% Água 20-25% Proteínas Moléculas fundamentais na: - Estrutura corporal - No metabolismo: - Enzimas - Receptores proteícos Proteínas

18 MACRO-MOLÉCULAS FUNDAMENTAIS DOS SERES VIVOS
20 AMINOÁCIDOS AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS: não sintetizamos arginina, fenilalanina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, serina, treonina, triptofano, histidina e valina AMINOÁCIDOS NÃO-ESSENCIAIS alanina, asparagina, cisteína, glicina, glutamina, prolina, tirosina, ácido aspártico, ácido glutâmico Proteínas

19 MACRO-MOLÉCULAS FUNDAMENTAIS DOS SERES VIVOS
Ácidos Nucleícos: DNA & RNAs

20 CÉLULAS E METABOLISMO: Uma revisão/atualização

21 Membrana Celular

22 Membrana Celular: funções
- Delimitação (isolamento físico) da célula em relação ao ambiente que a rodeia; Regulação das trocas químicas ou físicas entre o interior da célula e o ambiente externos; Comunicação entre as células e o seu meio ambiente; Suporte estrutural para que as células formem os tecidos corporais existindo proteínas transmembrana que se ligam na parte interna (citoplasma) atravessam a bicamada lipídica e se ligam a outras proteínas presentes no ambiente extracelular. Delimitação de ambientes específicos intracelulares que possuem funções diferenciadas. Estes “ambientes físicos” delimitados por membranas são genericamente conhecidos como organelas.

23 Membrana Celular

24 Membrana celular: estrutura

25 Membrana celular: proteínas

26 Membrana celular: proteínas

27 Membrana celular: proteínas

28 Membrana celular: proteínas

29 Membrana celular: proteínas

30 Membrana celular: proteínas

31 Membrana celular: proteínas

32 Membrana celular: proteínas

33 Membrana: comunicação célula-célula
Existem dois tipos de sinais: químicos ou elétricos Existem três processos de comunicação: (1) transferência citoplasmática de sinais químicos/elétricos via junções comunicantes (2) comunicação local de substâncias que se difundem através do líquido extracelular (3) comunicação a longa distância: hormônios Fonte: Silverthorn, 2002

34 Membrana: comunicação célula-célula

35 Membrana: comunicação célula-célula

36 Membrana: comunicação célula-célula

37 Membrana: comunicação célula-célula

38 Membrana: comunicação célula-célula

39 CITOSOL E ORGANELAS

40 PRINCIPAIS FUNÇÕES DO CITOESQUELETO
CITOSOL E ORGANELAS PRINCIPAIS FUNÇÕES DO CITOESQUELETO Determina a forma das células Estabiliza a posição das organelas dentro do citoplasma Auxilia no transporte de moléculas para dentro e para fora da célula Auxilia na manutenção da célula em um local do tecido Permite o movimento de algumas células através do corpo

41 CITOSOL E ORGANELAS

42 CITOSOL E ORGANELAS

43 CITOSOL E ORGANELAS

44 CITOSOL E ORGANELAS

45 CITOSOL E ORGANELAS

46 CITOSOL E ORGANELAS

47 MATRIZ EXTRACELULAR Material sintetizado que e secretado pelas células
de um tecido Serve como sustentação do tecido e atua na manutenção da homeostase corporal A quantidade de matriz extracelular As moléculas que compõe a matriz extracelular Altamente variáveis e dependente do tipo de tecido

48 corporal e a manutenção da homeostase se todas as células
Núcleo Como ocorre o desenvolvimento corporal e a manutenção da homeostase se todas as células contém o mesmo DNA?

49 DOGMA GENE-PROTEÍNA Célula DNA 5’ATTCGTTAGAGACCATTGGAT3’
3’TAAGCAATCTCTGGTAAGCTA5’ 5’ATTCGTTAGAGACCATTGGAT3’ Núcleo DNA RNA Proteínas Célula

50 ESTRUTURA DO GENE EUCARIÓTICO

51 Modulação da Expressão
ESTRUTURA DO GENE EUCARIÓTICO Região Promotora Estradiol Modulação da Expressão do gene Testosterona Inibição/ Estimulação

52 Modulação da Expressão
REGULAÇÃO DA EXPRESSÃO GÊNICA Região Promotora Modulação da Expressão do gene Inibição/ Estimulação Resveratrol DIETA BENEFÍCIO A SAÚDE

53 Regulação Gênica Muitos processos biológicos ocorrem em todas
as células portanto a síntese de muitas proteínas é igual Algumas PROTEÍNAS são abundantes em tipos Especializados de células apesar dos seus Genes estarem em TODAS AS CÉLULAS

54 Regulação Gênica Estudos sugerem que uma célula eucariótica
Expressa aproximadamente mil genes dos 30 mil genes que possui.

55 Modificações pós-síntese
Regulação Gênica A expressão de um gene é CONTROLADA DNA Rna heterogêneo mRNA Proteína Modificações pós-síntese Controle transcricional Controle splicing (processamento) Controle traducional Controle pós-síntese

56 Modificações pós-síntese
Regulação Gênica A expressão de um gene é CONTROLADA DNA Rna heterogêneo mRNA Proteína Modificações pós-síntese Controle transcricional Controle splicing (processamento) Controle traducional Controle pós-síntese

57 Regulação Gênica A regulação da expressão dos genes pode ser
ALTERADA em resposta a uma influência ambiental como por exemplo: - Desnutrição - Desidratação - Temperatura extremas - Hormônios exógenos Ou genética: - Mutações genéticas - Teratógenos (compostos fatores que induzem a mal-formações genéticas

58 Regulação Gênica

59 Metabolismo Energético da Célula e Controle de Radicais Livres

60 Metabolismo Energético e Radicais Livres
Glicose + Oxigênio Transportadas para a Mitocôndria Ciclos Bioquímicos Energia + Calor ~ 5% Superóxido O-2 Sistema Antioxidante Enzimático Superoxido_____H2O2 __CAT __ Água GPX Não-enzimático Dieta (Frutas/Verduras)

61 Ação do Envelhecimento: Estresse Oxidativo
Glicose + Oxigênio Transportadas para a Mitocôndria Ciclos Bioquímicos Energia + Calor ~ 5% Superóxido O-2 Sistema Antioxidante Enzimático Superoxido_____H2O2 __CAT __ Água GPX Não-enzimático Dieta (Frutas/Verduras)

62 Ação do Envelhecimento: Estresse Oxidativo
RADICAIS LIVRES Superóxido H202 H2O2 + Metais = OH Moléculas Altamente Reativas Agem: Proteínas Carboidratos-Lipidios Acidos Nucleicos Membranas celulares Produção de produtos metabólicos Associados a muitos processos do Envelhecimento e a + de 200 doenças crônicas

63 Os radicais livres são sempre inimigos?
Não! Utilizados em rotas metabólicas para produção de moléculas importantes do organismo. Ex. Produção do óxido nitrico Moléculas fundamentais para o sistema imune inato que combate microorganismos

64 Quem é o inimigo? O DESBALANÇO ENTRE A GERAÇÃO DOS RADICAIS LIVRES
E O SEU CONTROLE PELOS SISTEMAS ANTIOXIDANTES Aumento de radicais livres – Morbidade Mortalidade Diminuição acentuada de radicais livres- Morbidade

65 Macromoléculas e Envelhecimento
-Alteração da taxa de síntese das proteínas -Alteração da taxa de síntese/degradação das proteínas -Alteração na degradação e limpeza dos detritos proteícos -Alteração nas estruturas das macromoléculas: - Carbonilação de proteínas - Peroxidação de lipídios -Diminuição na maquinaria de reparo do DNA aumento -A taxa de mutações no DNA o que irá alterar a expressão dos genes. -Alteração na estrutura do cromossomo o que também pode -Alterar a expressão dos genes

66 Macromoléculas e Envelhecimento

67 Macromoléculas e Envelhecimento
Ambiente Externo Digestão Aminoácidos Proteínas Sintetizadas Degradadas Turnover Libera aminoácidos Re-utilizados Lisossomos Resíduos Proteícos Exocitose Eliminados Sistema Urinário Organismo Células Ambiente Externo

68 Macromoléculas e Envelhecimento
Ambiente Externo Digestão Aminoácidos Proteínas Sintetizadas Degradadas Turnover Libera aminoácidos Re-utilizados Lisossomos ACÚMULO Resíduos Proteícos Exocitose Eliminados Sistema Urinário OXIDAÇÃO Organismo Células Ambiente Externo

69 Macromoléculas e Envelhecimento