BIOLOGIA CELULAR CLCB 2015.1 PROFESSOR ILZO PESSOA.

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1 BIOLOGIA CELULAR CLCB PROFESSOR ILZO PESSOA

2 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE MATÉRIA VIVA
Principais átomos : C, H, O, N, P, S. Principais Moléculas; 70% a 80% Água 10% a 15% Proteínas 2% a 3% Lipídios 1% Glicídios 1% Ácidos nucléicos 1% Sais Minerais

3 FUNÇÕES DA ÁGUA TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS FACILITA REAÇÕES QUÍMICAS
TERMORREGULAÇÃO LUBRIFICANTE REAÇÕES DE HIDRÓLISE EQUILÍBRIO OSMÓTICO EQUILÍBRIO ÁCIDO BASE

4 TERMORREGULAÇÃO Seres vivos só podem existir em uma estreita faixa de temperatura. A água evita variações bruscas de temperatura dos organismos. A transpiração diminui a temperatura corporal de mamíferos.

5 LUBRIFICANTE Nas articulações e entre os órgãos a água exerce um papel lubrificante para diminuir o atrito entre essas regiões. A lágrima diminui o atrito das pálpebras sobre o globo ocular. A saliva facilita a deglutição dos alimentos.

6 VARIAÇÕES NA TAXA DE ÁGUA
ESPÉCIE Água-viva % de água Sementes % de água Espécie humana % de água

7 VARIAÇÕES NA TAXA DE ÁGUA
IDADE Feto humano – 94% de água Recém-nascido – 69% de água Adulto – 60% de água

8 METABOLISMO A quantidade de água é diretamente proporcional à atividade metabólica da célula. Neurônio – 80% de água Célula óssea – 50% de água

9 METABOLISMO É o conjunto de processos físicos e de reações que ocorrem em um sistema vivo e resulta na montagem ou quebra de moléculas complexas. É constituído por reações anabólicas e catabólicas. Anabolismo = Reações de síntese Absorvem energia Exemplo: fotossíntese Catabolismo = Reações de degradação Liberam energia Exemplo: respiração

10 SAIS MINERAIS Encontram-se imobilizados em estruturas com função esquelética e de proteção. Sais de silício – encontrado em carapaças de Diatomáceas e espículas de Poríferos. Carbonato de Cálcio – forma exoesqueleto de moluscos, cascas de ovos e espículas de Poríferos. Fosfato de Cálcio – encontrado no endoesqueleto de vertebrados.

11 Sais Minerais Dissolvidos em água formam íons. Na+/K+
Equilíbrio osmótico Bomba de Na+ e K+ Na+ = mais freqüente em animais K+ = mais freqüente em vegetais

12 Mg++ Componente da clorofila Interação das subunidades dos ribossomos Ca++ Coagulação sanguínea Contração Muscular Componente de ossos e dentes

13 Fe++ Componente de hemoglobina e dos citocromos. A carência causa anemia ferropriva. F- Anticariogênico O excesso causa anomalias dentais (fluorose)

14 I- Componente de hormônios da tireóide A carência leva a bócio carêncial PO4-3 Constituinte de nucleotídeos e do ATP Evita variações bruscas de pH da célula

15 Em vegetais os minerais podem ser classificados como:
Macronutrientes : C, H, O, N, P, K, S, Ca, Mg. Micronutrientes : Fe, B, Mn, Cu, Mb, Cl, Zn

16 Carboidratos Os carboidratos, glicídios ou hidratos de carbono são substâncias orgânicas compostas de carbono, hidrogênio e oxigênio num arranjo determinado.

17 Monossacarídeos Fórmula geral: Cn (H2O)n Trioses C3H6O3
Tetroses C4H8O4 Pentoses C5H10O5 – Ribose C5H10O4 – Desoxirribose Hexoses C6H12O6 – Glicose Frutose Galactose

18 RIBOSE E DESOXIRRIBOSE
São constituintes dos ácidos nucléicos RNA e DNA respectivamente. ribose

19 GLICOSE Representa a única fonte de energia de neurônios e hemácias
Sintetizada durante a fotossíntese Representa a única fonte de energia de neurônios e hemácias Encontrado no mel, açúcar, frutas e sangue.

20 FRUTOSE - Encontrada em frutas

21 GALACTOSE Encontrado no leite

22 OLIGOSSACARÍDEOS Os oligossacarídeos são formados pela união de duas a dez moléculas de monossacarídeos com a perda de uma molécula de água por ligação (desidratação). Os oligossacarídeos mais importantes são os dissacarídeos. SACAROSE MALTOSE LACTOSE

23 SÍNTESE POR DESIDRATAÇÃO
C6H12O6+C6H12O C12H22O11 H2O

24 Síntese x Degradação

25 SACAROSE Formado pela união de glicose e frutose
Encontrado na cana de açúcar

26 MALTOSE Formado pela união de duas moléculas de glicose
Encontrado no malte

27 LACTOSE Formado pela união de glicose e galactose
É encontrado no leite

28 POLISSACARÍDEOS Os polissacarídeos são moléculas gigantes constituídas por muitos monossacarídeos ligados uns aos outros; são ditos, por esse motivo, polímeros de monossacarídeos. - AMIDO - GLICOGÊNIO - CELULOSE - QUITINA

29 AMIDO É um polímero de glicose (+ de 1400 moléculas de glicose)
Reserva energética vegetal Encontrado em frutos, sementes, caules e raízes Detectado pelo corante à base de iodo denominado Lugol.

30 GLICOGÊNIO Formado por cerca de 3.000 moléculas de glicose
Polissacarídeo de reserva energética animal e de fungos Em animais é encontrado principalmente no fígado e nos músculos

31 CELULOSE Formada por 4.000 moléculas de glicose
Reforço esquelético de vegetais Digerida por Metazoários que apresentam microrganismo no trato digestório – protozoários (cupim) ou bactérias (boi) Não é digerida pelo organismo humano Constitui as fibras vegetais de nossa dieta

32 QUITINA Polissacarídeo que apresente nitrogênio em sua composição
É encontrado no exoesqueleto de artrópodes, nas cerdas dos anelídeos poliquetas, na rádula de certos moluscos e parede celular de fungos

33 LIPÍDIOS

34 Introdução - Definição
Lipídios ou lípidos engloba todas as substâncias gordurosas existentes no reino animal e vegetal (do grego “lipos” = gordura). Exemplos comuns são os óleos e as gorduras vegetais e animais, que tem grande importância na alimentação e na constituição das células vivas. Lipídios

35 Introdução - Definição
Do ponto de vista químico, os lipídios são ésteres formados de ácidos graxos superiores com álcoois os mais variados. Modernamente chama-se lipídios, todas as substâncias (apolares e fracamente polares) que são extraídas de tecidos animais e vegetais, em presença de solventes orgânicos, tais como éter, clorofórmio, benzeno, etc. Lipídios

36 LIPÍDIOS - CLASSIFICAÇÃO
LIPÍDIOS SIMPLES Glicerídios, Triglicerídios e Cerídios. LIPÍDIOS COMPOSTO Fosfolipídios, Glicolipídios e Lipoproteínas. ESTERÓIDES - Hormônios sexuais, Vitamina D, Sais biliares e Colesterol.

37 Glicerídios São divididos em óleos comestíveis e óleos secativos.
Principais: De origem animal: Óleo de peixes: fígados de diversos peixes (bacalhau, tubarão). São ricos em vitamina A e D, e usados como medicamentos; Óleo de capivara: de cor amarela, cheiro e sabor pronunciados e usado como tônico e reconstituinte; Lipídios

38 Glicerídios De origem vegetal:
Óleos comestíveis: algodão, amendoim, babaçu, coco, milho, oliva, soja, dendê, etc. São usados em culinária. Lipídios

39 Glicerídios De origem vegetal:
Gordura de coco: usada na fabricação de sabonetes e perfumaria em geral. Gordura de cacau: usada na obtenção da manteiga de cacau Lipídios

40 Cerídios Ceras Animais: Ceras Vegetais
Cera de abelha: constituída por palmitato de melissita C15H31 – C = O O – CH2 – C30H61 Ceras Vegetais Cera de carnaúba: constituída por cerotato de melissila C25H51 – C = O O – CH2 – C30H61 Lipídios

41 ESTERÓIDES ANABOLIZANTES

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43 CAROTENÓIDES Insolúveis em água. Solúveis em solventes orgânicos
São pigmentos acessórios da fotossíntese (de cor vermelha, laranja ou amarela). Insolúveis em água. Solúveis em solventes orgânicos Matéria-prima para produção de vitamina A (precursora de retinal)

44 PROTEÍNAS

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46 Proteínas São formadas por uma seqüência de aminoácidos. Uma proteína pode conter até milhares de aminoácidos diferentes, podendo até virar macromoléculas tridimensionais.

47 Aminoácidos São em número de 20.
Sua molécula é formada por cadeias de carbono com hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e, às vezes enxofre. É formada por uma porção ácida, com o grupamento carboxila (COOH), uma porção básica, com o grupamento amina (NH2) e o radical R. O radical R determina se a molécula será polar, apolar, ácida ou básica.

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49 Aminoácidos Vegetais fabricam aminoácidos a partir de cadeias de carbono obtidas na fotossíntese e de nitrato (NO3-) retirado do ambiente. Animais não produzem aminoácidos. O humano consegue obter aminoácidos da quebra de proteínas. Os aminoácidos essenciais são aqueles que não podem ser obtidos da quebra de proteínas. Por isso devem estar presentes na alimentação.

50 Ligação Peptídica União entre aminoácidos.
Sempre é feita entre a carboxila (COOH) de uma unidade e a amina (NH2) de outra. Assim se forma um peptídeo. Dipeptídeo Tripeptídeo Polipeptídeo

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52 Estrutura Primária A simples sequência de aminoácidos e seu número forma a Estrutura Primária da proteína. É responsável pelas propriedades da molécula. Com apenas vinte aminoácidos podemos ter um número infinito de proteínas.

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54 Estruturas Secundária e Terciária
A proteína não é apenas um filamento esticado no espaço. Ela se enovela. As pontes de hidrogênio unem os fios um ao outro, produzindo uma hélice. (Semelhante a um fio de telefone) A esse enrolamento, chamamos estrutura secundária Quando há mais de um enrolamento, a proteína ganha uma forma tridimensional, dobrando-se sobre si mesma. É a estrutura terciária.

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56 Estrutura da Proteína O que faz a proteína se dobrar? Conclui-se:
Pontes de Hidrogênio Atrações elétricas entre aminoácidos distintos Ponte bissulfeto Aminoácidos apolares que tendem a ficar próximos Conclui-se: Se a sequência de aminoácidos for diferente, a estrutura será diferente.

57 Estrutura Quaternária
Quando há a união de dois ou mais novelos protéicos. Hemoglobina: Quatro cadeias de 100 aminoácidos, cada uma contendo: Um grupo não-protéico portador de Ferro, o grupo heme.

58 Desnaturação Protéica
Rompimento das ligações que formam tridimensionalmente a proteína. Acontece quando: Há aumento da temperatura Ou há alteração no pH.

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60 Enzimas Proteínas especializadas em facilitar as reações químicas da célula Alterando a forma do substrato Diminuem a energia de ativação das reações químicas do corpo. Atua como catalisador.

61 Como a enzima funciona? Uma enzima é quase sempre uma proteína.
Quando há: Composto não-protéico conjugado à proteína, chamamos isso de coenzima. A parte protéica é chamada de apoenzima. O conjunto: holoenzima. As enzimas possuem um centro ativo, onde os substratos entrarão e suas ligações químicas serão enfraquecidas, facilitando a reação. A enzima não é gasta no processo.

62 Como a enzima funciona? Uma enzima só catalisa reações cujos reagentes tenham forma complementar à sua. Só assim haverá encaixe. Criou-se então a teoria chave/fechadura. Certas pessoas têm defeitos genéticos importantes, fazendo com que aminoácidos sejam trocados, alterando a forma das enzimas. Isso resultará em reagentes e reações completamente diferentes, alterando o metabolismo.

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64 Fatores que alteram as velocidades de reações enzimáticas
Concentração da enzima Concentração de substrato Temperatura Grau de acidez ou alcalinidade (pH)

65 Concentração de Substrato

66 Temperatura

67 Grau de pH

68 Inibição Enzimática Substância que possui uma forma parecida com o substrato da reação Haverá uma competição pela enzima Os produtos verdadeiros da enzima não serão mais tão abundantes Outro tipo é natural da célula. É chamado feedback negativo. O produto da reação inibe a ação da enzima.

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70 DNA DNA PROTEÍNA RNA RIBOSSOMO Replicação Duplicação (Transcrição)
(Tradução) RIBOSSOMO PROTEÍNA

71 DNA - Duplicação Ação: DNA- polimerase
Ocorre quando o DNA - original se divide formando dois outros DNAs geneticamente iguais. Ação: DNA- polimerase

72 Duplicação F1 F2 F1 F2’ F1’ F2 G A T C C G C T A G T A T A A T T A G C
DNA - Matriz

73 DNA - Transcrição O DNA é utilizado como molde para a síntese de RNA Ação: RNA - polimerase

74 A Transcrição do DNA DNA RNA F1 F2 A T C G T A G C RNA - Polimerase U

75 Nucleotídeos É a unidade formadora dos ácidos nucléicos: DNA e RNA.
É composto por um radical fosfato, uma pentose (ribose  RNA e desoxirribose DNA) e uma base nitrogenada (Adenina, Guanina, Citosina, Timina e Uracila).

76 DNA RNA Adenina Guanina Citosina Uracila Timina

77 DNA Ácido Desoxirribonucléico.
Molécula de fita dupla formando uma dupla hélice As fitas estão unidas pelas ligações de Hidrogênio A = T C = G

78 Duplicação do DNA É a única molécula capaz de sofrer auto-duplicação.
Ocorre durante a fase S da intérfase. É do tipo semiconservativa, pois cada molécula nova apresenta uma das fitas vinda da mãe e outra fita recém sintetizada.

79 DNA Duplicação DNA DNA

80 Replicação do DNA Replicação do DNA é o processo de auto-duplicação do material genético mantendo assim o padrão de herança ao longo das gerações. A duplicação do DNA é explicada pela teoria semi- conservativa Teoria semi-conservativa Cada fita do DNA é duplicada formando uma fita híbrida, isto é, a fita velha pareia com a fita nova formando um novo DNA; de uma molécula de DNA formam-se duas outras iguais a ela. Cada DNA recém formado possui uma das cadeias da molécula mãe, por isso o nome semi-conservativa

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82 RNA Ácido Ribonucléico Molécula de fita simples É dividido em:
RNA mensageiro (RNAm) RNA transportador (RNAt) RNA ribossômico (RNAr)

83 RNAm Leva a informação da sequência protéica a ser formada do núcleo para o citoplasma, onde ocorre a tradução. Ele contém uma sequência de trincas correspondente a uma das fitas do DNA. Cada trinca (três nucleotídeos) no RNAm é denominada códon e corresponde a um aminoácido na proteína que irá se formar

84 1 códon  3 nucleotídeos no RNAm
7 códons  21 nucleotídeos

85 RNAt Levam os aminoácidos para o RNAm durante o processo de síntese protéica. As moléculas de RNAt apresentam, em uma determinada região, uma trinca de nucleotídeos que se destaca, denominada anticódon. É através do anticódon que o RNAt reconhece o local do RNAm onde deve ser colocado o aminoácido por ele transportado. Cada RNAt carrega em aminoácido específico, de acordo com o anticódon que possui

86 Um dos carbonos de um aminoácido agora está instável porque está fazendo apenas três ligações, ao invés de quatro. O mesmo está acontecendo com o nitrogênio do outro aminoácido, pois esse está fazendo duas ligações, ao invés de três. R R H H O O N C C N C C OH H H H

87 Dogma Central da Biologia

88                                                          

89 Cada tipo de aminoácido é especificado quando uma trinca de nucleotídeo na molécula (códon) de RNAm pareia com a seqüência de 3 nucleotídeos complementares do anti-códon de um RNAt. Como existe mais do que um RNAt para cada aminoácido, ou que os aminoácidos podem ser representados por mais de um códon, dizemos que ocorreu degenerescência do código genético.

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94 Sítio de ligação ao aminoácido
Anti-códon U A C

95 RNAr São componentes dos ribossomos, organela onde ocorre a síntese protéica. Os ribossomos são formados por RNAr e proteínas

96 Aminoácidos Moléculas que dão origem às proteínas. R H O N C C OH H H

97 Ligação Peptídica É a ligação covalente entre dois aminoácidos.
Quando poucos aminoácidos estão ligados  peptídeo Quando muitos aminoácidos estão ligados  proteína

98 R R H H O O N C C N C C OH OH H H H H
O grupo OH do ácido carboxílico de um aminoácido se liga em um dos hidrogênios da amina do outro aminoácido, formando uma molécula de água. R R H H O O N C C N C C OH OH H H H H H2O

99 R R H H O O N C C N C C OH H H H essa ligação é a ligação peptídica.
Então uma ligação covalente entre o carbono de um aminoácido e o nitrogênio do outro acontece. essa ligação é a ligação peptídica. R R H H O O N C C N C C OH H H H Ligação Peptídica

100 Transcrição Processo pelo qual uma molécula de RNA é produzida usando como molde o DNA.

101 DNA Transcrição DNA RNA

102 Tradução Também chamada síntese de proteínas
Quando o RNAm chega ao citoplasma ele se associa ao ribossomo. Após essa associação os RNAt levam os aminoácidos, que serão ligados, formando assim a proteína.

103 Quando o RNAm chega ao citoplasma, ele se associa ao ribossomo.
Nessa organela existem 2 espaços onde entram os RNAt com aminoácidos específicos. U A C A A A A U G U U U C U U G A C C C C U G A somente os RNAt que têm seqüência do anti-códon complementar à seqüência do códon entram no ribossomo.

104 Uma enzima presente na subunidade maior do ribossomo realiza a ligação peptídica entre os aminoácidos. U A C A A A A U G U U U C U U G A C C C C U G A

105 O RNAt “vazio” volta para o citoplasma para se ligar a outro aminoácido.
U A C A A A A U G U U U C U U G A C C C C U G A

106 O ribossomo agora se desloca uma distância de 1 códon.
o espaço vazio é preenchido por um outro RNAt com seqüência do anti-códon complementar à seqüência do códon. U A C A A A G A A A U G U U U C U U G A C C C C U G A

107 Uma enzima presente na subunidade maior do ribossomo realiza a ligação peptídica entre os aminoácidos. U A C A A A G A A A U G U U U C U U G A C C C C U G A

108 U A C A A A G A A A U G U U U C U U G A C C C C U G A O RNAt “vazio” volta para o citoplasma para se ligar a outro aminoácido. e assim o ribossomo vai se deslocando ao longo do RNAm e os aminoácidos são ligados.

109 Quando o ribossomo passa por um códon de terminação nenhum RNAt entra no ribossomo, porque na célula não existem RNAt com seqüências complementares aos códons de terminação. G G G Códon de terminação A U G U U U C U U G A C C C C U G A

110 G G G Então o ribossomo se solta do RNAm, a proteína recém formada é liberada e o RNAm é degradado. A U G U U U C U U G A C C C C U G A

111 Considerações Finais Uma proteína  + de 70 aminoácidos ligados.
1 códon  3 nucleotídeos no RNAm 1 códon  1 aminoácido na proteína Nº de ligações peptídicas  Nº de aminoácidos – (menos) 1.

112 Considerações Finais 1 anticódon  3 nucleotídeos no RNAt
O anticódon é complementar ao códon Cada RNAt leva consigo apenas um tipo de aminoácido  quem determina qual aminoácido será transportado é o anticódon.

113 A História das Vitaminas

114 Doenças Antigas Cruzadas Grandes navegações

115 Doenças Antigas Escorbuto Beriberi Pelagra Raquitismo Cegueira noturna

116 Escorbuto Carência de vitamina C (ácido ascórbico Gengivite Artropatia
Edema

117 Beri-Beri Carência de vitamina B1 (tiamina) Neurite Atrofia Paralisia

118 Pelagra Carência de vitamina B3 Dermatite Diarréia Demência

119 Raquitismo Carência de vitamina D Osteomalácia
Retardo de desenvolvimento

120 Primeiras Dietoterapias
1747: Escorbuto Com cítricos  James Lind ( )

121 Primeiras Dietoterapias
1867: Beriberi Com arroz integral 1886: Descoberta Christiaan Eijkman ( )

122 Os Descobridores Frederick G. Hopkins Casimir Funk

123 Primeiras Publicações
1912: Casimir Funk Fator anti-beriberi “Vital Amines”

124 Descoberta Fundamental
Doenças causadas por carência de fatores presentes em alguns alimentos e não em outros Prevenção através da dieta adequada

125 MEMBRANA PLAMÁTICA

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128 Difusão

129 Difusão Passiva

130 Osmose

131 Osmose nas células Célula em um meio hipotônico:
Passagem de água para dentro da célula Célula em um meio isotônico: Nada ocorre. Célula em um meio hipertônico: Passagem de água para fora da célula.

132 Osmose nas células animais e vegetais

133 Parede Celular Só está presente entre os vegetais.
É formada principalmente pela celulose. Endurecem e protegem as células vegetais. Entre uma parede celular e outra, existem os plasmodesmos – que facilitam a passagem de uma célula para outra.

134 Plasmodesmos

135 Bomba de Sódio e Potássio

136 Fagocitose Pinocitose

137 E como se dá o transporte de moléculas grandes?
Exocitose Corresponde a um evento inverso da endocitose, onde a célula joga fora os resíduos de seu metabolismo.

138 Adesão entre células Junções intercelulares Desmossomo:
Ajudam na sustentação das células e na adesão entre elas, unindo-as. Zônulas Oclusivas: Impedem a passagem de produtos entre as células Nexos ou junções comunicantes: Junções entre proteínas de duas membranas, formando canais, realizando troca de alimentos e substâncias.

139 Desmossomo

140 Zônulas Oclusivas

141

142 Intestino Delgado

143 CITOPLASMA CITOESQUELETO:

144

145 Citoesqueleto Microfilamentos Microtúbulos Filamentos intermediários
Ajudam a manter a forma da célula, ligando-se a proteínas da face interna da membrana plasmática. Dão sustentação às microvilosidades. Ajudam na movimentação das células. Microtúbulos Mais espessos e longos que microfilamentos, formando tubos ocos. Servem de ponto de apoio e trilhos para transporte dentro da célula. Transporte feito com ajuda das cinesinas. Importante na movimentação dos cromossomos. Filamentos intermediários São como cordas feitas de vários fios. Aumentam a resistência da célula e ajudam na sustentação de organelas.

146

147 Citoesqueleto

148 ORGANELAS

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150 Retículo Endoplasmático
Rugoso (RER) É formado por cavidades com vários ribossomos na parte externa do ribossomo. Isso lhe dá aspecto enrugado. As proteínas sintetizadas por estes ribossomos são lançadas nas cavidades do retículo e envolvidas em vesículas que serão então enviadas para o Complexo Golgiense. Produz então proteínas para serem exportadas e para atuar na membrana plasmática. Podem também produzir glicídios que serão acrescidos de proteínas.

151 RER

152 Retículo Endoplasmático
Liso (REL): Compõe cavidades em forma de tubos e não possui ribossomos aderidos às suas membranas. Não atua na síntese protéica. Em suas cavidades há enzimas que sintetizam diversos tipos de lipídios como os da membrana, hormônios, etc... Há enzimas responsáveis pela desintoxicação do organismo, transformam medicamentos, reservatório de cálcio nos músculos (retículo sarcoplasmático), etc...

153 REL

154 Complexo de Golgi Recebe proteínas e lipídios do RER e os concentra em pequenos sacos ou vesículas que podem ser levados para outras organelas ou para fora da célula. Desenvolvido em células glandulares.

155 Secretando Proteínas Proteínas são sintetizadas pelos ribossomos e lançadas no RER. Vesículas brotam do RER e se dirigem para a face cis do complexo de golgi, depois migram para a face trans. Lá são modificadas e empacotadas em grânulos de secreção (vesículas). As vesículas de secreção se unem à membrana plasmática e a proteína é secretada por exocitose.

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157 Outras funções do complexo de Golgi
Nas células vegetais Produz vesículas que se fundem e formam uma nova membrana plasmática entre as duas células filhas. Na formação do espermatozóide O acrossoma, vesícula presente no espermatozóide, facilita a penetração desse gameta no óvulo. O acrossoma é formado a partir do Complexo golgiense da espermátide.

158 Lisossomos Guardam as enzimas da hidrólise ácida (que quebram partículas a serem digeridas dentro da célula). Por que essas enzimas precisam estar nos lisossomos? Porque se não fosse assim, as enzimas digeririam a própria célula. Fungos e células vegetais quase sempre não possuem lisossomos e seu trabalho é feito por vacúolos digestivos.

159 Digestão da Célula Durante a digestão, forma-se no interior da célula o fagossomo que se funde com o lisossomo, formando um vacúolo digestivo. Após a digestão, sobra um corpo residual que será eliminado por exocitose ou acumular-se no citoplasma (como ocorre nas células do tecido nervoso, fígado e glóbulos brancos)

160 Digestão da Célula A célula pode também digerir uma organela não funcional dela mesma, no processo de autofagia. O rompimento dos lisossomos e a liberação de suas enzimas (processo chamado de autólise) causa a morte programada da célula, processo chamado de apoptose.

161

162 Vacúolos Cavidades limitadas por membranas onde ocorre a digestão intracelular. União entre os fagossomos e os lisossomos. Mas há outros dois tipos: Vacúolo contrátil: Eliminam o excesso de água dos protozoários de água doce Vacúolos vegetais: Ocupam às vezes 90% do volume da célula vegetal e armazenam diversas substâncias que podem dar cor às pétalas e o suco de laranja. Vacúolos de sementes: O vacúolo se fragmenta dando origem a vários grãos de aleuroma, ricos em proteínas necessárias ao crescimento do embrião.

163 Vacúolo Contrátil

164

165

166 Núcleo É delimitado por uma membrana nuclear (carioteca);
Presente em células eucariontes; É delimitado por uma membrana nuclear (carioteca); Função: controla as atividades celulares e preserva as informações hereditárias;

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168 Células anucleadas (hemácias); Obs: não possuem organelas membranosas;
Núcleo Interfásico: período em que o núcleo não está em processo de divisão; Células anucleadas (hemácias); Obs: não possuem organelas membranosas; Células binucleadas (fígado - hepáticas) Células multinucleadas (músculo)

169 Delimita o núcleo: envoltório nuclear;
Componentes do núcleo Carioteca: Delimita o núcleo: envoltório nuclear; Possui poros (troca entre núcleo e citoplasma); Constituição: Lipoprotéica;

170 Componentes do núcleo Cariolinfa (nucleoplasma/ suco nuclear)
É o material gelatinoso encontrado dentro do núcleo; Disperso no líquido: RNA e Nucleotídeos livres;

171 Componentes do núcleo Nucléolo Corpúsculo denso e esférico;
Função: formação de ribossomos; Geralmente 1 ou 2 por núcleo;

172 Cromatina Emaranhado de filamentos longos e finos (núcleo interfásico)
Componentes do núcleo Cromatina Emaranhado de filamentos longos e finos (núcleo interfásico)

173 Importância do Núcleo

174 Cromossomos Cromátide: filamento longo e fino
Cromossomo: filamento duplicado e condensado

175 Posição dos Centrômeros

176 Zona SAT - Região relacionada com a formação do nucléolo
Zona Satélite Zona SAT - Região relacionada com a formação do nucléolo durante a telófase.

177 Variação do Número de Cromossomos (espécie para espécie)

178 Ploidia – quantidade de cromossomos (2n ou n // 46 e 23)
Gameta masculino n Gameta Feminino n 2n Zigoto

179 Espécie Humana Célula diplóide (2n) = 46 cromossomos Célula haplóide (n) = 23 cromossomos
Gameta masculino 23 Gameta Feminino 23 46 Zigoto

180 Cariótipo Conjunto de características (posição do centrômero, tamanho; quantidade) do lote cromossômico de uma célula diplóide;

181 Cromossomos Sexuais

182 DIVISÃO CELULAR

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184 Mitose Produz células geneticamente iguais à célula que lhes deu origem. Contribui para a formação do corpo e também para o seu crescimento e regeneração. Nos procariontes, o DNA se duplica, o citoplasma se estrangula em duas partes, ficando cada parte com uma cópia do DNA. O Material genético dos eucariontes passa de filamentos de cromatina para a forma compacta de cromossomos.

185 Ciclo Celular O período que vai do início de uma mitose ao início de outra é chamado ciclo celular, durante o qual a célula cresce, prepara-se para a divisão e se divide. Inclui o período em que a célula não está se dividindo, intérfase; E as fases da divisão propriamente ditas: prófase, metáfase, anáfase e telófase.

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187 Intérfase Aqui, o material genético está disposto em forma de cromatinas É subdividida em três períodos: G1 A fase anterior à duplicação do DNA. A célula cresce e realiza seu metabolismo normal, sintetizando RNA e proteínas. S (síntese) Ocorre a duplicação do DNA e dos filamentos de cromatina, além da síntese de histonas (as proteínas que fazem parte dos cromossomos) e da duplicação dos centríolos. G2 Intervalo entre a duplicação do DNA e o início da divisão celular.

188 Prófase Os filamentos de cromatina começam a se desenrolar (o DNA fica inativo e não transcreve RNA), formando os cromossomos. Os filamentos estão duplicados e unidos no centrômero. Cada fio recebe o nome de cromátide, e o conjunto de duas cromátides presas pelo centrômero é chamado cromossomo duplicado. Os centríolos duplicados migram para os pólos rodeados por fibras, que, em conjunto, formam o áster.

189 Prófase É a partir da região onde está o centríolo, chamado centro celular ou centrossomo, que se forma o fuso acromático (fuso mitótico), conjunto de filamentos que levarão os cromossomos para os pólos da célula

190 Metáfase Os centríolos ocupam pólos opostos na célula. Cada cromátide está presa às fibras do fuso pelo cinetócoro. Os cromossomos apresentam sua máxima concentração. Os cromossomos ocupam a região mediana da célula, formando a placa equatoriana ou metafásica e as cromátides irmãs se voltam uma para cada pólo da célula

191 Metáfase

192 Anáfase As cromátides se separam (passando a ser chamadas cromossomos- filhos ou irmãos) e são levadas pelos pólos opostos da célula pelo encurtamento dos filamentos do fuso. A igualdade das cromátides-irmãs e a posição que ocupavam na metáfase garantem uma distribuição idêntica do material genético para os dois pólos, e consequentemente, para as duas células futuras.

193 Anáfase

194 Telófase Os cromossomos chegam aos pólos e começam a se desenrolar, adquirindo novamente o aspecto de cromatina. O citoplasma se divide, processo chamado de citodiérese ou citocinese.

195 Telófase

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197 Meiose

198 Meiose Tipo de divisão celular que produz células com metade do número de cromossomos das células originais. Os gametas formados da união de duas células reprodutivas não ficam com 4x cromossomos, mas apenas 2x, por causa da meiose. Nos animais, ocorre durante a produção de gametas e nos vegetais, durante a formação de esporos. Aqui há a formação de 4 células filhas para cada célula que inicia o processo.

199 Primeira divisão Prófase I Metáfase I Anáfase I Telófase I

200 Prófase I Ocorre nesta fase o pareamento de cromossomos homólogos: o cromossomo duplicado de origem materna fica alinhado com seu homólogo de origem paterna. Pode ocorrer troca de pedaços entre cromossomos, o chamado crossing-over ou permutação.

201 Subfases da prófase I Leptóteno Zigóteno Paquíteno Diplóteno Diacinese
Cromossomos começam a se condensar e já estão duplicados Zigóteno Inicia-se o pareamento dos cromossomos Paquíteno Cada par de homólogos forma uma díade com quatro cromátides. O conjunto é chamado tétrade. Aqui inicia-se a permutação. Diplóteno Cromossomos começam a se separar, mas permanecem unidos nos pontos das cromátides em que ocorreram as mutações, ponto chamado quiasma. Diacinese Cromossomos ficam mais condensados e os quiasmas deslizam para a extremidade da díade.

202 Crossing-over

203 Metáfase I Por causa do emparelhamento, os cromossomos homólogos não ficam alinhados no mesmo plano, como acontece na mitose. Eles permanecem um de cada lado da região mediana do fuso acromático.

204 Anáfase I Os cromossomos homólogos se separam, indo para pólos opostos, por causa da redução do fuso. É importante observar que, ao contrário do que ocorre na mitose, as cromátides não se separam; os cromossomos que migram para os pólos são cromossomos duplos.

205 Telófase I Os cromossomos atingem os pólos ainda duplicados, mas não chegam a se desenrolar completamente, como acontece na mitose. O citoplasma se divide, formando duas células-filhas. Ao terminar a primeira divisão, cada célula possui apenas um cromossomo de cada tipo; portanto, as células-filhas são haplóides. Como o número de cromossomos foi reduzido à metade, a meiose I é chamada de divisão reducional. Embora tenha havido redução, cada cromossomo se encontra duplicado. Isso significa que cada célula-filha possui duas cópias de cada molécula do DNA.

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207 Segunda divisão O intervalo entre a primeira e a segunda divisão é chamado intercinese. Aqui não ocorre nova duplicação do DNA. Como não existem cromossomos homólogos na mesma célula, também não haverá emparelhamento. Assim, a Meiose II será idêntica à mitose. Ao final da segunda divisão, o número de cromossomos não se reduz. Por isso, é chamada divisão equacional. No entanto, embora não haja redução, cada cromossomo duplicado separa-se em dois cromossomos simples e assim não haverá mais duas cópias de cada molécula de DNA por célula.

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210 METABOLISMO ENERGÉTICO

211 RESPIRAÇÃO CELULAR AERÓBICA

212 A Respiração celular aeróbica tem como objetivo principal produzir energia a partir da decomposição de glicídios, gorduras e aminoácidos, utilizando, para tal, o oxigênio.

213 A fonte de energia mais utilizada
é a glicose (não a mais energética), os aminoácidos e os ácidos graxos fornecem mais energia mas são menos utilizados. C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + 30 ATP (O processo de respiração celular é equivalente ao da combustão)

214 (MATRIZ MITOCONDRIAL) (CRISTAS MITOCONDRIAIS)
ETAPAS GLICÓLISE (CITOSOL) CICLO DE KREBS (MATRIZ MITOCONDRIAL) CADEIA RESPIRATÓRIA (CRISTAS MITOCONDRIAIS)

215 Mitocôndria

216 GLICÓLISE A glicose penetra na célula na forma de glicose-fosfato, sofre a degradação. Origina: 2 ácidos pirúvicos + NADH + H+ . NAD = NICOTINAMIDA ADENINA DINUCLEOTÍDEO (Transfere H de um composto para outro)

217 (RENDIMENTO ENERGÉTICO: 2 ATP)
Glicose + Consumo de 2 ATP 2 Ácidos Pirúvicos + 4H+ + Produção de 4 ATP (2C3H4O3) 2H+ são Transportados pelo NAD passando Para o estado reduzido de NADH Obs: Consumo de 2 ATP e Produção de 4ATP (RENDIMENTO ENERGÉTICO: 2 ATP)

218 EQUAÇÃO GERAL DA GLICÓLISE
C6H12O6 + 2ADP + 2P + 2 NAD = 2C3H4O3 + 2ATP + 2NADH

219 (Ciclo do ácido cítrico ou tricarboxílico)
CICIO DE KREBS (Ciclo do ácido cítrico ou tricarboxílico) O ácido pirúvico produzido na glicólise penetra na matriz mitocondrial reagindo com com CoenzimaA produzindo acetilCoA . Há também a participação de NAD que se transforma em NADH ao capturar H+. C3H4O3 + CoA + NAD = AcetilCoA + CO2 + H+

220 2 ácido pirúvico + CoA 2 AcetilCoA + Ácido Oxalacético
Liberação de CoA + Ácido cítrico + 2CO2 Liberação de H+ capturados pelo NAD passando a NADH e pelo FAD passando a FADH2

221 Há Consumo de 2 ATP e Produção de 4ATP (RENDIMENTO ENERGÉTICO: 2 ATP)
EM RESUMO, NO CICLO DE KREBS: Produz-se: 2CO2 + 3NADH + 1 FADH2 Há Consumo de 2 ATP e Produção de 4ATP (RENDIMENTO ENERGÉTICO: 2 ATP)

222 CADEIA RESPIRATÓRIA Etapa de maior síntese de ATP
(CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS OU FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA) Etapa de maior síntese de ATP Ocorre reoxidação de NADH e FADH em NAD e FAD. Ocorre liberação de grande quantidade de elétrons com formação de O2 e H2O. 2NADH + H+ + O2 = 2NAD + 2H2O 2FADH2 + O2 = 2FAD + 2H2O

223 FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS
ADP + P = ATP CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS CITOCROMOS = São proteínas transferidoras de elétrons que possuem Fe e Cu e estão localizadas nas cristas. A energia liberada pelos elétrons com alta energia a partir de 1 glicose pode formar 26 ATP.

224 RESUMÃO 2 ATP GLICÓLISE 2 Ác. Pirúvico 2 AcetilCoaA CICLO DE KREBS
(2 VOLTAS) 2 NADH 2 ATP 2 NADH 6 NADH 2 FADH2 CADEIA RESPIRATÓRIA 26 ATP

225 RENDIMENTO ENERGÉTICO
GLICÓLISE (CITOSOL) 2 ATP CICLO DE KREBS (MATRIZ MITOCONDRIAL) 2 ATP CADEIA RESPIRATÓRIA (CRISTAS MITOCONDRIAIS) 26 ATP Total = 30 ATP a partir de 1 glicose

226 FERMENTAÇÃO

227 Não utiliza o oxigênio, e é também denominada de fermentação.
Ocorre em certas bactérias - fermentação ácida (lática ou acética) e em levedos, fermentação alcoólica. Produz 4 ATP e consome 2, produzindo um saldo de apenas 2 ATP.

228 Esse ácido leva de 7 a 10 dias para ser reabsorvido pelo organismo.
As leveduras são células eucarióticas que possuem mitocôndrias e realizam os dois tipos de respiração simultaneamente. As fibras musculares estriadas também realizam os dois tipos de respiração. A dor muscular observada após exercício físico intenso deve-se ao acúmulo de ácido lático entre as fibras musculares. Esse ácido leva de 7 a 10 dias para ser reabsorvido pelo organismo.

229 Apresenta apenas a glicólise produzindo 2 ácidos pirúvicos.
DIFERENÇA Recebe H+ do NADH transformando-se em ácido lático ou álcool etílico (etanol) e gás carbônico.

230 TIPOS DE FERMENTAÇÃO

231 FERMENTAÇÃO ALCÓOLICA Levedura Saccharomyces cerevisiae
C6H12O6 = 2 CO2 + 2 C2H5OH + 2 ATP (Álcool etílico)

232 UTILIZAÇÃO Fabricação:

233 FERMENTAÇÃO LÁTICA C6H12O6 = 2 C3H6O3 + 2 ATP (Ácido lático)

234 UTILIZAÇÃO Fabricação:

235 C2H6O + O2 ( ar ) → C2H4O2 + H2O + 2 ATP
FERMENTAÇÃO ACÉTICA C2H6O + O2 ( ar ) → C2H4O2 + H2O + 2 ATP (Etanol) (Ácido acético - Vinagre)

236 UTILIZAÇÃO Fabricação: