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Organelas citoplasmáticas

Retículo Endoplasmático Liso

Retículo Endoplasmático Rugoso

Ribossomos

Núcleo

Membrana Plasmática

Mitocôndria

Complexo de Golgi

Lisossomos

Centríolos

Mitocôndria

�presente em todas as células eucarióticas

�forma de verme envolvida por duas membranas separadas

�membrana interna formada por dobras que se projetam para o interior da mitocôndria.

� contém seu próprio DNA e se reproduzem se dividindo em duas

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Organelas citoplasmáticas

�Aproveitam a energia a partir da oxidação de açucares para obter ATP (combustível químico básico)

� consomem oxigênio e liberam gás carbônico = RESPIRAÇÃO CELULAR.

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Mitocôndria

� Encontrados somente nas células vegetais e algas.

� estrutura mais complexa que a mitocôndria: pilhas internas de membranas com CLOROFILA.

� permite a planta obter energia a partir da luz solar = FOTOSSÍNTESE, armazená-la e utilizá-la

� possuem DNA próprio e se reproduzem se dividindo em duas

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Cloroplastos

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Cloroplastos

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Retículo Endoplasmático

� labirinto irregular de espaços interconectados envolvidos por uma membrana dobrada� local onde a maioria dos componentes da membrana celular e para exportação são sintetizados

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Complexo de Golgi

� pilhas de sacos achatados envolvidos por membranas

� recebe e modifica as moléculas sintetizadas pelo retículo endoplasmático e as direciona para o interior da célula

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Lisossomos

� organelas pequenas de formato irregular

� digestão intracelular (libera nutrientes a partir das moléculas de alimento e degrada moléculas indesejáveis para excreção.

Endocitose

�porções da MP se dobram para formar vesículas

� transportam para dentro da célula material capturado

� fusão com os lisossomos (material digerido).

�partículas muito grandes ou células estranhas

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Exocitose

� vesículas se fusionam com a membranaplasmática e liberam seus conteúdos para o meio externo

�secreção de hormônios, neurotransmissores e outras moléculas de sinalização

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Ribossomos

� pequenas partículas, geralmente ligadas ao RE

� síntese protéica

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Citoesqueleto� filamentos longos e finos de proteína

� filamentos de actina (mais finos): todas as céulas principalmente musculares (gera forças contráteis)

� microtúbulos (diminutos tubos ocos): puxam os cromossomos duplicados em direções opostas e distribuindo-ospara as célula-filha

� filamentos intermediários: fortalecem a célula estruturalmente.

� três filamentos +proteínas: sistema de vigas, dão à célula o seu reforço mecânico, controlam o seu formato e dirigem e guiam seus movimentos.

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Citoesqueleto

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� não adquiriram suas características ao mesmo tempo

� célula eucariótica ancestral era um predador que se alimentava de outras células (grande tamanho, membrana flexível e citoesqueleto)

� englobava eubacterias de vida livre que metabolizavam oxigênio (1,5 bilhões de anos atrás): atmosfera tornou-se rica em oxigênio

Como e quando os eucariotos desenvolveram suas características distintas?

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� O comportamento de protozoários: eucariotos unicelulares podem atacar e devorar outras células.

� O Didinium (grande carnívoro, com um diâmetro de cerca de 150 µm – talvez 10 vezes o de uma célula humana): corpo globular envolvido por de cílios

�Então o Didinium se liga a outra célula e a devora, invaginando-se como uma bola oca para englobar a sua vítima, que é quase tão grande como ele próprio.

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� protozoários: algumas das células mais complexas conhecidas.

� fotossintéticos ou carnívoros, móveis ou sedentários.

� anatomia celular é muito elaborada: cerdas sensoriais, fotorreceptores, cílios vibráteis, apêndices semelhantes a hastes, partes da boca, ferrão e feixes contráteis semelhantes a músculos.

� complicados e versáteis quanto vários organismos multicelulares.

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Organismos-Modelo

� células são descendentes de ancestrais comuns: propriedades conservadas por meio da evolução,

� estudo de um organismo: compreensão de outros seres, incluindo nósmesmos.

� organismos mais fáceis de serem estudados: reproduzem rapidamente, sujeitam a manipulações genéticas; transparentes, etc.

�ORGANISMOS MODELO

� Biologistas focaram na E. coli

� uma única molécula de DNA

� como as células replicam o seu DNA, como sintetizam proteínas : ocorrem essencialmente da mesma forma nas nossas própriascélulas

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A levedura das cervejarias é uma célula eucariótica simples

� Células humanas são difíceis de trabalhar,

� Compreender a biologia das células eucarióticas: levedura Saccharomyces cerevisiae . (fungo unicelular ) : parede celular rígida, relativamente imóvel e possui mitocôndrias, mas não cloroplastos,se reproduz quase tão rapidamente como uma bactéria.

� Genoma pequeno mas realizam todas as tarefas básicas de célula eucariótica

� “maquinaria da divisão celular é tão bem conservada na evolução que vários dos seus componentes podem funcionar permutavelmente em células de leveduras e de humanos”.

� Se uma levedura mutante não tem um gene essencial para a divisão celular, o fornecimento de uma cópia do gene correspondente de humanos irá curar a levedura com defeito e permitir que ela se divida normalmente

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Arabidopsis foi escolhida entre 300 mil espécies como uma planta-modelo

� erva daninha

� instruções genéticas da Arabidopsis : genética, biologia molecular e evolução das plantas com floresna Terra.

� genes da Arabidopsis (sósias nas espécies agrícolas): compreensão profunda sobre o desenvolvimento e a fisiologia das plantas de produção

� das quais dependem as nossas vidas

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O mundo dos animais está representado por uma mosca,um verme, um camundongo e pelo Homo sapiens

� Drosophila melanogasterm ocupa um lugar central na pesquisa biológica

� 80 anos atrás: os genes são carregadas nos cromossomos.

� Em épocas mais recentes: mecanismos genéticos que governam o desenvolvimento embrionário = entender com detalhes como um zigoto se desenvolve em um organismo multicelular

� Mutantes de Drosophila : identificar e caracterizar os genes que são necessários para fazer um corpo adulto apropriadamente estruturado

� A Drosophila serve como um modelo para estudar o desenvolvimento humano e as doenças: sósias para a maioria dos genes sabidamente críticos nas doenças humanas.

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�Mamíferos : 2 a 3 vezes mais genes do que a Drosophila, 25 vezes mais DNA por célula e milhões de vezes mais células no seu corpo adulto.

�O camundongo (organismo-modelo): genética, desenvolvimento, imunologia e biologia celular. (quase todo gene humano tem um sósia no camundongo, com seqüência de DNA e função similares).

�Novas técnicas: cruzamento de camundongos com mutações geradas em qualquer gene específico: teste para quê um gene é necessário e como ele funciona.

�Mamíferos muito complexo: desanimador entender como o DNA em um óvulo fertilizado de camundongo gera um camundongo, ou como o DNA em uma célula-ovo humana governa o desenvolvimento de um humano.

�Otimismo: genes de um tipo de animal têm uma contraparte próxima na maioria dos outros tipos de animais, cumprindo funções similares.Todos temos uma origem evolucionária comum e compartilhamos os mesmos mecanismos moleculares.

�Moscas, vermes, camundongos e humanos: a chave para entender como animais em geral são feitos e como as suas células funcionam.

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A COMPARAÇÃO DE SEQÜÊNCIAS DO GENOMA REVELOU A HERANÇA COMUM DA VIDA

� nível molecular: alterações evolucionárias lentas.

� organismos hoje: características preservadas por mais de 3 bilhões de anos

� conservação evolucionária: fundamento sobre o qual o estudo da biologia molecular é construído.

� similaridades dos seres vivos: seqüenciamento do DNA

� dois genes de organismos diferentes têm seqüências de DNA rigorosamente semelhantes: ambos os genes sejam descendentes de um gene ancestral comum = CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS

� avaliar a herança comum de todos os seres vivos

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�comparação dos genomas: cinco eubactérias, uma arqueobactéria e um eucarioto (uma levedura): grupo central de 239 famílias de genes que codificam proteínas

� o número mínimo de genes para uma célula ser viável: 200-300

� organismos: 1.000 a 8.000 genes (mínimo: 468 genes, na bactéria Mycoplasma genitalium)

�Genoma humano: 700 vezes mais DNA do que o genoma de E. coli. Genoma de uma samambaia : cerca de 100 vezes mais do que o de humanos

�O volume que não codifica proteína : ajudam regular a expressão dos genes.

�DNA regulador: permite a complexidade e sofisticação na maneira em que diferentes genes em um eucarioto são induzidos a agir em diferentes momentos e locais.