BIOLOGIA

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Pgina 1 Matrias > Biologia > Citologia > Citoplasma > Composio Qumica e Bioqumica - Metabolismo Composio qumica e bioqumica- Metabolismo ESTRUTURA QUMICA E METABOLISMO CELULAR A Citologia estuda a clula, sua estrutura e funes. No entanto para podermos entender bem uma clula precisamos primeiro conhecer do que ela feita. Componentes qumicos da clula CONSTITUINTES gua Substncias minerais Substncias orgnicas Glicdios Lipdios Protenas gua Um dos componentes bsicos da clula a gua. A gua solvente universal; para que as substncias possam se encontrar e reagir, preciso existir gua. A gua tambm ajuda a evitar variaes bruscas de temperatura, pois apresenta valores elevados de calor especfico, calor de vaporizao e calor de fuso. Organismos pecilotrmicos no podem viver em lugares com temperaturas abaixo de zero, pois como no so capazes de controlar a temperatura do corpo a sua gua congelaria e os levaria morte. Nos processos de transporte de substncias, intra e extracelulares, a gua tem importante participao, assim como na eliminao de excretas celulares. A gua tambm tem funo lubrificante, estando presente em regies onde h atrito, como por exemplo, nas articulaes. Variao da taxa de gua nos seres vivos. A quantidade de gua varia de acordo com alguns fatores: 1 - Metabolismo: o conjunto de reaes qumicas de um organismo, podendo ser classificado como metabolismo energtico e plstico. Quanto maior a atividade qumica (metabolismo) de um rgo, maior o teor hdrico. CLULAS ANIMAIS % 60 4,3 6,2 11,7 17,8 CLULAS VEGETAIS % 75 2,45 18,0 0,5 4,0

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Quantidade de gua em porcentagens do peso total em alguns rgos humanos Encfalo de embrio 92,0 Msculos Crebro Pulmes Corao Osso Dentina 83,4 77,8 70,9 70,9 48,2 12,0

2 - Idade: o encfalo do embrio tem 92% de gua e o do adulto 78%.A taxa de gua em geral decresce com a idade. 3 - Espcie: na espcie humana h 64% de gua e nas medusas (gua-viva) 98%.Esporos e sementes vegetais so as estruturas com menor proporo de gua (15%).

Pgina 2 Matrias > Biologia > Citologia > Citoplasma > Composio Qumica e Bioqumica - Metabolismo Sais Minerais Aparecem na composio da clula sob duas formas bsicas: imobilizada e dissociada. Se apresentam sob a forma imobilizada como componentes de estruturas esquelticas (cascas de ovos, ossos, etc.). Sob forma dissociada ou ionizada aparecem como na tabela abaixo: Clcio (Ca2+) Componente dos ossos e dentes. Ativador de certas enzimas. Por exemplo : enzimas da coagulao .

Magnsio Faz parte da molcula de clorofila; necessrio, portanto , fotossntese. ( Mg2+) Ferro (Fe2+) Sdio (Na+) Presente na hemoglobina do sangue, pigmento fundamental para o transporte de oxignio. Componente de substncias importantes na respirao e na fotossntese (citocromos e ferrodoxina). Tem concentrao intracelular sempre mais baixa que nos lquidos externos. A membrana plasmtica, por transporte ativo, constantemente bombeia o sdio, que tende a penetrar por difuso. Importante componente da concentrao osmtica do sangue juntamente com o K .

mais abundante dentro das clulas que fora delas. Por transporte ativo, a membrana Potssio plasmtica absorve o potssio do meio externo. Os ons sdio e potssio esto envolvidos nos (K+) fenmenos eltricos que ocorrem na membrana plasmtica, na concentrao muscular e na conduo nervosa.



Fosfato Componente dos ossos e dentes. Est no ATP, molcula energtica das atividades celulares. (PO4-3) parte integrante do DNA e RNA, no cdigo gentico. Cloro (Cl-) Iodo (I-) Componente dos neurnios (transmisso de impulsos nervosos ). Entra na formao de hormnios tireoidianos.

Pgina 3 Matrias > Biologia > Citologia > Citoplasma > Composio Qumica e Bioqumica - Metabolismo Glicdios Os glicdios so tambm conhecidos como acares, sacardios, carboidratos ou hidratos de carbono. So molculas compostas principalmente de: carbono, hidrognio, oxignio. Os acares mais simples so os . O valor de n pode variar de 3 a 7 conforme o monossacardios, que apresentam frmula geral tipo de monossacardio. O nome do acar dado de acordo com o nmero de tomos de carbono da molcula, seguido da terminao OSE. Por exemplo, triose, pentose,hexose. So monossacardios importantes: glicose, frutose, galactose, ribose e desoxirribose. n 3 4 5 6 7 Frmula Nome Triose Tetrose Pentose Hexose Heptose

A juno de dois monossacardeos d origem a um dissacardio.Ex. sacarose. Quando temos muitos monossacardeos ligados, ocorre a formao de um polissacardeo, tal como o amido, o glicognio, a celulose, a quitina, etc. Os glicdios so a fonte primria de energia para as atividades celulares, podendo tambm apresentar funes estruturais, isto , formar estruturas celulares. Enquanto as plantas produzem seus prprios carboidratos, os animais incorporam-nos atravs do processo de nutrio.



(conjunto das transformaes qumicas) Anabolismo - reaes qumicas de sntese, que "juntando"molculas simples produzem molculas maiores Metabolismo Catabolismo - reaes qumicas de anlise (decomposio) que "quebrando" molculas grandes separam suas unidades menores Tabela - Monossacardeos Carboidrato Pentoses Ribose Papel biolgico Uma das matrias-primas necessrias produo de cido ribonuclico. a molcula mais usada pelas clulas para obteno de energia. fabricada pelas partes verdes dos vegetais, na fotossntese. Abundante em vegetais, no sangue, no mel. Outra hexose, tambm com papel fundamentalmente energtico. Um dos monossacardeos constituinte da lactose do leite. Papel energtico. Tabela

Desoxirribose Matria-prima necessria produo de cido desoxirribonuclico (DNA). Glicose

Hexoses Frutose Galactose



Onde encontrado e papel biolgico Em muitos vegetais. Abundante na Sacarose glicose + frutose cana-de-acar e na beterraba. Papel energtico. Encontrado no leite. Papel Lactose glicose + galactose DISSACARDEOS energtico. Encontrado em alguns vegetais. Provm da digesto do amido no Maltose glicose + glicose tubo digestivo de animais. Papel energtico. Encontrados em razes, caules e folhas. O excesso de glicose Amido muitas molculas de glicose produzido na fotossntese armazenado sob forma de amido. Componente esqueltico da parede POLISSACARDEOS de clulas vegetais, funcionando Celulose muitas molculas de glicose como reforo. o carboidrato mais abundante na natureza. Encontrado no fgado e nos Glicognio muitas molculas de glicose msculos. Constitui a reserva energtica dos animais. Carboidrato IDENTIFICAO PRTICA DE ALGUNS CARBOIDRATOS Reagente Lugol (cor castanho-clara) Reagente Benedict (cor azul)q q q

Monossacardeos constituintes

identificao de amido (polissacardeo). muda sua cor para azul-violeta (roxa). aquecido na presena de glicose forma um precipitado amarelo-escuro (alaranjado). aquecido na presena de sacarose forma um precipitado amarelo-claro.

q

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Lipdios A principal propriedade deste grupo de substncias o fato de serem insolveis em gua. Essas substncias so formadas por C, H e O, mas em propores diferentes da dos carboidratos. Fazem parte deste grupo as gorduras, os leos, as ceras e os esterides. As gorduras e os leos formam o grupo dos triglicerdios, pois, por hidrlise, ambos liberam um lcool chamado glicerol e 3 "molculas" de cidos graxos. O cido graxo pode ser saturado ou insaturado. O saturado aquele onde h somente ligaes simples entre os tomos de carbono, como por exemplo, o cido palmtico e o cido esterico. O cido graxo insaturado possui uma ou mais ligaes duplas entre os carbonos, como, por exemplo, o cido olico. R = 10 ou mais tomos de carbono.

Um lipdio chamado "gordura" quando est no estado slido temperatura ambiente; caso esteja no estado lquido ser denominado "leo". As ceras so duras temperatura ambiente e macias quando so aquecidas. As ceras, por hidrlise, liberam "uma" molcula de lcool e cidos graxos, ambos de cadeia longa. Os esterides so lipdios de cadeia complexa. Como exemplo pode-se citar o colesterol e alguns hormnios: estrgenos, testosterona.



IDENTIFICAO PRTICA DE LIPDIOS Sudam III (vermelho)q q

insolvel em gua; flutua na gua, por ter menor densidade. solvel em lipdios, os quais cora em vermelho, flutuando ambos na superfcie da gua.

Funes dos lipdios nos seres vivos. a) so constituintes da membrana plasmtica e de todas as membranas internas da clula (fosfolipdios);



b) fornecem energia quando oxidados pelas clulas. So normalmente usados como reserva energtica; c) fazem parte da estrutura de algumas vitaminas (A, D, E e K); d) originam alguns hormnios (andrgenos, progesterona, etc.); e) ajudam na proteo, pois as ceras so encontradas na pele, nos plos, nas penas, nas folhas, impedindo a desidratao dessas estruturas, atravs de um efeito impermeabilizante.



Pgina 5 Matrias > Biologia > Citologia > Citoplasma > Composio Qumica e Bioqumica - Metabolismo Protenas So os principais constituintes estruturais das clulas. Elas tm trs papis fundamentais: 1 - estruturam a matria viva(funo plstica), formando as fibras dos tecidos; 2 - aceleram as reaes qumicas celulares (catlise) - neste caso as protenas so chamadas de enzimas (catalisadores orgnicos); 3 funcionam como elementos de defesa (anticorpos). As protenas so macromolculas orgnicas formadas pela juno de muitos aminocidos (AA). Os aminocidos so as unidades (monmeros) que constituem as protenas (polmeros). Qualquer aminocido contm um grupo carboxila e um grupo amina.

A frmula geral de um aminocido est representada abaixo:

A ligao qumica entre dois AA chama-se ligao peptdica, e acontece sempre entre o C do radical cido de um AA e o N do radical amina do outro AA.



Quando a ligao ocorre entre 2 AA chamamos a molcula formada de dipeptdio. Quando ocorre com 3 AA chamamos de tripeptdio. Acima de 4 AA a molcula chamada de polipeptdio. As protenas so sempre polipeptdios (costuma ter acima de 80 AA). IDENTIFICAO PRTICA DE PROTENAS Reagente Millon (incolor) Reao do Biureto (CuSO4 + NaOH) (cor azul)q q

aquecido forma um precipitado vermelho com a protena. muda a cor azul-clara para violcea (arroxeada).

Existem vinte tipos diferentes de AA que fazem parte das protenas. Um mesmo AA pode aparecer vrias vezes na mesma molcula. Aminocidos essenciais Histidina (His) Isoleucina (Iso) Leucina (Leu) Lisina (Lis) Metionina (Met) Fenilalanina (Fen) Treonina (Tre) Triptofano (Tri) Valina (Val) Aminocidos no essenciais Alanina (Ala) Arginina (Arg) Asparagina (Asn) cido asprtico (Asp) Cistena (Cis) cido glutmico (Glu) Glicina (Gli) Glutamina (Gln) Prolina (Pro) Serina (Ser) Tirosina (Tir)



Parte desses AA so essenciais (precisam ser obtidos da alimentao), a partir dos quais o organismo pode sintetizar todos os demais (AA naturais). O que diferencia um AA de outro o radical R.

Pgina 6 Matrias > Biologia > Citologia > Citoplasma > Composio Qumica e Bioqumica - Metabolismo Se o nmero de aminocidos, que formam determinada molcula, for superior a 80, convencionalmente, ela ser chamada de protena. Apesar de existirem somente 20 AA, o nmero de protenas possvel praticamente infinito. As protenas diferem entre si devido: a) a quantidade de AA na molcula, b) os tipos de AA, c) a seqncia dos AA na molcula. Duas protenas podem ter os mesmos AA nas mesmas quantidades, porm se a seqncia dos AA for diferente, as protenas sero diferentes. Exemplo: imagine que cada letra da palavra AMOR seja um AA. Quantas palavras diferentes podemos escrever com essas letras? ROMA, MORA, OMAR, RAMO, etc.



A seqncia dos AA na cadeia polipeptdica o que chamamos de estrutura primria da protena. Se a estrutura primria de uma protena for mudada, a protena mudada. A estrutura primria importante para a forma espacial da protena. O fio protico (estrutura primria) no fica esticado, mas sim enrolado como um fio de telefone (forma helicoidal), devido projeo espacial da ligao peptdica.Essa forma chamada de estrutura secundria. Em muitas protenas a prpria hlice (estrutura secundria) sofre dobramento sobre si mesma, adquirindo forma globosa chamada de estrutura terciria. essa estrutura terciria (espacial = tridimensional) que determina a funo biologicamente ativa, fazendo a protena trabalhar como enzima, anticorpo, etc. Vrios fatores tais como, temperatura, grau de acidez (pH), concentrao de sais e outros podem alterar a estrutura espacial de uma protena, sem alterar a sua estrutura primria. Este fenmeno chamado de desnaturao.

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Uma das funes das protenas a funo estrutural, pois fazem parte da arquitetura das clulas e tecidos dos organismos. PROTENAS ESTRUTURAIS PROTENA PAPEL BIOLGICO Protena presente nos ossos, cartilagens e tendes, e tambm na pele. Aumenta a Colgeno resistncia desses tecidos trao. Recobre a superfcie da pele dos vertebrados terrestres. o mais abundante componente de unhas, garras, corpos, bicos e plos dos vertebrados. Queratina Impermeabilizando as superfcies corpreas, diminuindo a desidratao. Actina e miosina Principais constituintes do msculo. Responsveis pela contratilidade do msculo. Albumina Hemoglobina Protena mais abundante do plasma sangneo, conferindo-lhe viscosidade, presso osmtica e funo tampo. Protena presente nas hemcias. Relacionada ao transporte de gases pelas clulas vermelhas do sangue.

Alm da funo estrutural as protenas atuam como catalisadoras das reaes qumicas que ocorrem nas clulas. So as enzimas. A maior parte das informaes contidas no DNA dos organismos, referente fabricao de enzimas. Cada reao que ocorre na clula necessita de uma enzima especfica, isto , uma mesma enzima no catalisa duas reaes diferentes. A especificidade das enzimas explicada pelo modelo da chave (reagente) e fechadura (enzima). A forma espacial da enzima deve ser complementar forma espacial dos reagentes (substratos). As enzimas no so descartveis, uma enzima pode ser usada diversas vezes. A desnaturao de uma enzima implica na sua inatividade, pois perdendo sua forma espacial ela no consegue mais se encaixar ao seu substrato especfico. HOLOENZIMA = APOENZIMA + COENZIMA + COFATOR (enzima conjugada) estrutura 3 (atividade biolgica) (protena) (orgnica) VITAMINA (inorgnica) sal=on



O inibidor enzimtico tem forma semelhante ao substrato (reagente). Encaixando-se na enzima, bloqueia a entrada do substrato, inibindo a reao qumica. A temperatura um fator importante na velocidade da atividade enzimtica. A velocidade da reao enzimtica aumenta com o aumento da temperatura at certo limite, ento a velocidade diminui bruscamente. Para cada tipo de enzima existe uma temperatura tima. Para os seres humanos, a maioria das enzimas tem sua temperatura tima de funcionamento entre 35 e 40 C.

Pgina 8 Matrias > Biologia > Citologia > Citoplasma > Composio Qumica e Bioqumica - Metabolismo Muitas enzimas para poderem funcionar precisam de um " ajudante" chamado de cofator. Os cofatores podem ser ons metlicos, como o cobre, zinco e mangans. Se o cofator uma substncia orgnica, ele denominado coenzima. A maioria das vitaminas necessrias ao nosso organismo atua como coenzima. Vitaminas so substncias orgnicas essenciais, que tm de ser obtidas do alimento, uma vez que o organismo no consegue fabric-las. VITAMINAS

HOLOENZIMA =

APOENZIMA + COENZIMA + COFATOR (orgnica) VITAMINA (inorgnica) sal = on

(enzima conjugada) (protena) estrutura 3



(atividade biolgica)

VITAMINAS Vitaminas Uso no corpo Necessria para o crescimento normal e para o funcionamento normal dos olhos, do nariz, dos pulmes. Previne resfriados e vrias infeces . Evita a cegueira noturna. Auxilia na oxidao dos carboidratos. Estimula o apetite. Mantm o tnus muscular e o bom funcionamento do sistema nervoso. Previne beribri. Auxilia na oxidao dos alimentos. Essencial respirao celular. Mantm a tonalidade saudvel da pele. Atua na coordenao motora. Mantm o tnus nervoso e muscular e o bom funcionamento do aparelho digestrio. Previne a pelagra. deficincia Principais fontes Vegetais amarelos (cenoura, abbora, batata doce, milho), pssego, nectarina, abric, gema de ovo, manteiga, fgado. Cerais na forma integral e pes, feijo, fgado, carne de porco, ovos, fermento de padaria, vegetais de folhas.

A antixeroftlmica

Cegueira noturna; xeroftalmia, olhos secos em crianas; cegueira total.

B1 (tiamina)

Perda de apetite, fadiga muscular, nervosismo, beribri (homem) e polineurite (pssaros).

B2 (riboflavina)

Vegetais de folhas (couve, repolho, Ruptura da mucosa da espinafre etc), carnes boca, dos lbios, da lngua magras, ovos, e das bochechas. fermento de padaria, fgado, leite. Inrcia e falta de energia, nervosismo extremo, distrbios digestivos, pelagra (homem) e lngua preta (ces).

B (PP) (cido nicotnico)

Lvedo de cerveja, carnes magras, ovos, fgado, leite.



B6 (piridoxina)

Auxilia a oxidao dos Doenas de pele, alimentos. Mantm a distrbios nervosos, pele saudvel. inrcia e extrema apatia. Importante para a maturidade das hemcias.

B12 (cianocobalamina)

Anemia perniciosa.

(cido ascrbico) C Anti-escorbtica

Inrcia e fadiga em Previne infeces. adutos, insnia e Mantm a integridade nervosismo em crianas, dos vasos sangneos e sangramento das a sade dos dentes. gengivas, inflamaes Previne escorbuto. nas juntas, dentes alterados, escorbuto. Problemas nos dentes, ossos fracos, contribui para os sintomas da artrite, raquitismo, osteomalcia (adultos). Esterilidade do macho, aborto. Oxidao de cidos graxos insaturados e enzimas mitocondriais.

Lvedo de cerveja, cereais integrais, fgado, carnes magras, peixe, leite. Fgado. Leite e seus derivados, em carnes, peixes, ostras e leveduras. Frutas ctricas (limo, lima, laranja), tomate, couve, repolho e outros vegetais de folha, pimento, morango, abacaxi, goiaba, caju. Lvedo, leo de fgado de bacalhau, gema de ovo, manteiga

(ergosterol = precursor da Atua no metabolismo vitamina D) do clcio e do fsforo. Mantm os ossos e os D dentes em bom estado. Previne o raquitismo. Anti-raqutica (- tocoferol) E Anti-oxidante Promove a fertilidade. Previne o aborto. Atua no sistema nervoso involuntrio , no sistema muscular e nos msculos involuntrios.

leo de germe de trigo, carnes magras, laticnios, alface, leo de amendoim. Vegetais verdes, tomate, castanha, espinafre, alface, repolho, couve, leos vegetais.

Anti- hemorrgica

Atua na coagulao do Hemorragias sangue. Previne prolongadas: retarda o hemorragias. processo de cogulao.

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Pgina 1 Matrias > Biologia > Citologia > Membrana Plasmtica > Composio Qumica - Modelos; Funes; especializaes



Composio Qumica - Modelos; Funes; especializaes A membrana plasmtica ser selecionadora das substncias que a clula troca com o ambiente externo. Devido sua fragilidade, na maioria das vezes apresenta envoltrio externo que lhe d proteo ou sustentao fsica: membrana celulsica (clulas vegetais) e glicoclix (clulas animais). O glicoclix composto por emaranhado de molculas glicdicas: d proteo contra agentes fsicos ou qumicos externos clula; retm nutrientes ou enzimas na sua superfcie. a) Propriedades e constituio qumica. A membrana plasmtica invisvel ao microscpio ptico comum, porm sua presena j havia sido proposta pelos citologistas muito antes do surgimento do microscpio eletrnico. Mesmo hoje ainda restam ser esclarecidas muitas dvidas a seu respeito. A membrana celular composta de fosfolipdios e protenas, assim como todas as membranas que fazem parte das estruturas membranosas da clula, tais como: retculos, lisossomos, mitocndrias, plastos, etc. Ela apresenta certa elasticidade e permeabilidade seletiva, isto , para certos tipos de molculas ela permevel e para outras ela impermevel. b) Estrutura. Atualmente o modelo mais aceito o MODELO DO MOSAICO FLUIDO proposto por Singer e Nicholson. Segundo esse modelo, a membrana seria composta por duas camadas de fosfolipdios onde esto depositadas as protenas. Algumas dessas protenas ficam aderidas superfcie da membrana, enquanto outras esto totalmente mergulhadas entre os fosfolipdios; atravessando a membrana de lado a lado. A flexibilidade da membrana dada pelo movimento contnuo dos fosfolipdios; estes se deslocam sem perder o contato uns com os outros. As molculas de protenas tambm tm movimento, podendo se deslocar pela membrana, sem direo.

c) Funes A membrana plasmtica contm e delimita o espao da clula, mantm condies adequadas para que ocorram as reaes metablicas necessrias. Ela seleciona o que entra e sai da clula, ajuda a manter o formato celular, ajuda a locomoo e muito mais.file:///C|/html_10emtudo/Biologia/html_biologia_total.htm (17 of 472) [05/10/2001 21:56:09]


Pgina 2 Matrias > Biologia > Citologia > Membrana Plasmtica > Composio Qumica - Modelos; Funes; especializaes As diferenciaes da membrana plasmtica Em algumas clulas, a membrana plasmtica mostra modificaes ligadas a uma especializao de funo. Algumas dessas diferenciaes so particularmente bem conhecidas nas clulas da superfcie do intestino. a) Microvilosidades So dobras da membrana plasmtica, na superfcie da clula voltada para a cavidade do intestino. Calcula-se que cada clula possui em mdia 2.500 microvilosidades. Como conseqncia de sua existncia, h um aumento aprecivel da superfcie da membrana em contato com o alimento. b) Desmossomos So regies especializadas que ocorrem nas membranas adjacentes de duas clulas vizinhas. So espcies de presilhas que aumentam a adeso entre uma clula e a outra. c) Interdigitaes Como os desmossomos tambm tm um papel importante na coeso de clulas vizinhas.



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Pgina 1 Matrias > Biologia > Citologia > Membrana Plasmtica > Permeabilidade Permeabilidade O transporte atravs da membrana a) Difuso No fenmeno de difuso, as molculas de soluto e solvente, num meio lquido, tendem a se distribuir de maneira homognea. O movimento das molculas se d no sentido de equilibrar a concentrao da soluo. SOLUO Solvente (gua) + Soluto (sais, acares, etc.)

Concentrada= "muito"soluto e "pouco" solvente (). Diluda= "pouco"soluto e "muito" solvente ().

Quando uma clula colocada num meio rico em determinado soluto (hipertnico), passar a ter no seu interior molculas desse soluto, contanto que a membrana plasmtica seja permevel substncia. O interior (citoplasma) da clula com menor quantidade de soluto hipotnico. Normalmente, quanto menor for a partcula que se difunde, mais rpida ser sua passagem atravs da membrana plasmtica. Assim, gua, sais minerais, acares (monossacardeos), aminocidos, se difundem atravs da membrana com relativa facilidade. J macromolculas, como protenas ou amido no atravessam a membrana, podendo ser, no entanto, capturados pela clula por outros mtodos. Um bom exemplo de difuso, atravs da membrana plasmtica, o caso da entrada de oxignio numa clula. Como h um consumo constante de oxignio pelas mitocndrias na respirao, a concentrao interna do gs sempre baixa em relao ao meio externo. Existe ento entre a clula e o meio um gradiente de concentrao (diferena de concentrao), e as molculas de oxignio tendem a se mover do local de maior concentrao (lado externo) para o local de menor concentrao (citoplasma). Por outro lado, o gs carbnico estar sempre em concentrao alta no citoplasma. Isto far com que ocorra difuso constante desta substncia para fora da clula. b) Osmose Um caso especial de difuso. Imagine uma situao em que o tamanho dos poros de uma determinada membrana permita apenas a passagem das molculas de gua, porm impea a passagem do soluto. Uma membrana deste tipo



chamada semipermevel. Osmose ento um caso de difuso do solvente atravs de uma membrana semipermevel. O solvente se difunde em direo regio em que h menor concentrao de suas molculas.

c) Difuso Facilitada A superfcie da membrana plasmtica possui protenas especiais, receptoras ou permeases, que reconhecem e transportam (carregadoras) substncias alimentares de fora para o interior das clulas ou vice-versa. um processo de facilitao que segue o gradiente de concentrao, sem gasto de energia, como acontece tambm na osmose.



Pgina 2 Matrias > Biologia > Citologia > Membrana Plasmtica > Permeabilidade d) Transporte Ativo J vimos que na difuso e na osmose, por processos puramente fsicos, as molculas tendem a se deslocar do local de sua maior concentrao para a regio de menor concentrao. Contudo o inverso tambm pode ocorrer em clulas vivas. Isto evidentemente contrrio tendncia natural da difuso, e para poder ocorrer, necessita de um gasto de energia: o transporte ativo. Quando analisamos o contedo de uma hemcia, encontramos nela concentraes de ons de sdio (Na+) muito menor do que a concentrao de sdio no plasma (soluo aquosa do sangue). Ora, se raciocinarmos em termos de difuso deveria entrar na clula at que as concentraes fora e dentro se igualassem. No entanto, isto no ocorre, enquanto a hemcia estiver viva, sua concentrao interna de Na+ baixa.



A explicao para este fenmeno a seguinte: na realidade est ocorrendo difuso e ons de Na+ esto continuamente penetrando na clula. Porm ao mesmo tempo a membrana est expulsando ons Na+ da clula, sem parar. Esta expulso se faz por transporte ativo. Desta forma, a concentrao interna de Na+ continua baixa, porm, s custas de um trabalho constante por parte da clula. J a situao do on potssio (K+) na hemcia inversa: encontramos sempre na clula concentrao de potssio (K+) muito superior do plasma. O K+, por difuso, tende a "fugir" da clula, porm a membrana o reabsorve constantemente. Ou seja, a membrana "fora" a passagem do K+ de um local de menor concentrao (plasma), para o de maior concentrao gastando energia no processo.



Pgina 3 Matrias > Biologia > Citologia > Membrana Plasmtica > Permeabilidade Apesar dos ons Na+ e K+ terem aproximadamente o mesmo tamanho, e, portanto igual difusibilidade percebemos que a membrana plasmtica se comporta de maneira totalmente diferente em relao a cada um deles. Aqui se pode falar, sem dvida, em permeabilidade seletiva. Muitas so as situaes em que se verifica o transporte ativo: certas algas marinhas concentram o iodo em porcentagem centenas de vezes maior do que existe na gua do mar; as clulas da tireide retiram o iodo do sangue por transporte ativo.

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A fagocitose e a pinocitose A membrana plasmtica tem a capacidade de englobar material externo, levando-o para o interior das clulas. Protenas receptoras selecionam e se ligam s molculas que vo capturar. A membrana se eleva, envolvendo a partcula que encerrada numa bolsa e despregada para o interior do citoplasma da clula. Qualquer processo de captura chamado endocitose. H dois tipos de endocitose: a) Fagocitose (fago = comer): Neste processo a clula engloba partculas slidas, relativamente grandes. A clula, entrando em contato com a partcula, emite pseudpodos que a englobam, formando um vacolo alimentar (fagossomo). A fagocitose observada principalmente em clulas isoladas como amebas e leuccitos. No caso da ameba, trata-se de um processo nutritivo; no caso dos leuccitos, um processo de defesa contra bactrias que invadem o organismo.

b) Pinocitose (pino = beber): um processo mais delicado do que a fagocitose, sendo difcil sua observao ao microscpio ptico. Partculas lquidas muito pequenas so capturadas por esse processo. A membrana plasmtica, na regio de contato com a partcula, se invagina, aprofundando-se no interior do citoplasma, forma-se um canal. Por fim, a partcula envolvida por um pedao da membrana que solta-se, formando uma vescula de pinocitose (pinossomo). provvel que a maioria das clulas seja capaz de realizar a pinocitose; esse processo ento geral, enquanto a fagocitose se restringe a alguns tipos de clulas apenas. Tanto na fagocitose como na pinocitose, as vesculas ou vacolos produzidos podero receber enzimas digestivas, que degradaro o alimento englobado.



Certas clulas, para a expulso de materiais, empregam o mtodo inverso endocitose. Uma vescula formada internamente se liga membrana. Nesse ponto, o seu contedo expelido. O processo chamado clasmocitose.

Pgina 5 Matrias > Biologia > Citologia > Membrana Plasmtica > Permeabilidade c) Osmose em Clula Vegetal As clulas vegetais apresentam dois tipos de membranas: q Membrana celulsica (parede celular): permevel, composta por celulose (polissacardeo) e de grande resistncia mecnica. Aparece externamente membrana plasmtica oferecendo proteo clula (como se fosse uma armadura). q Membrana plasmtica (membrana celular): composio lipoprotica, elstica e semipermevel. responsvel pela seletividade das substncias que podero entrar ou sair da clula.



Pgina 6 Matrias > Biologia > Citologia > Membrana Plasmtica > Permeabilidade O grande vacolo da clula vegetal adulta ocupa a maior parte do volume citoplasmtico e sua concentrao o fator primordial para regular as trocas osmticas entre a clula (membrana plasmtica-semipermevel) e o ambiente que a cerca. As clulas com bom volume de gua tero a membrana plasmtica pressionada contra a parede celular rgida (celulsica), a qual vai oferecendo resistncia crescente entrada de gua no vacolo (citoplasma), sempre que a clula (citoplasma hipertnico) estiver em contato com ambiente aquoso diludo (hipertnico). H uma equao que descreve essas trocas osmticas: Sc = Si - M Sc = Suco celular Si = Suco interna (Ser tanto maior quanto maior for a concentrao osmtica do vacolo e do citoplasma da clula). M = resistncia da membrana celulsica Outra forma de expressar as mesmas grandezas: D.P.D. = P.O. - P.T. D.P.D. = Dficit de presso de difuso P.O. = Presso osmtica P.T. = Presso de turgor Assim podem ocorrer as situaes: a) As clulas vegetais mergulhadas em ambiente hipotnico (por exemplo, gua destilada) estaro com seu volume mximo, ou seja, as clulas estaro trgidas e a resistncia da membrana celulsica (M) tambm ser mxima. Si = M Sc = 0

b) Nas clulas flcidas o volume de gua intracelular no chega a pressionar a membrana celulsica (M): M=0 Sc = Si

c) As clulas plasmolisadas estiveram mergulhadas em soluo hipertnica e perderam tanta gua, que a membrana plasmtica descolou da celulsica (M) tendo citoplasma e vacolo muito reduzidos:



M=0

Sc = Si

Se esta clula for colocada em gua destilada voltar a ganhar gua, realizando deplasmlise. d) Se a clula vegetal estiver exposta no ar e a ventilao promover lenta perda de gua, o vacolo reduz seu volume e a membrana celulsica acompanha essa retrao (fica com M negativo!): Sc = Si (-M) Sc = Si + M

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Pgina 1 Matrias > Biologia > Citologia > Orgnulos Celulares > Funes Metablicas Funes metablicas O Hialoplasma Tambm chamado citoplasma fundamental ou ciclosol. Trata-se de um material viscoso, amorfo, no qual ficam mergulhados os orgnulos. Quimicamente, o hialoplasma formado por gua e molculas de protena, formando uma disperso que os qumicos denominam colide. A abundncia de gua no hialoplasma facilita a distribuio de substncias por difuso, como tambm a ocorrncia de inmeras reaes qumicas. Em algumas clulas vivas observadas ao microscpio ptico, percebe-se que a regio mais externa do hialoplasma (ectoplasma) bastante viscosa (citogel). A parte interna (endoplasma) j mais fluida (citosol). Certos movimentos do hialoplasma podem ser observados em clulas vivas, envolvendo principalmente o endoplasma: a) Ciclose A ciclose pode ser facilmente observada em clulas vivas, especialmente em clulas vegetais; trata-se de uma corrente citoplasmtica que afeta o endoplasma. A velocidade da ciclose aumentada pela elevao da temperatura e pela luz. Anestsico, temperaturas baixas e ausncia de oxignio so fatores que retardam ou at anulam o movimento.

b) Movimento amebide Em certas clulas as correntes citoplasmticas so orientadas de tal maneira que elas resultam na locomoo da prpria clula por meio de pseudpodos. Esse fenmeno comum em amebas e leuccitos. Leia a descrio a seguir, observando simultaneamente a figura.



O endoplasma flui na direo do movimento; ao chegar na extremidade anterior, ele torna-se mais viscoso e se agrega s "paredes" de ectoplasma j existentes, ento o ectoplasma "cresce" na parte interior. Na extremidade posterior, ocorre o oposto: o ectoplasma (viscoso) transforma-se em endoplasma que flui para frente. Ento, na extremidade posterior, a parede de ectoplasma diminui constantemente.

Em concluso, a clula se move por meio de um fluxo de endoplasma, enviado pela extremidade posterior, e que se transforma em ectoplasma na regio anterior da clula. Ainda no hialoplasma encontramos vrios orgnulos e algumas incluses. As incluses so estruturas sem vida no citoplasma da clula. Ao conjunto das incluses chamamos paraplasma: gotas de lipdios, grnulos de protenas e pigmentos, substncias cristalizadas (insolveis).

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Organelas

a) Retculo endoplasmtico Estrutura No citosol das clulas eucariotas existe uma grande rede de canais e bolsas formadas por membranas semelhantes do plasmalema. Essa rede de canais e bolsas forma o retculo endoplasmtico. Existem dois tipos de retculos: rugoso ou granular e liso ou agranular. O retculo endoplasmtico rugoso (RER) constitudo por um conjunto de bolsas membranosas que apresentam ribossomos aderidos sua superfcie externa, da o aspecto granuloso. O retculo endoplasmtico liso (REL), por sua vez, formado por um conjunto de tlulos membranosos que, como no apresenta ribossomos, apresenta um aspecto liso ao microscpio eletrnico. O RER e o REL so interligados e a transio de um para outro gradual. Funes O RE funciona como uma grande rede de distribuio de substncias no interior da clula. Tais substncias podem percorrer o interior da clula sem se misturarem com o citosol. O REL responsvel pela produo de lipdios e fosfolipdios como os glicerdeos a lecitina. A fabricao de hormnios esterides a partir do colesterol, tambm feita no REL (estrgenos, testosterona). Outras



funes do REL esto ligadas a desintoxicao do organismo (clulas do fgado) e armazenamento de substncias: gua, acares, pigmentos e sais (regulao osmtica). O RER por possuir ribossomos responsvel pela sntese de protenas da clula, alm de executar as funes do REL. As protenas produzidas pelo RER so transportadas at o complexo de Golgi pelo REL.

Pgina 3 Matrias > Biologia > Citologia > Orgnulos Celulares > Funes Metablicas b) Ribossomos Estrutura O ribossomo composto de RNA do tipo ribossmico e protenas. Cada ribossomo formado por duas subunidades ligadas entre si, sendo uma delas maior que a outra. Os ribossomos podem ser encontrados soltos no citosol ou ligados ao RE. comum a associao entre vrios ribossomos livres do citosol; quando isso acontece o conjunto formado chama-se polirribossomo. Os polirribossomos so formados sempre que est acontecendo sntese de protenas.



Funes Os ribossomos so responsveis pela sntese de protenas, tanto aqueles que esto livres no citosol quanto aqueles que esto associados ao RE.

Pgina 4 Matrias > Biologia > Citologia > Orgnulos Celulares > Funes Metablicas c) Aparelho ou complexo de Golgi Estrutura O complexo de Golgi formado por um conjunto de dictiossomos. Cada dictiossomo, por sua vez, formado por um conjunto de bolsas membranosas empilhadas. Nas clulas animais os dictiossomos esto juntos prximos ao ncleo, enquanto que nas clulas vegetais eles esto espalhados pelo citoplasma. Funes No CG ocorre o armazenamento, transformao, empacotamento e remessa de substncias. Conforme o tipo de substncia e sua funo, elas podero ser eliminadas da clula para o organismo ou permanecer no interior da clula. As clulas glandulares possuem o CG bastante desenvolvido. O processo de eliminao de substncias que iro atuar fora da clula chamado de secreo celular. O CG tambm elimina substncias que iro permanecer no interior da clula; estas so eliminadas no interior de bolsas membranosas e a estrutura formada recebe o nome de lisossomo.



Alm da secreo celular, o CG tem um papel importante na formao do espermatozide, pois este durante seu processo de formao perde quase todas as suas organelas, restando apenas o ncleo e o CG (acrossomo), que contm as enzimas digestivas necessrias para romper as membranas do vulo e permitir a sua fecundao.



O complexo de Golgi tambm pode ter outras funes bem especficas, dependendo do tipo de clula estudada, como a formao da lamela mdia durante a diviso da clula vegetal (fragmoplasto).



Pgina 5 Matrias > Biologia > Citologia > Orgnulos Celulares > Funes Metablicas Exemplo: Secreo da clula de cino pancretico: Os cinos so pequenas estruturas glandulares que secretam as enzimas do suco pancretico. Na figura abaixo, est representado um cino em corte transversal, sendo que as clulas ficam ao redor de um espao, chamado luz ou lmen.



A secreo dos gros de zimgeno numa clula pancretica.



Esta a representao esquemtica de uma das clulas do cino vista ao microscpio eletrnico. Existe bastante ergastoplasma, o que indica que a clula eficiente produtora de protenas. Repare ainda que as vesculas brotando do complexo de Golgi, so os gros de zimgeno. Nestas vesculas ficam as enzimas que a clula secreta. Algumas das vesculas despejam seu contedo na luz do cino. Nesta clula ento, a sntese de protenas ocorre no ergastoplasma; o complexo de Golgi funciona como armazenador e empacotador da secreo, que acaba sendo lanada ao exterior.




Secreo do muco nas clulas caliciformes do intestino: Na mucosa intestinal, existem clulas especiais em forma de clice, que produzem uma soluo lubrificante e protetora, chamada muco. O muco constitudo por protenas associadas a polissacardeos (glicoprotenas). A seguir, voc v o esquema de uma clula caliciforme.

Uma clula caliciforme do intestino e a secreo de gros de muco. Observe que do complexo de Golgi brotam vesculas de muco que, ao chegarem na superfcie superior da clula, eliminam-no na luz intestinal. Isto ocorre porque a protena produzida no ergastoplasma passa para o complexo de Golgi, onde ela se associa ao polissacardeo pr- fabricado; o material empacotado em vesculas ou gros de muco e lanado para fora da clula.




d) Lisossomo Estrutura Os lisossomos (lise = quebra destruio, soma = corpo) so estruturas compostas por bolsas membranosas que contm diversos tipos de enzimas digestivas. Funo Os lisossomos so responsveis pela digesto intracelular. As bolsas, com partculas, formadas pela fagocitose e pinocitose, fundem-se aos lisossomos dando origem aos vacolos digestivos, onde ocorrer a digesto intracelular. Conforme essas partculas vo sendo digeridas pelas enzimas presentes nos lisossomos, as pequenas molculas formadas que so teis clula atravessam a membrana do lisossomo e passam para o citosol, onde sero aproveitadas. Ao final da digesto, resta no interior do vacolo somente resduos inteis que devero ser eliminados da clula. O vacolo contendo os resduos passa a se chamar vacolo residual. O processo de eliminao do contedo do vacolo residual para o meio extracelular chama-se clasmocitose ou defecao celular. O processo de digesto de substncias que entraram na clula por fagocitose ou pinocitose chama-se processo heterofgico. A clula pode usar os lisossomos para digerirem partes de si mesmas num processo de autofagia, para destruir organelas velhas e desgastadas ou quando a clula no recebe alimentos suficientes para se manter viva. O lisossomo se aproxima da estrutura a ser digerida ou eliminada e se funde com ela, formando o vacolo autofgico. Uma clula pode assim destruir e reconstruir seus componentes centenas de vezes. As enzimas lisossmicas so produzidas no ergastoplasma, da passam ao complexo de Golgi, no qual so empacotadas e liberadas sob a forma de vesculas (lisossomos primrios). Quando uma partcula de alimento englobada, forma-se o vacolo alimentar (fagossomo). Observe a figura a seguir.



Um ou mais lisossomos se fundem ao fagossomo, despejando nele enzimas digestivas: est formado o vacolo digestivo ou lisossomo secundrio. As pequenas molculas provenientes da digesto so absorvidas pelo citoplasma. O vacolo, agora cheio de resduos, chamado vacolo residual, que em certas clulas, por clasmocitose, expulsa os resduos para o meio externo.




e) Peroxissomos Vesculas membranosas assemelhadas aos lisossomos. Diferem destes nos tipos de enzimas que possuem, as quais digerem gorduras e degradam aminocidos. Armazenam grande quantidade de catalase, enzima que acelera a decomposio da gua oxigenada (H2O2) resultante do metabolismo celular. Essa uma nobre funo protetora, pois a H2O2 mutagnica no interior das clulas, podendo danificar o DNA. f) Mitocndrias Estrutura As mitocndrias so estruturas delimitadas por duas membranas lipoproticas, sendo a mais externa lisa e a interna cheia de dobras denominadas cristas mitocondriais. O seu interior preenchido por um fluido que contm diversas enzimas, pequenos ribossomos, DNA, RNA, etc. Esse fluido chama-se matriz mitocondrial. Funo As mitocndrias so responsveis pela respirao intracelular, isto , produo e liberao de energia (ATP) para todas as atividades celulares. A respirao intracelular consiste na quebra de molculas orgnicas (glicose) em presena de oxignio e liberao de energia, CO2 e gua. A energia liberada armazenada em molculas de adenosina trifosfato (ATP). Devido presena de DNA e RNA as mitocndrias so capazes de se autoduplicarem independentemente da duplicao celular, alm disso, so capazes de sintetizar muitas das protenas necessrias ao processo respiratrio.




g) Plastos Estrutura Os plastos so estruturas exclusivas de algas e vegetais. O seu nmero e forma varia muito conforme o organismo estudado.

Existem basicamente dois tipos de plastos: cromoplastos e leucoplastos. Os cromoplastos apresentam pigmentos no seu interior (cromo = cor), os leucoplastos (leuco = branco), no contm pigmentos. O cromoplasto mais comum nos vegetais o cloroplasto. Cloroplasto Os cloroplastos apresentam forma discoidal, so envolvidos por uma membrana externa e uma interna. Alm destas, os plastos apresentam muitas membranas internas que formam bolsas chatas em forma de disco chamadas tilacides. Estes, por sua vez, esto dispostos de modo a formar pilhas, semelhantes a uma pilha de moedas. A pilha de tilacides recebe o nome de granum (plural = grana) . O interior do cloroplasto preenchido por uma matriz gelatinosa chamada estroma, onde se encontram DNA, RNA, ribossomos, enzimas, etc. Nos tilacides esto localizadas as molculas de clorofilas, as quais esto organizadas de modo a poderem captar a maior quantidade de luz possvel.



Funes Nos cloroplastos acontece a fotossntese, processo onde so fabricadas molculas orgnicas, principalmente glicose, usada pelas mitocndrias na respirao intracelular. Durante a fotossntese a clorofila capta a energia luminosa que ser transformada em energia qumica (ATP). Essa energia ser usada na fabricao de glicose a partir de gua e gs carbnico. Cloroplastos ou leucoplastos podem armazenar o excesso de glicose produzida em forma de amido (polissacardeo). Esses reservatrios so os amiloplastos. Como as mitocndrias, os cloroplastos so capazes de se autoduplicar independentemente da duplicao celular e sintetizar alguns tipos de protenas. ORIGEM DE CLOROPLASTOS E MITOCNDRIAS Algumas evidncias levaram alguns estudiosos a propor a Teoria da endossimbiose. Essa teoria diz que num passado distante cloroplastos e mitocndrias deveriam ser bactrias de vida livre, que passaram a viver no interior de clulas eucariotas em busca de proteo, dando em troca alimento e energia para a clula. A estrutura dessas organelas muito semelhante estrutura de algumas bactrias atuais, alm do fato dessas organelas apresentarem seu prprio DNA, RNA, ribossomos e poderem se autoduplicar.




h) Centrolos Os centrolos esto presentes na maioria dos organismos eucariontes, com exceo das plantas Angiospermas. Cada clula possui um par de centrolos (diplossomo) que ficam localizados em uma regio chamada centrossomo ou centro celular. Cada centrolo do par formado por 9 triplas de microtbulos dispostos de modo a formar um cilindro. Os dois centrolos do par esto dispostos perpendicularmente um em relao ao outro. Possuem DNA prprio com capacidade de autoduplicao, a qual executam antes da diviso celular.Os centrolos originaro clios e flagelos responsveis por vrias formas de movimentao. Funes Esto envolvidos com a diviso celular.



Pgina 11 Matrias > Biologia > Citologia > Orgnulos Celulares > Funes Metablicas i) Clios e Flagelos Estrutura So prolongamentos finssimos que crescem a partir da superfcie da clula. Sua estrutura interna chama-se axonema e formada por 9 pares de microtbulos dispostos de forma cilndrica e um par central (haste). Embora tenham a mesma estrutura interna, clios e flagelos diferem entre si da seguinte forma ; clios so curtos e numerosos, flagelos so longos e pouco numerosos. Na base de cada clio e flagelo encontramos uma estrutura semelhante a um centrolo chamado cinetossomo ou corpo basal, pois essas estruturas crescem a partir do centrolo. No corpo basal, diferentemente da haste, h 9 tbulos triplos e no apresenta o par central. Funes Clios e flagelos tm funes de locomoo celular (algas, protozorios, espermatozides), captura de alimentos (esponjas), limpeza do organismo (epitlio traqueal nas vias respiratrias), etc.

Citoesqueleto



O interior do citoplasma da clula eucariota possui uma rede de finssimos tubos e filamentos interligados chamada de citoesqueleto. Estrutura O citoesqueleto formado por microtbulos, compostos de uma protena chamada tubulina e microfilamentos, constitudos de uma protena contrctil chamada actina. Existem outros tipos de filamentos, sendo os dois citados os principais. Funes O citoesqueleto responsvel pela forma, organizao e movimentos da clula eucariota (pseudpodos), movimentos citoplasmticos (ciclose) alm de formar estruturas importantes para o funcionamento celular (deslocamento de orgnulos).

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Pgina 1 Matrias > Biologia > Citologia > Diviso Celular > Ciclos Vitais, Mitose, Meiose e Microscopia Ciclos Vitais, Mitose, Meiose e Microscopia MITOSE O ciclo celular Existem basicamente dois tipos de diviso celular: a mitose e a meiose. Uma clula, dividindo-se por mitose, d origem a duas novas clulas com o mesmo nmero de cromossomos da clula inicial. Como voc j sabe, cada espcie tem um nmero constante de cromossomos. Assim, na espcie humana, as clulas somticas apresentam 46 cromossomos ou 23 pares de cromossomos homlogos (2n = 46). Cada uma dessas clulas, ao sofrer mitose, d origem a duas outras tambm com 46 cromossomos. A mitose um processo importante no crescimento dos organismos multicelulares e nos processos de regenerao de tecidos do corpo. Nos unicelulares, um tipo de diviso que ocorre quando h reproduo assexuada. A meiose um tipo de diviso em que uma clula d origem a quatro novas clulas com metade do nmero de cromossomos da clula inicial (diviso reducional) . Uma clula que apresenta 2n = 46 cromossomos, ao sofrer meiose, d origem a quatro clulas com n = 23 cromossomos. A meiose um processo importante para a variabilidade gnica dos organismos, sendo o tipo de diviso que ocorre no processo de formao de gametas nos indivduos que apresentam reproduo sexuada.

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O ciclo celular corresponde a um ciclo regular de eventos que ocorrem desde a formao de uma clula at a sua prpria diviso em duas clulas-filhas. Esse ciclo dividido em duas etapas bsicas: a interfase, etapa em que a clula no est em diviso, e a mitose, etapa em que a clula est em diviso.



Pgina 3 Matrias > Biologia > Citologia > Diviso Celular > Ciclos Vitais, Mitose, Meiose e Microscopia Tanto a interfase como a mitose apresentam-se subdivididas em perodos ou fases. Os perodos da interfase so denominados G1, S e G2 e as fases da mitose so denominadas prfase, metfase, anfase e telfase.

O grfico acima mostra a variao da quantidade de DNA durante o ciclo de vida da clula. A interfase dividida em trs perodos:G1 (do ingls gap, intervalo), S e G2. A duplicao do DNA ocorre durante o perodo S (sntese). Ento, em G1, os cromossomos ainda estofile:///C|/html_10emtudo/Biologia/html_biologia_total.htm (50 of 472) [05/10/2001 21:56:10]


como fio simples; em S, cada cromossomo fica com duas cromtides, assim permanecendo durante o intervalo G2. No grfico, C representa a quantidade de DNA de uma clula haplide; 2C, de uma clula diplide antes da duplicao do DNA (no perodo G1, portanto), e 4C de uma clula em G2, aps a sntese. Observe que na anfase, a quantidade de DNA cai de novo para 2C: houve separao das cromtides irms, que esto migrando em direo aos plos, para formar dois novos ncleos. Visualizao das etapas da mitose

Pgina 4 Matrias > Biologia > Citologia > Diviso Celular > Ciclos Vitais, Mitose, Meiose e Microscopia Fases da mitose. Os cromossomos duplicados se espiralizam durante a prfase, ao mesmo tempo que o hialoplasma adquire uma estrutura fibrosa ao redor dos diplossomos.



Aps a ruptura da membrana nuclear, os cromossomos dispem-se na placa equatorial (metfase).

A duplicao dos centrmeros marca o incio da anfase, durante a qual os cromossomos se dirigem para os plos.



Na telfase, os cromossomos se desespiralizam, ao mesmo tempo que se forma a membrana nuclear a partir do retculo endoplasmtico. Um sulco de diviso (estrangulamento)permite a separao das clulas-filhas.

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Matrias > Biologia > Citologia > Diviso Celular > Ciclos Vitais, Mitose, Meiose e Microscopia Na diviso das clulas de vegetais superiores, pode-se observar que: q no h centrolos - mitose acntrica; q no h formao de fibras do ster - mitose anastral; q citocinese - centrfuga (de dentro para fora) Na citocinese das clulas vegetais no ocorre invaginao da membrana plasmtica e sim formao centrfuga de uma placa celular, originada a partir de pequenas vesculas diferenciadas do complexo de Golgi, ricas em pectina. O conjunto dessas vesculas denominado fragmoplasto. Essas vesculas se fundem e seu contedo origina a lamela mdia, iniciando a formao da parede celular. Mitose em clula vegetal.




MEIOSE A descrio das etapas da meiose No esquema adiante foi representada uma clula diplide, com dois pares de cromossomos homlogos. Nessa clula, ento, 2n= 4 cromossomos. Prfase I Leptteno - Os cromossomos, devido sua espiralao, ficam visveis. Apesar de iniciarem a duplicao na interfase, aparecem ainda como filamentos simples, bem individualizados.

Zigteno - Os cromossomos homlogos se atraem, emparelhando-se. Este pareamento conhecido como sinapse e ocorre ponto por ponto. O pareamento de cromossomos homlogos no ocorre na mitose.

Paquteno - Aqui, cada cromossomo aparece constitudo por duas cromtides, portanto terminou a duplicao. Os 2 homlogos pareados mostram ento 4 filamentos, cujo conjunto chamamos ttrade ou bivalentes.



Diplteno - Nesta fase podem ocorrer quebras em regies correspondentes das cromtides homlogas; em seguida, os pedaos quebrados soldam-se em posio trocada. Esse fenmeno chamado crossing-over ou permuta. O crossing-over aumenta a variabilidade das clulas formadas. Os homlogos se afastam, permanecendo em contato em alguns pontos chamados quiasmas. Os quiasmas representam as regies observadas no microscpio, em que houve a troca de pedaos.

Diacinese - Os pares de homlogos esto praticamente separados. Os quiasmas "deslizam" para as extremidades dos cromossomos (terminalizao dos quiasmas). Aumenta ainda mais a espiralao dos cromossomos.






Visualizao das etapas da meiose:

Metfase I A membrana nuclear desapareceu no final da prfase. As fibras do fuso j esto formadas, desde a prfase I. Os pares de cromossomos homlogos se organizam no plano equatorial da clula. Os centrmeros dos cromossomos homlogos se ligam a fibras que emergem de centrolos opostos. Assim, cada componente do par ser puxado em direes opostas.



Anfase I No ocorre diviso dos centrmeros; cada componente do par de homlogos migra em direo a um dos plos, por encurtamento das fibras do fuso.

Telfase I A carioteca se reorganiza; os cromossomos se desespiralam. s vezes, no entanto, isto no ocorre e os cromossomos sofrem diretamente a segunda diviso meitica. O citoplasma sofre diviso (citocinese).



Intercinese uma interfase que pode ou no existir, dependendo do tipo de clula que est sofrendo meiose.

Pgina 8 Matrias > Biologia > Citologia > Diviso Celular > Ciclos Vitais, Mitose, Meiose e Microscopia Prfase II uma prfase semelhante da mitose. bem mais rpida do que a prfase I. Forma-se o fuso, s vezes perpendicular ao anterior.



Metfase II Os cromossomos se dispem na placa equatorial, e se ligam s fibras do fuso. Ao final da metfase os centrmeros se duplicam. As cromtides passam a ser, cada uma, um cromossomo (cromonema).

Anfase II Os cromossomos - filhos (irmos) migram para plos opostos.

Telfase II J nos plos, os cromossomos se desespiralam; os nuclolos reaparecem. O citoplasma se divide: temos agora quatro clulas n, originadas a partir da clula 2n, que iniciou o processo.



Pgina 9 Matrias > Biologia > Citologia > Diviso Celular > Ciclos Vitais, Mitose, Meiose e Microscopia A importncia do crossing-over J vimos que no diplteno pode ocorrer quebras em cromtides homlogas, seguidas de soldadura de pedaos trocados. Este fenmeno, dito crossing - over ou permutao, bem conhecido por observaes; no entanto, ainda permanecem desconhecidas as causas que o provocam. O crossing-over acontece de maneira casual, sem que se possa prever em que pontos e em quais cromossomos ele vai acontecer. Evidentemente, podem ocorrer vrias trocas ao longo do mesmo par de homlogos. Os esquemas A e B comparam os resultados da meiose com e sem ocorrncia de crossing, em uma clula com dois cromossomos. Foram representados somente dois pares de genes alelos A e a e B e b. Na figura A no houve troca de pedaos durante o pareamento. Como resultado final da meiose, temos quatro clulas (que podem ser gametas ou esporos); duas delas com constituio gentica AB e duas com constituio ab. Na figura B, ocorreu um crossing - over entre os genes A e B. As cromtides homlogas trocaram pedaos. O resultado final mostra quatro clulas de constituio gentica diferente, AB, Ab, aB e ab.



Voc percebeu ento que o crossing-over permitiu o aparecimento de dois cromossomos com combinaes gnicas totalmente diferentes. Ab e aB, que no existiam na clula-me. como se o crossing tivesse "embaralhado" os genes dos cromossomos originais AB e ab. Dizemos ento que houve recombinao gentica. O fenmeno de crossing-over aumenta pois a variabilidade gentica dos gametas. Isto um importantssimo fator no mecanismo da evoluo.

Esquema A

Esquema B

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Pgina 1 Matrias > Biologia > Citologia > Diviso Celular > Gametognese



Gametognese Gametognese o processo de produo de gametas que so sempre clulas haplides (n), com a funo de reproduo sexuada dos seres vivos (animal ou vegetal). Nos animais essa produo realizada no interior de rgos especializados: testculos (gnadas masculinas) produzem espermatozides (gametas masculinos) e ovrios (gnadas femininas) produzem vulos (gametas femininos). Nos vegetais, as estruturas especiais que tero essas funes so: anterdeos (gametngios masculinos) produziro os anterozides (gametas masculinos) e arquegnios ou oognios produziro oosferas (gametas femininos). Na gametognese animal, a espermatognese responsvel pela produo de espermatozides e a ovulognese (ou ovognese) formar os vulos.



Pgina 2 Matrias > Biologia > Citologia > Diviso Celular > Gametognese

Principais diferenas 1 Ovognia= fase de crescimento mais longa (= maior quantidade de vitelo) . 2 N espermatozides e vulos. 3 Ovcito II= est bloqueado em metfase II. 4 Espermatognese 2 a 3 semanas, a vida inteira. Interpretando a tabela da gametognese, devemos entender: q No perodo de multiplicao, as gnias (clulas diplides 2n indiferenciadas) proliferam intensamente atravs de mitoses sucessivas, no interior do testculo (espermatognias) e do ovrio (ovognias).q

O perodo de crescimento caracterizado pelo aumento volumtrico das gnias que iro formar os citos I. As ovognias tero uma fase de crescimento mais longa, acumulando maior quantidade de vitelo (reserva alimentar do retculo endoplasmtico e do complexo de Golgi) do que as espermatognias, ficando bem maiores. Cada espermatognia (2n) forma um espermatcito primrio 2n (espermatcito I ou de primeira ordem), enquanto a ovognia (2n) produzir o ovcito primrio 2n (ovcito I ou de primeira ordem). no perodo de maturao que ocorrer a meiose (diviso celular reducional). Espermatcitos e ovcitos primrios (diplides 2n) duplicam seus cromossomos (DNA). Ao trmino da 1a diviso meitica (telfase I), cada espermatcito I (2n) produzir dois espermatcitos II (secundrios ou de segunda ordem cada um deles ser n). Na espcie humana as clulas sero: espermatcito I (2n = 46 cromossomos) e espermatcito II (n = 23 cromossomos, cada um deles ainda duplicado, por no ter ocorrido ruptura do centrmero na anfase I). Essa 1a diviso reducional, pois cada clula (cito II) apresentar metade dos cromossomos da espcie. Na ovulognese, cada ovcito I (2n), ao trmino da meiose I, formar duas clulas volumetricamente diferentes: uma ser maior, o ovcito II (n = 23 cromossomos, ainda bivalentes) e a outra menor, o 1o corpsculo polar (ou polcito I: n = 23 cromossomos bivalentes).

q

q

q



Pgina 3 Matrias > Biologia > Citologia > Diviso Celular > Gametognese Na meiose II ocorrero diferenas importantes na gametognese masculina e feminina, da espcie humana: q Cada espermatcito II (n = 23 cromossomos bivalentes), ao terminar a telfase II, formar duas novas clulas de igual tamanho: espermtides (n = 23 cromonemas). Assim, partindo de uma clula 2n (espermatcito I), ao fim da meiose sero produzidas quatro clulas haplides (espermtides). Na etapa seguinte, espermiognese, cada espermtide passa por importantes modificaes no tamanho, forma e organizao citoplasmtica, diferenciando o espermatozide (gameta masculino). Assim, estar completada a espermatognese.

q

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A interpretao seqencial das figuras mostra: o retculo endoplasmtico rugoso (ergastoplasma) produz grande quantidade de enzimas e as encaminha para o complexo de Golgi. ocorre fragmentao do complexo de Golgi que ir se reorganizar prximo do ncleo, formando o acrossomo, o qual armazena as enzimas que iro abrir caminho durante a fecundao, digerindo o espessamento celular protetor do ovcito II (vulo). multiplicao das mitocndrias e migrao, juntamente com os centrolos, para a pea intermediria. As mitocndrias iro gerar a energia para o batimento do flagelo, formado a partir do centrolo.


Matrias > Biologia > Citologia > Citoplasma > Composio Qumica e Bioqumica - Metabolismoq q

importante reduo do volume do citoplasma da clula que estar diferenciada em espermatozide. O ovcito II, quando completar a telfase II, formar uma grande clula haplide (ovtide ou vulo: n = 23cromonemas) e o (pequeno) 2o corpsculo polar (n = 23 cromonemas). O 1o corpsculo polar poder ou nocompletar a meiose II, formando ou no dois outros corpsculos polares. Desta forma, atravs da ovulognse,de cada ovcito I (diplide 2n) que completar a meiose, sero produzidos um vulo e trs corpsculos polares.

Pgina 4 Matrias > Biologia > Citologia > Diviso Celular > Gametognese ATENO !!! q Na espcie humana, cada ovcito II est contido num folculo de Graaf, dentro do ovrio, desde o nascimento das meninas. Estes ovcitos II esto com a meiose interrompida (bloqueada) em metfase II. Essa meiose s ser completada se o ovcito II, eliminado em cada ciclo menstrual (ovulao), for fecundado pelo espermatozide. Esse encontro entre espermatozide e ovcito II (fecundao) dever ocorrer no incio da tuba uterina (trompa), visto que o ovcito tem vida curtssima (aproximadamente 24 horas !).



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Essa meiose para a produo de gametas ocorre na grande maioria dos animais e chamada meiose gamtica. A meiose esprica ocorre no interior de esporngios de vegetais, produzindo os esporos haplides, que so clulas de reproduo assexuada.

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Matrias > Biologia > Citologia > Ncleo > Cromatina - Cromossomos; DNA; RNA, Sntese de protenas; Nuclolo Cromatina- Cromossomos; DNA; RNA; Sntese de protenas; Nuclolo Ncleo-cidos nuclicos. Os cidos nuclicos so as molculas responsveis pela hereditariedade. Os seres vivos apresentam dois tipos de cidos nuclicos: o cido desoxirribonuclico (DNA) e o cido ribonuclico (RNA). Tanto o DNA como o RNA so macromolculas constitudas por algumas centenas ou milhares de unidades ligadas entre si. As unidades so chamadas nucleotdeos. Cada nucleotdeo constitudo de 3 partes, um grupo fosfato, ligado a uma pentose (acar de 5 carbonos), que por sua vez est ligado a uma base orgnica nitrogenada. Representao do nucleotdeo

Uma molcula de cido nuclico portanto uma longa cadeia de nucleotdeos ligados entre si pelos seus grupos fosfatos, sendo que o fosfato, de cada nucleotdeo se liga ao acar do nucleotdeo vizinho.



No nucleotdeo de DNA, o acar presente a desoxirribose. J no nucleotdeo de RNA, a ribose. Cinco so as bases nitrogenadas mais freqentes nos cidos nuclicos: Adenina, Guanina, Citosina, Timina e Uracila. Adenina e guanina so bases pricas. Citosina, timina e uracila so bases pirimdicas. Das cinco bases nitrogenadas, 3 delas so comuns ao DNA e ao RNA: so a adenina, a guanina e a citosina. J a timina exclusiva do DNA, enquanto a uracila s se encontra no RNA.



Disso decorre que uma molcula de DNA, por maior que seja ter apenas 4 tipos de nucleotdeos, todos possuindo desoxirribose, no entanto diferindo quanto ao tipo de base. J numa molcula de RNA, os 4 tipos de nucleotdeos tero a ribose, e uma das 4 bases nitrogenadas.

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A ESTRUTURA DA MOLCULA DE DNA Watson e Crick propuseram em 1953 um modelo da molcula de DNA. Este modelo foi confirmado desde ento por muitos dados experimentais. Neste modelo, a molcula constituda por duas cadeias de nucleotdeos. Cada cadeia composta por vrios nucleotdeos ligados uns aos outros pelos fosfatos. Alm disso, as duas cadeias esto ligadas uma outra, pelas suas bases nitrogenadas, atravs de pontes de hidrognio. Observe no esquema:

Uma molcula de DNA se assemelha ento, a uma escada de corda: nela, fosfatos e pentoses representam os corrimes, enquanto que os degraus da escada so representados pelos pares de bases.No entanto, e ainda segundo Watson e Crick, a "escada de corda" se apresentaria torcida, e em forma de dupla hlice, como voc pode ver no esquema.



Pgina 3 Matrias > Biologia > Citologia > Ncleo > Cromatina - Cromossomos; DNA; RNA, Sntese de protenas; Nuclolo PAPEL BIOLGICO DO DNA AUTODUPLICAO As espcies biolgicas so muito estveis quanto s suas caractersticas bsicas: por exemplo, a espcie humana no mudou apreciavelmente nos ltimos milhares de anos. Essa estabilizao nas caractersticas fundamentais das espcies conseguida pela transmisso de genes, de gerao gerao. Os genes (segmentos da molcula de DNA) "ditam" as caractersticas dos organismos. Faz-se necessrio ento um mecanismo de duplicao dos genes, de tal forma que os destinados aos descendentes sejam idnticos aos dos pais. O DNA tem a capacidade de se autoduplicar (copiar o seu cdigo gentico). Nas divises celulares (mitoses) mesmo no relacionadas com a reproduo, as clulas filhas recebem um conjunto de genes idnticos aos da clula me; neste caso tambm, cada molcula de DNA produz uma cpia fiel, ou seja, se autoduplica. Alm de compor a cromatina (cromossomos) nuclear, o DNA aparece nos orgnulos celulares mitocndrias, cloroplastos e centrolos codificando suas atividades, produo de protenas e capacidade multiplicativa. SNTESE DE RNA. Outro papel do DNA sua capacidade de controlar toda e qualquer atividade qumica da clula. As reaes qumicas celulares dependem sempre de enzimas. Os genes controlam a produo de enzimas celulares da seguinte maneira: O DNA produz molculas de RNA, que vo ao citoplasma. No citoplasma o RNA "comanda" a fabricao de uma certa protena (que por muitas vezes, uma enzima). A seqncia de aminocidos na protena depende da seqncia do RNA; a seqncia do RNA depende da seqncia de bases do DNA que o fabricou. Ao pedao de DNA que contm a informao para a produo de uma protena chamamos de cstron, que uma das maneiras de conceituar o gene. DUPLICAO DO DNA Para o DNA se duplicar, h necessidade de uma enzima especial, DNA polimerase. A enzima estando presente ocorrem as seguintes etapas: as pontes de hidrognio que ligam as bases nitrogenadas se rompem, as duas fitas se afastam. nucleotdeos livres de DNA, que j existem na clula, se encaixam nas duas fitas que se afastaram. O encaixe s ocorre se as bases forem complementares. quando as duas fitas originais tiverem sido completadas por nucleotdeos novos, estaremos em presena de duas molculas de DNA idnticas entre si. Em cada molcula, h um filamento antigo, que pertencia a molcula-me, e um novo, que se formou a partir do antigo (duplicao semi-conservativa).



Pgina 4 Matrias > Biologia > Citologia > Ncleo > Cromatina - Cromossomos; DNA; RNA, Sntese de protenas; Nuclolo COMO O DNA FABRICA RNA (TRANSCRIO) Aqui tambm, a seqncia do DNA que condiciona a seqncia na molcula de RNA. Uma diferena importante com a duplicao que apenas uma fita de DNA funciona como molde. O RNA produzido ser, portanto, fita simples e no fita dupla. Ocorrem as seguintes etapas: necessria a presena de uma enzima: a RNA polimerase. as pontes de hidrognio se desfazem; as duas fitas de DNA se afastam. encaixam-se nucleotdeos livres de RNA apenas numa das fitas de DNA (fita ativa). a molcula de RNA (fita nica), se destaca de seu molde de DNA e migra ao citoplasma. as duas fitas de DNA tornam a parear, reconstituindo a molcula original.



TIPOS DE RNA RNA-m (RNA mensageiro). Leva ao citoplasma a "mensagem" gentica do DNA, orientando a sntese de protenas. a seqncia dos cdons do RNA-m que determina a seqncia dos aminocidos na protena. Para poder produzir protenas, o RNA-m se associa aos ribossomos existentes no citoplasma. RNA-t (RNA transportador). So molculas pequenas, de aproximadamente 80 nucleotdeos. O RNA transportador possui numa certa regio uma seqncia de 3 bases livres (anticdon). Existem vrios tipos de RNA transportadores, que variam quanto seqncia das 3 bases. O papel dos RNA-t de capturar aminocidos que se encontram dissolvidos no citoplasma e carreg-los ao local da sntese protica. Cada transportador especfico em relao ao aminocido que ele transporta. Esta especificidade condicionada pela seqncia de 3 bases (chamada anticdon); assim o transportador com anticdon CAA transporta o aminocido valina, o RNA-t UGU carrega o aminocido treonina, etc.. RNA-r (RNA ribossmico). o RNA de fita mais comprida. O papel do RNA-r, pelo que se conhece at hoje, estrutural: serve como matria-prima para a construo dos ribossomos. Os ribossomos so indispensveis para a traduo: ou seja, sem ribossomos, aparentemente nunca ocorre sntese protica.

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Matrias > Biologia > Citologia > Ncleo > Cromatina - Cromossomos; DNA; RNA, Sntese de protenas; Nuclolo Cromatina- Cromossomos; DNA; RNA; Sntese de protenas; Nuclolo SNTESE DE PROTENAS (TRADUO) Segunda letra U UUU Fenilalanina UUC U UUA UUG CUU CUC C CUA CUG Leucina UCU UCC UCA UCG CCU CCC CCA CCG C UAU UAC Serina A Tirosina UGU UGC G Cistena U C A G U C A G

UAA Cdon de UAG parada CAU CAC Histidina

UGA Cdon de parada UGG Triptofano

Leucina

Prolina

CGU CGC Arginina CGA CAA Glutamina CGG CAG AAU Asparagina AAC AAA AAG GAU GAC Lisina cido asprtico AGU AGC Serina

AUU AUC Isoleucina AUA A Metionina e AUG cdon de iniciao GUU GUC GUA GUG

ACU ACC Treonina ACA ACG GCU GCC Alanina GCA GCG

U C A AGA Arginina G AGG GGU GGC GGA GGG U C A G

G

Valina

Glicina

cido GAA glutmico GAG

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Os esquemas abaixo so indispensveis para a compreenso do mecanismo da sntese proteca. 1) Um ribossomo se associa a uma molcula de RNA-m, abrangendo 2 cdons. No cdon UUU se liga um RNA-t com anti-cdon AAA, trazendo o aminocido fenilalanina. No 2 cdon GAG, entra um transportador com anti-cdon CUC, trazendo o aminocido cido glutmico. Entre a fenilalanina e o cido glutmico se forma uma ligao peptdica. 2) A 1 molcula de RNA-t se destaca do RNA-m, desligando-se tambm do aminocido que havia trazido; o RNA-t sai do ribossomo, podendo ir em busca de nova molcula de fenilalanina. A correspondncia entre DNA, RNA e aminocidos. - Cdigo Gentico -



3) O ribossomo se desloca ao longo do RNA-m, abrangendo agora um terceiro cdon (GUA). Entra o RNA-t (CAU) trazendo o aminocido valina. Forma-se uma ligao peptdica entre os dois aminoacidos, e simultaneamente,o 2 RNA-t se desliga do ribossomo.

4) Aps percorrer a molcula, o ribossomo sair finalmente do RNA-m, ficando o polipeptdeo livre no citoplasma ou encaminhado para o retculo endoplasmtico, afim de ser transportado no interior da clula. claro que a mesma molcula de RNA-m pode ser "lida" (traduzida) por outro ribossomo, que seguir passo a passo o caminho percorrido pelo primeiro: o polipeptdeo formado ser, evidentemente, idntico ao primeiro.



Resumindo:



Pgina 7 Matrias > Biologia > Citologia > Ncleo > Cromatina - Cromossomos; DNA; RNA, Sntese de protenas; Nuclolo Observao: Modificaes (mutaes) no cdigo gentico podem levar sntese de protenas modificadas, resultando em anomalia ou doenas, como por exemplo, a anemia falciforme (siclemia).



Pgina 8 Matrias > Biologia > Citologia > Ncleo > Cromatina - Cromossomos; DNA; RNA, Sntese de protenas; Nuclolo Estrutura do Ncleo Geralmente as clulas apresentam um ncleo nico aproximadamente esfrico e mais ou menos central. Entretanto, h aquelas que tm dois ou mais ncleos, alguns de formato iregular ou ainda deslocados para a periferia, junto da membrana plasmtica. O ncleo apresenta uma membrana nuclear ou carioteca, suco nuclear ou cariolinfa, cromatina e nuclolos. a) CARIOTECA A carioteca dupla, sendo constituda por uma membrana interna e outra externa. Ribossomos podem estar presentes na carioteca, ao lado do hialoplasma. A carioteca porosa, lipoprotica e a cada diviso celular ela se desorganiza e se reconstitui nas clulas-filhas.



b) Suco Nuclear Tambm chamado nucleoplasma e cariolinfa. um gel protico no qual ficam mergulhados os componentes do ncleo. Nessa soluo as enzimas catalisam importantes reaes qumicas. Sabe-se que no suco nuclear pode ocorrer sntese de ATP, substncia "armazenadora" de energia, atravs da gliclise. c) Nuclolos O nuclolo tem um aspecto corpuscular esponjoso,sem membrana envoltria e cujas cavidades ficam preenchidas pelo suco nuclear. Pode haver mais de um nuclolo por ncleo. Quimicamente, o nuclolo muito rico em RNA



ribossmico, que agregado protena forma os ribossomos. No incio da diviso celular, os nuclolos se desintegram, provavelmente espalhando-se pelo citoplasma sendo distribudos para as clulas filhas. No fim da diviso, eles so novamente sintetizados nas clulas-filhas por um cromossomo especial (organizador do nuclolo). d) Cromatina Numa clula em intrfase (perodo anterior diviso celular) a cromatina aparece como uma massa filamentosa emaranhada, mais ou menos homognea no interior do ncleo. Durante a intrfase cada cromossomo constitudo por um filamento de DNA extremamente fino, e enrolado em grnulos de protenas histonas, chamado cromonema. A cromatina interfsica ento constituda pelo conjunto de cromonemas emaranhadas no interior do ncleo. O filamento de cromatina (DNA + histonas) cromossmica, na intrfase, apresenta regies mais condensadas (heter

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