Núcleo e ciclo celular
NÚCLEO CELULAR
CONCEITO:
Estrutura arredonda ou alongada localizada geralmente no centro da célula, seu diâmetro varia de 5 a 10m na célula animal. É constituído pelo envoltório nuclear, cromatina, nucléolo e matriz nuclear (nucleoplasma).
NúcleoContém o genoma (DNA)
-estoque gênico (informação gênica)
-centro de controle celular
nucléolo cromatinaLâmina nuclear
Complexo do poro nuclear
NÚCLEO CELULAR
¨ Envoltório nuclear- possui duas membranas e forma a cisterna perinuclear. Apresenta poros com delgados diafragmas que regulam as trocas de moléculas.
¨ Matriz nuclear- preenche o espaço entre a cromatina e o nucléolo. Constituída principalmente de proteínas.
¨ Cromatina- constiuída de filamentos duplos de DNA associados a proteínas. Possuem 2 tipos: Heterocromatina e a Eucromatina.
¨ Cromatina sexual- na intérfase um dos cromossomos X permanece condensado. Somente visto no sexo feminino.
• Nucleossomos – unidade estrutural dos cromossomos das células eucariontes, constituída por um segmento de DNA que envolve uma parte central formada por moléculas histonas.
• Histonas – proteínas com carga elétrica positiva (proteína básica) que se prende ao DNA (carga negativa)para constituir os nucleossomos, componentes fundamentais dos cromossomos.
• Heterocromatinas – cromatina que permanece condensada e portanto geneticamente inativa.
• Eucromatina – cromatina correspondente a parte não condensada.
Cromatina : associação DNA+ proteínas
Cromatina em diferentes graus de condensação
cromossomos
NÚCLEO CELULAR
NUCLÉOLOS:- São formações arredondadas, basófilas, ricas em RNA e proteínas. Os núcleos podem ter 1 ou mais nucléolos que podem ter tamanhos variáveis.- Possuem 3 porções:
1- Região granular- formada por grânulos de RNA.2- Região fibrilar- constituída por RNA na forma de
filamentos.3- Região cromossômica- contém filamentos de DNA.
- A síntese e acúmulo de RNAr ocorre no nucléolo.
nucléolo
Formação do ribossomo
História
1869 - Friedrich Miescher Substância ácida no núcleo = ácido nucléico
1944 - Avery, MacLeod e McCarty Sugeriram a função do DNA
1953 - Hershey Comprovou a função do DNA
Em 1928, Frederick Griffith realizou vários experimentos que forneceram evidências que a informação genética está contida em uma molécula específica
DNA
• DNA - é o gene que através de duas propriedades replicação e Transcrição - determina os caracteres hereditários, além de transmiti-los de geração a geração.
• O DNA existe principalmente no núcleo das células, onde aparece na constituição química dos cromossomos, ocorrendo ainda no nucléolo.
• Também: cloroplastos e mitocôndrias.
Enrolamento da dupla fita
A estrutura dos Ácidos Nucleicos
A estrutura dos Ácidos Nucleicos
Legenda
Bases nitrogenada
s
Grupo fosfato
Açúcar
G; A
C;T
- açúcar- grupo fosfato
- base nitrogenada
O nucleotídeo é composto por:
A estrutura dos Ácidos Nucleicos
Nucleosídeo
Características importantes: estrutura química e tamanho
BASES NITTROGENADA
Citosina Timina
Adenina Guanina
Desoxirribose
Estrutura química das bases nitrogenadas do DNA
Estrutura química do açúcar
A estrutura dos Ácidos Nucleicos
Liga
ções
A estrutura dos Ácidos Nucleicos
Ligaçã
o f
osf
odié
ster
1953 - Watson e Crick Elucidaram a estrutura do DNA
Ácidos nucléicos
Anéis aromáticos- hidrofóbicos
Orientação Pareamento
Uniformidade
Ligação fosfodiéster
Representação (5’ 3’)
GRUPO CETO C=OGRUPO AMINO C-NH2
PH adicional - N dos anéis aromáticos
Estrutura do DNA
Efeitos do Superenrolamento
• Eletroforese em gel de agarose
• Microscopia eletrônica
• Velocidade de sedimentação
– Adenina – Guanina– Citosina – Timina
– Adenina– Guanina– Citosina– Uracila
Purinas
Pirimidinas
Bases Nitrogenadas
DNA RNA
Açúcar
Desoxirribose Ribose
Fita dupla Fita simples
Diferença entre DNA e RNA
As principais diferenças entre os ácidos DNA e RNA
DNA RNA
Pentose Desoxirribose Ribose
Bases púricas Adenina e Guanina
Adenina e Guanina
Bases pirimídicas
Citosina e Timina Citosina e Uracila
Estruturas Duas cadeias Helicoidais
Uma cadeia
Enzima hidrolítica
Desoxirribonuclease (DNAase)
Ribonuclease (RNAase)
Origem Replicação Transcrição
Enzima sintética DNA - polimerase RNA - polimerase
Função Informação genética
Síntese de proteínas
RNA• RNA - comanda a síntese de proteínas, processo onde
atuam diferentes tipos de RNA.• RNA é sintetizado no núcleo, acaba migrando para o
citoplasma. • RNAt (transportador) transfere os aminoácidos do
hialoplasma para os ribossomos que os encadeiam. • RNAm (mensageiro) recebe do DNA, codificada, a
seqüência de aminoácidos transmitindo-a para os ribossomos.
• RNAr (ribossômico) associado a proteínas entra na constituição dos ribossomos, organóides celulares onde os anminoácidos se encadeiam para formar proteínas.
Estrutura do RNA
mRNA – 1 a 5 % do RNA totalrRNA – 75 % do RNA totaltRNA – 10 a 15 % do total
hnRNA – RNA heterogêneo nuclearsnRNA – RNA pequeno nuclear
tRNA
rRNA
DNADNA
RNA
Proteína
Replicação
Transcrição
Tradução
Trasncrição Reversa
Replicação DNA
Transcrição
Tradução
Proteína
Transcrição reversa
DNA simples fitanúcleo
citoplasma
Fluxo de informação
Tradução
Síntese de DNA (replicação)
Síntese de RNA (transcrição)
Síntese de proteínas (tradução)
Proteína
aminoácidos
Fluxo da informação genética: o dogma central da biologia
CÉLULA
Transcrição
Processamento do RNA
RNAm maduro
DNA
Transporte
Núcleo
RNAm
Ribossomo
Cadeia de Aminoácidos
Tradução
RNATranscricão
DNA
Replicação
ProteínaTraduçãoRN
A
CitoplasmaNúcleo
CARIÓTIPO
Os cromossomos humanos “coloridos”
CROMOSSOMO METAFÁSICO
NÍVEIS DE COMPACTAÇÃO DA CROMATINA
Ciclo celular
A célula se reproduz por uma seqüência ordenada de eventos que duplicam seus componentes e depois a dividem em duas.
As células originam-se de outras células
Teoria celular:
Ciclo celular
Células filhas
Replicação cromossômica e crescimento celular
Divisão celular
Segregação cromossômica
- Copiar e transferir sua informação genética para a próxima geração de células
Processos :
Divisão celular Controlada e coordenada
Tipo Celular Duração do ciclo celular
Células jovens de embrião de sapo
30 minutos
Células de levedura 1,5 – 3 horas
Células epiteliais do intestino
~12 horas
Fibroblastos de mamíferos, em cultura
~20 horas
Células hepáticas humanas
~1 ano
Fase M
Mitose (divisão nuclear)
Citocinese (divisão citoplasmática)
Fase G1
Fase G2
Fase S (replicação do DNA)
Interfáse
Ciclo celular
Aciona a maquinaria da mitose Aciona o término da mitose e procede com a citocinese
Montagem do fuso mitótico
Divisão celular completa
Aciona maquinaria da replicação do DNA
Replicação do DNA
Processos do ciclo celular são acionados pelos sistema de controle do ciclo celular
Leveduras
Todo DNA é replicado? O DNA está intacto?O Ambiente é favorável?
Ponto de checagem em G2
Todos os cromossomos estão ligados ao fuso?
Ponto de checagem na metáfase
O meio é favorável?O DNA está intacto?
Ponto de checagem em G1
ciclina
Quinase depedente de ciclina (Cdk)
Sistema de controle do ciclo celular :
Fosforilação (proteinoquinases)
Desfosforilação(proteinofosfatases)
Ativar
Desativar
proteínas
Ativação/ inativação das quinases
fosforilação
Aciona maquinaria mitótica
Aciona maquinaria de replicação de DNA
Meio extracelular desfavorável
DNA danificado
DNA replicado incompletamente
DNA danificado oureplicado incompletamente
Cromossomos ligados de modo
desapropriado ao fuso mitótico
G0
Morte celular programada (Apoptose)
Apoptose:
metamorfose de um girino em um sapo
necroseapoptose
Ativação da procaspase
Cascata da caspase
Apoptose é mediada por uma cascata proteolítica intracelular
Entrada na apoptose é irreversível
G2
S
M
G1
G0
Pontos de controle – “checkpoints”
G1:“Ponto de decisão”
Proteínas : ciclinas e quinases (internos)
Hormônios (externos)
Sinais químicos
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