Biologia das Células

Organização celular

Característica de um ser vivo. Reprodução (a mais importante);

o Geração espontânea não é mais uma verdade como acreditava-se antigamente.o Os vírus são considerados seres vivos porque se reproduzem.

Metabolismo (reações químicas ordenadas); Homeostase: ambiente interno estável (até mesmo a mais simples bactéria consegue

perceber, por exemplo, que o meio em que ela está tem abundância de uma determinada substância e então ela não precisa fabricá-la – basta aproveitar).

Movimentos;o As plantas procuram o sol (elas se movimentam, se girarmos o vaso....)

Reagir a estímulos;o Sensores

Crescimento (atingindo o tamanho típico de sua espécie); Adaptação (ajustar-se ao ambiente que vive);

o Evolução biológica Composição química: carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, substâncias orgânicas

como a proteína, gorduras e ácidos nucléicos.

São organismos: um pé de alface, uma laranjeira, um lobo ou uma ameba.

Células moléculas orgânicas são organizadas (pois são imensas) em organelas e se reúnem para

formar as células. compartimentos membranosos microscópicos; preenchidos de material gelatinoso. Em seu interior ocorrem as reações químicas fundamentais à vida Células. formam os tecidos reúnem para formar os órgãos reunião órgãos

sistema ou aparelho constituem o organismo. Metabolismo: parte de um alimento capturado pelo animal chega à célula na forma de

substância alimentar. A célula irá então usar a substância para produzir energia para ela mesma e também desmontar certas substâncias para reaproveitar em outra reação.

Fundamentalmente o processo de gerar proteína a partir de uma substância alimentar é a mesma em uma bactéria e no ser humano.

No caso da ameba, que é unicelular, não encontraremos todos os níveis de organização, visto que não existem tecidos, órgãos ou sistemas.

Unicelulares – uma célula; Ex: Protozoário: flagelo, estrutura responsável pela locomoção da célula.

Pluricelulares – múltiplas células; Exs: Mamíferos e Plantas.

Virus: estrutura Acelular. Capsídeo, capsula que protege seu DNA.

Átomos moléculas organelas célula tecido (epitelial e muscular, exemplos)

órgão (estômago é formado por um tecido muscular + tecido glandular + vasos sanguíneos + nervos)

sistema (digestório é formado pelo órgão estômago + boca + língua + ....) organismo (um indivíduo).

populações comunidades biológicas

ecossistemas biosfera

Breve história da Biologia Aristóteles (384-322 aC) observa que os organismos se adaptam ao meio; Renascimento, o interesse é retomado pela arte: retratando a complexidade do

organismo; Teoria da Evolução Biológica (sec XVIII) – Charles Darwin. Final do século XVIII natureza era: viva e não viva.

o Classificava-se em animal, vegetal e mineral.o Percebe-se semelhança entre as classes animal e vegetal;o Nasce o termo Biologia

Século XIX descobre-se a célula, teoria celular.o Em seguida, a teoria da fecundação: há sempre um germe ou semente que

gera um descendenteo Gametas masculinos unem-se aos femininos para formar a célula-ovo.o Descobertas as leis da herança (Gregor Mendel 1822-1884);o Microbiologia surge com a descoberta de que muitas doenças são causadas

por micróbios – imunização por vacinas. Século XX

o Retomada dos estudos de Mendel, entendimento da transmissão da hereditariedade;

o Década de 30, desenvolvimento da Bioquímica (manipulação do DNA)o No final do século, a manipulação intencional do código genético: Engenharia

Genética e Biotecnologia.

Teorias sobre a origem da vida

Abiogêneseo Geração espontâneao Difundida e aceita até por Aristóteleso Ratos surgiam de camisas sujas + grãos de trigo.

Biogêneseo A vida é composta por algo muito complexo e não pode surgir do nada.

o Experimento de Redi: proteger carne podre da ação das moscas para ver se a larva surgia espontaneamente ou se vinha da ação das moscas.

o A partir da observação do experimento, Redi levantou uma hipótese Os seres vermiformes que surgem na carne são larvas, um estágio do ciclo de vida das moscas e não por geração espontânea a partir da putrefação da carne.

o A descoberta, meados do século XVII, dos micróbios reacendeu a crença da geração espontânea. Mas Joblot ferveu um caldo de sopa e separou em dois potes (um tampado e outro não) e demonstrou que o destampado continha micróbios trazidos por sementes no ar.

o Needhan repetiu a experiência de Joblot mas ferveu por menos tempo e identificou os micróbios. Spallanzani argumentou que Needhan não tinha fervido tempo suficiente. O Francês Appert percebeu isso tudo e inventou a indústria de enlatados (fervendo por tempo suficiente).

Experimento de Spallanzani com sopas fervendo algumas por poucos minutos e outras por 1 hora.

Needhan contra-ataca dizendo que Spallanzani ferve por 1 hora e mata o “essencial” para geração espontânea.

o O ar oxigênio também entrou na briga. A Academia Francesa de Ciências ofereceu um prêmio a quem lançasse um experimento definitivo para indicar se o oxigênio era fonte de geração de vida espontânea (abiogenistas) ou apenas necessário para sobrevivência (biogenistas). Pasteur derruba definitivamente a teoria abiogenista.

Pasteur ferve uma série de frascos de sopa e leva até os Alpes. Expõe estes frascos a muito ar e identifica que poucos frascos foram contaminados. Volta para França e abre os demais frascos e a contaminação é automática.

Repete o experimento na França com frascos com pescoço de cisne. Não era a falta de ar fresco, da cidade, que impedia a proliferação de microorganismos, mas realmente impedir que as “sementes” chegassem até a sopa.

Como surge então?

Experiência de Miller Evolução química da Terra primitiva.

Muito calor, a superfície era quase líquida. Sucessivos resfriamentos constituíram a superfície sólida (crosta); Acredita-se que havia inicialmente: amônia (NH3), hidrogênio (H2), metano (CH4) e

vapor de água (H2O). O excessivo calor impedia água na forma líquida, mas os resfriamentos contribuíram

para que o vapor fosse expelido da crosta ficando preso (pela atração da gravidade) em uma atmosfera secundária;

Com o tempo, este vapor formava nuvens e o resultado: milhões de anos de chuvas para resfriar a crosta. Com as nuvens densas ocorriam violentas descargas elétricas que, somadas às substâncias iniciais e à irradiação solar, acredita-se ter propiciado a formação das primeiras proteínas.

A teoria foi experimentada por Miller que aqueceu a água e submeteu tais substâncias em um experimento que gerou alguns aminoácidos.

Futuramente começou-se a questionar se eram as 4 substâncias mesmo que haviam na Terra na época.

Hipótese da panspermia Vida vinda do espaço.

Coacervatos de Oparin Moléculas orgânicas eram carregadas pela chuva para os rios e lagos originando

pequenos glóbulos, os coacervatos.

Microsferas de Fox Fox retoma os trabalhos de Miller pegando as moléculas

que ele encontrara no seu experimento. Aquece algumas moléculas com água levemente salgada e

encontra as microsferas. Mas não conclui-se nada.

Hipóteses autotróficas e heterotróficas Capacidade de obtenção do alimento. Alguns acreditavam que começaram com os organismos

autotróficos e eles conseguiam produzir seu próprio alimento. Outros cientistas defendiam que tais organismos são complexos e os primeiros devem ter sido mais simples e que certas substâncias acumuladas nos lagos e mares serviam de alimentação.

Fermentação: a forma mais simples de obter energia a partir de um alimento.

Fotossíntese: a vida não terminou na fermentação (os alimentos teriam acabado) graças à evolução dos seres fermentadores para os seres fotossintetizantes. Descobre-se os seres fotossintetizantes liberavam oxigênio O2.

Respiração aeróbica: pelo acúmulo de O2. Seres que conseguiam usar o poder oxidante do oxigênio para extrair energia das moléculas de alimento, liberando gás carbônico e água. Um processo gerador de energia muito mais eficiente do que a fermentação.

Fermentação é um processo de heterótrofos: um organismo autótrofo consegue obter energia a partir de substância mineral, enquanto que o fotossintetizante necessita de aminoácidos para obtenção de energia. Portanto, surgem primeiro os heterótrofos fermentadores seguidos pelo autótrofos fotossintetizantes e, finalmente, os heterótrofos de respiração aeróbia.

Relação entre autótrofos e heterótrofos A coexistência do processo de fotossíntese (que libera Oxigênio) para uso tanto pelos

próprios autótrofos como pelos heterótrofos. Juntamente com o resultado do processo de respiração (que devolve o gás carbônico); Contribui para o equilíbrio da vida no planeta.

Método Científico Etapas Observação de um fato; Questionamento; Levantamento de hipóteses Experimentação: Grupo teste e grupo controle

o referência-padrão para o grupo experimental Análise dos resultados e conclusão

Imagine o seguinte diálogo entre três amigos que viajam em um trem através de um país desconhecido. Em dado momento, um deles exclama: - Vejam! As ovelhas aqui são rosas. Ao que outro replica: - Não, não. Aquela ovelha é rosa. Sobre as outras ovelhas deste país nada podemos afirmar. E o terceiro arremata utilizando uma metodologia científica: - Sendo mais rigoroso, podemos apenas dizer que o lado que vemos da ovelha é rosa, mas podemos elaborar uma teoria que comprove a hipótese que o outro lado dela também seja rosa e, finalmente, outras hipóteses que se comprovadas, possam generalizar que todas as ovelhas deste território são rosas.

Estudo do núcleo celular

Células procarióticas (seres vivos procariontes)Não é uma célula totalmente organizada. Característica principal: não possui envoltório nuclear. O DNA fica no Hialoplasma.

Nucleoide: não apresenta envoltório nuclear, formado por DNA. Parede celular – envoltório protetor. Ribossomo: única organela da bactéria. Realiza a síntese de proteína para a célula.

Hialoplasma (citoplasma) – material gelatinoso onde encontramos os ribossomos. Membrana plasmática – envoltório protetor

Célula eucarióticaOrganizada, verdadeira. Apresenta o envoltório nuclear (núcleo) chamado de carioteca. Além de várias organelas, membrana e citoplasma.

Núcleo ou Carioteca: envoltório nuclear. Protege o material genético.o DNA;o Nucléolo: corpúsculo onde ocorre a montagem dos ribossomos.o Suco nuclear, ou, carioplasma.

Membrana plasmática: permeabilidade seletiva – controla substâncias que entram e saem da célula.

Citoplasma: vários organoides: o Mitocôndria: organela importante, responsável pela respiração celular e

produção de energia;o Lisossomo: Digestão intracelular.o Ribossomos: síntese de proteínas;o Complexo de Golgi: armazena e secreta substâncias;o Retículo endoplasmático: rede de canais e tem os ribossomos anexados a ele:

Ribossomo: proteína das celulas Liso Rugoso

Centríolo: formação do fuso celular (durante a mitose, divisão da célula)

Estrutura viralCapsídeo: envolve o material genético dos vírus (DNA ou RNA); Responsável pela hereditariedade ou mutações.

VIrus são considerados acelulares porque sempre dependem de outra célula.

Esquema DNA é o engenheiro, RNA é o operário de uma obra. O Virus não tem os 2. Falta sempre um. O vírus sempre parasita outra célula. Fora da célula o vírus não tem capacidade de se reproduzir.

Desenvolvimento da Citologia (Célula) Descoberta com a invenção do microscópio. Atribuída a Hooke, que estudava a cortiça

o Curioso em saber porque eram tão leves e estudar a compressibilidade do material

o Usou um conjunto de lentes e viu que o material era composto por pequenos compartimentos, que deu o nome de células.

A cortiça é formada por material morto de planta. Ao investigar o material vivo, que a origina, percebeu que os compartimentos não são

secos como os da cortiça, mas tinham um material de aparência viscosa. Apenas 150 anos depois é que chegou-se à conclusão de que as células são as

unidades que constituem praticamente todos os seres vivoso Isto porque não é sempre a descoberta de um novo fato que revoluciona o

conhecimento, mas sim, as relações entre estes fatos com os já conhecidos. o Assim surgem as teorias.

Teoria celular Um advogado e um médico abandonam suas profissões para dedicar-se ao estudo da

estrutura e fisiologia das plantas e dos animais. Propoe uma teoria: de que as partes elementares dos tecidos são células, semelhantes

no geral mas diferentes em forma e função.o Célula é a mola mestrao Presente em cada tipo de organismoo Essência da vida é a formação da célula

Teoria teve rápida aceitação no meio. Virchow, outro cientista, acreditava ainda que as doenças sempre tinham origem nas

células. A teoria serviu para religar Botânica e Zoologia (animais e plantas) que andavam

separadas. Acende-se uma nova dúvida a respeito da origem da célula: espontaneamente a partir

de substâncias químicas presentes no organismo ou a partir de outra célula? Omnis cellula e cellula: toda célula se origina de outra célula.

o Uma célula se origina de outra.o Walther Flemming descreve detalhadamente o

processo de divisão de uma célula mãe em duas filhas.

o Logo foi demonstrada a fecundção: o espermatozoide une-se ao óvulo formando uma célula-ovo. Esta célula origina todas as demais.

o Existe continuidade entre uma geração e outra através das células gaméticas.

Teoria celular ganha 3 ideias principais:

Esquema de Flemming

o Todos os seres vivos são formados por células e por seus produtos. São as unidades morfológicas

o São as unidades funcionais: tudo acontece no interior das célulaso Novas células se formam pela reprodução de células preexistentes, por meio

da divisão celular. Os virus na Teoria celular:

o Não apresentam estrutura celular.o Fundamentalmente por uma molécula de ácido nucleico (DNA ou RNA) envolta

em proteínas.o Não são exceções à teoria celular, pois precisam estar dentro de uma célula

viva para se reproduzir.

Partes fundamentais da célula Citoplasma, líquido viscoso; Membrana: apesar de não ter sido visualizada foi idealizada, como contenção do

citoplasma. Núcleo: uma esfera presente no citoplasma de formato esférico ou ovóide. Acreditava-

se ser fundamental e ganhou o nome de núcleo. Através do uso de corantes, os cientistas conseguiram ver outras partes de uma célula

animal:o Corante básico: nucléolos e ergastoplasma == retículo endoplasmático;o Nitrato de prata incolor: aparelho de Golgi;o Hematoxilina férrica: mitocôndrias

Microscópioo Atual existe a lente objetiva (que fica próxima ao objeto estudado) e a ocular

(próxima do olho)o O poder de aumento é dado pela multiplicação do poder de ampliação de cada

umao Objetiva: 10, 40 e 100 vezes de aumentoo Ocular: 5 a 20.o Para que a observação seja possível, é preciso controlar o feixe de luz que

entra. Este feixe é controlado por outras lentes que compõe o condensador. Para poder visualizar uma célula viva, observação vital, somente determinados tipos

de corante podem ser usados para não matar a célula. São os corantes vitais.

Técnicas para observação em microscópio óticoo Fixação

“mumificação”. Mergulhar em um fixador Matar a célula preservando ao máximo suas estruturas

o Coloração Observa-se que certas estruturas celulares ficam mais visíveis com

aplicação de corantes.o Esfregaço

Quando o material é consistido por células isoladas, facilmente separáveis. Como o sangue.

o Esmagamento Para associação de células frouxamente ligadas. Pressiona-se com o dedo mesmo

o Corte Quando o material é firmemente aderido. Cortar em fatias: células da cebola.

o Inclusão As vezes o corte não é suficiente: não gera boas observações Então, inclui-se em um material aquecido que endureça e então corta-

se esta mistura como se fosse um fatiador de queijo. Cortador: Micrótomo faz cortes na ordem de 5 µm.

Técnicas para observação em microscópio eletrônico Descoberta do microscópio eletrônico

o Aumento na ordem das 100 mil vezes x as 1.500 vezes do ótico.o De transmissãoo De varredura

Permite visualizar estruturas em 3D. Novos desafios, novos corantes e técnicas para poder visualizar

o Consiste em permitir a passagem dos elétrons pela célulao As técnicas atuais acabam por filtrar a passagem dos elétrons

Inclusão e corteo Ainda mais precisas

o Inclusão em materiais ainda mais duros, como araldite.o Cortes com o micrótomo na

ordem dos 0,05 µm x os 5 µm no ótico.

Cortes de diamante ou com navalhas de vidro.

Corantes eletrônicoso Sais metálicoso Na verdade não dão “cor”

Pois se a célula absorver muito corante, filtra o feixe.

Ultra-estrutura de células procariontes e eucariontes Com microscópio eletrônico Existem dois tipos fundamentais de células:

o Procariontes Bactérias e cianobactérias Não há organização do espaço

interno Núcleo é um nucleoide.

o Eucariontes Todos os outros seres vivos Espaço interno dividido em

inúmeros compartimento membranosos Núcleo geralmente o maior deles

Intestino visto num microscópio eletrônico de varredura

Procarionte

Eucarionte animal

Eucarionte vegetal

Parede celular (Ausente em células animais). Envoltório de celulose que protege a célula vegetal e determina sua forma.

Membrana plasmática Seleciona entrada e saída de substâncias

Citoplasma Toda a região interna da célula com inúmeros compartimentos membranosos

Retículo endoplasmático Tubos, canais e sacos membranosos. Circulam substâncias fabricadas pela célula. Pode ser liso ou rugoso com ribossomos aderidos

Aparelho de Golgi Conjunto de saquinhos membranosos, achatados e empilhados. Armazenam as substâncias fabricadas pela célula.

Ribossomos Grânulos responsáveis pela fabricação das proteínas celulares. Podem estar livres no citoplasma ou aderidas ao Retículo Endoplasmático.

Mitocôndrias Bolsas membranosas onde ocorre a respiração celular

Lisossomos Saquinhos membranosos que contêm sucos digestivos. Digerem partículas ou estruturas celulares desgastadas pelo uso

Núcleo Central de informações da célula, onde estão os cromossomos.

Carioteca ou Membrana nuclear

Envoltório membranoso que separa o conteúdo nuclear do citoplasma

Nucléolo Local de fabricação e armazenamento temporário de ribossomos

Centríolos ou citoesqueleto

(ausentes em células de plantas superiores) cilindros tubulares, relacionados com o esqueleto da célula e movimentos celulares. Participam na divisão celular e também na formação de flagelos (para as procariontes) ou cílios (os pelos do nariz por exemplo).

Vacúolo central (ausente em células animais) bolsa que contém água e sais

Coloroplastos (ausente em células animais) estrutura de pigmento verde que contém clorofila para realizar fotossíntese.

Vesículas membranosas

Leucoplasto Plastos (grupos de organelas) incolores com objetivo de armazenar substâncias de reserva como o amido. Se expostos à luz, podem virar cloroplastos e produzir clorofila.

Peroxissoma Livrar a célula de resíduos tóxicos e participar na conversão de gordura em glicose

Plasmodesmos Ponte entre duas células, comunicação intercelular.

Flagelo Filamentos móveis, deslocamento. Giram em altas velocidades.

Origem da célula eucarionte Muitas suspeitas em cima da associação de células procariontes com bactérias

invasoras. Mitocôndrias , plastos, centríolos e flagelos teoria que acredita virem da associação de

bactérias. Cloroplastos, na célula vegetal permite a produção de oxigênio por fotossíntese

poderia ser a associação de uma invasora e o estabelecimento de uma parceria. Algas vivem em perfeita harmonia no interior dos corais. No intestino do cupim de madeira há um protozoário que possui bactérias na suas

células. Dentre as bactérias, uma contorcionista que funciona como um flagelo.

Outros métodos de estudo da célula Fracionamento celular: centrífugas e processos químicos auxiliam a revelar funções

das células, estrutura.o Processo 1: sumete-se a 1000G na centrífuga. Ao fundo, encontraremos os

núcelos;o Processo 2: pega-se o que ficou em cima e submete-se a 10.000G. ao fundo,

mitocôndrias;o Cada estrutura pode ser analisada quimicamente

Radioatividade: identificar o momento exato em que determinados compostos são fabricados.

o Injeta-se timina radioativa substituindo suas moléculas de hidrogênio por hidrogênio radioativo. A timina estimula produção de DNA.

o O animal morre e suas células são capturadas.o É analisado o conteúdo das células, na identificação de radioatividade.

Radioautografia: identificar onde o DNA estava sendo produzido. O animal tem um tecido retirado e uma lâmina é preparada para observação.

o Cobertas com película fotográfica, sensível à radiação. [Quarto escuro].

Base molecular da vida 75 a 85% de água 10 a 15% proteínas 2 a 3% lipídios 1% açúcares 1% ácidos nucleicos 1% minerais: cálcio, sódio, potássio, magnésio, cloro e outros. Carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio além de menores quantidades de fósforo e

enxofre. A condição para classificar uma célula orgânica é a presença de carbono.

o Estrutura tetravalente Até quatro ligações

o Cadeias de carbono Sua versatilidade ligar-se a outros carbonos e substância Caracteriza grande variedade de moléculas orgânicas

Doutrina vitalista: acreditada no século XIX e indicava que as substâncias orgânicas só podiam ser produzidas por seres vivos, um princípio vital presente somente nestes.

Química Orgânica: em 1828 químico alemão sintetiza a ureia, orgânica, a partir de um composto inorgânico de amônia. Nasce a química orgânica.

o Hoje é possível sintetizar hormônios, borracha, plásticos, resina. Bioquímica: estudo das substâncias e reações químicas. Chegando ao polêmico

assunto da engenharia genética a mistura de genes de espécies diferentes e até a criação de genes.

A água No corpo humano, 70% média: 20% nos ossos até 85% cérebro.

Diminui com o envelhecimento Porcentagem maior nas células embrionárias e menor à medida que envelhecemos. São moléculas polarizadas (ou polares): um fraco polo positivo e outro negativo.

o Propriedades da água decorrem desta polarização;o Pontes de hidrogênio: hidrogênios vizinhos atraídos por oxigênios vizinhos.o Rede fluída em contínuo rearranjo.o Solvente excelente. Dissolve grande variedade de substâncias químicas

Sais, gases, açúcares, aminoácidos, proteínas e ácidos nucleicos. No interior das células os reagentes químicos podem deslocar-se mais

facilmente na presença da água.

Hidrófila e Hidrófoba Hidrófilas: açúcares, sais, substâncias orgânicas. Hidrófobas: gorduras, substâncias não polares Na fotossíntese, os hidrogênios da glicose que se forma provêm da água. E todo o

oxigênio produzido também provém da quebra.

Síntese por desidratação e quebra por hidrólise Síntese por desidratação: Células vivas sintetizam (fabricam) moléculas e há formação

de água como produto. Reações de hidrólise: quando a reação requer água como reagente.

Moderador de temperatura A vida existe em uma faixa de temperatura. Água desempenha papel importante na manutenção da vida, evitando variações

bruscas na temperatura. Valores elevados e distintos de calor específico, calor de vaporização e calor de fusão.

Calor específico Quantidade de calor para que 1g de uma substância adquira 1ºC Água tem alto calos específico. Ferro tem calor específico 10x maior do que a água.

Calor de vaporização Calor necessário para converter 1g para estado gasoso Para passar de estado é preciso romper as pontes de hidrogênio. Isso não é tão fácil.

As plantas suportam o calor do dia porque evaporam grandes quantidades de água;

Calor de fusão Para tornar gelo é preciso expor a agua ao frio por muito tempo; Alto calor de fusão da água, protege os organismos do congelamento.

Coesão e adesão da água Pontes de hidrogênio Justificam a tensão superficial da água. A água também pode aderir-se a outras inúmeras substâncias, processo chamado de

adesão.

Capilaridade Propriedade da água de subir por paredes e tubos finos ou espaços estreitos em

materiais porosos. A água serve como transporte de substâncias para árvores altas.

Elementos químicos para os seres vivos

Mineral Funções FontesCálcio Compõe ossos e dentes. Essencial para

coagulação do sangue; funcionamento normal de nervos e músculos

Vegetais verdes, leite e laticínios.

Fósforo Compõe ossos e dentes. Armazena e transfere energia no interior das células (componente do ATP), Compõe DNA e RNA

Leite, laticínios, carnes e cereais

Enxofre Proteínas. Essencial para atividade metabólica normal

Carnes e legumes

Potássio Íon positivo no interior das células. Contração muscular e atividade dos nervos

Carnes, leite e tipos de fruta

Cloro Íon negativo no líquido extracelular. Manutenção do PH

Sal de cozinha e muitos tipos de alimento

Sódio Íon negativo no líquido extracelular. Balanço de líquidos no corpo. Condução do impulso nervoso

Sal de cozinha e muitos tipos de alimento

Cobre Enzimas. Síntese da hemoglobina Fígado, ovos, peixe, trigo integral, feijão.

Iodo Hormônio da tireoide, estimula o metabolismo

Frutos do mar, sal de cozinha iodado e laticínios

Cobalto B12. Essencial produção hemácias Carnes e laticíniosManganês Ativa diversas enzimas Cereais integrais, gema de ovo e

vegetais verdesMagnésio Coenzimas. Funcionamento normal de

músculos e nervos.Cereais integrais, vegetais verdes.

Ferro Compõe hemoglobina, mioglobina e enzimas respiratórias. Fundamental na respiração celular

Fígado, carnes, gema de ovo, legumes e vegetais verdes.

Flúor Ossos e dentes. Proteção contra cáries Água fluoradaZinco Dezenas de enzimas, como a digestão. Diversos alimentos.

Glicídios Moléculas orgânicas basicamente com carbono, oxigênio e hidrogênio. Sinônimos: Açúcares, sacaridios, carboidratos, hidratos de carbono.

Monossacarídeos Mais simples, (CH2O)n onde N varia de 3 a 7.

o Trioses, tetroses, pentoses, hexoses, heptoses Glicose, frutose, galactose, ribose e desoxirribose.

Dissacarídeos União de dois monossacarídeos. Síntese por desidratação: um pede H o outro OH (hidroxila). Sacarose [glicose + frutose] Lactose [glicose + galactose]

Polissacarídeos União de centenas ou milhares de monossacarídeos Amido, glicogênio, celulose, quitina Moléculas de glicose [mono] fabricadas na fotossíntese são unidas formando amido,

que é armazenado nas células das plantas. o Quando esta necessita de energiao Amido é quebrado por hidrólise, transformando-se novamente em moléculas

de glicose [mono].o Amido é a principal fonte de reserva das plantas e de muitas algas.

Nós também temos reserva de polissacarídeos.o Numa refeição, células do fígado absorvem glicose do sangue formando o

glicogênio.o Quanto a taxa de glicose no sangue baixa nos períodos entre refeiçõeso Células do fígado quebram glicogênio convertendo em glicose e lançando no

sangue. Celulose também é um polissacarídeo formado a partir de glicose. Substância orgânica

mais abundante no planeta. [10 milhões de toneladas ao dia] Poucos organismos no planeta conseguem digerir a celulose. Eles possuem celulase,

enzima. Algumas espécies de fungos, bactérias e protozoários.

Importância dos glicídios Energia necessária para formar a matéria orgânica Proveniente do Sol. Energia luminosa é captada pelas algas e plantas A usam para fabricar moléculas de glicose. Açúcar conserva, na forma de energia química, parte da energia gasta em sua

fabricação. Energia luminosa é transformada em química pela fotossíntese

o Conjunto de reações que converte gás carbônico e água em glicose e oxigênio.o 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2.

Poucos seres conseguem captar energia do solo Os outros dependem destes seres fotossintetizantes.

Com isso temos noção da importância dos glicídios na Terra.

Lipídios

Tipos e funções Glicerídeos [ceras] Carotenoides e esteroides Baixa solubilidade em água

Glicerídeos Óleos e gorduras

o Diferença no ponto de fusãoo Óleos são líquidos à temperatura ambiente, gordura são sólidos.

Formados por uma molécula do álcool glicerol ligada a moléculas de ácidos graxos.o A. graxos longas cadeias de carbono e hidrogênio com um grupo ácido

(—COOH) em uma das extremidades Ácido palmítico: 16 carbonos em cadeia Ácido oleico: 18 carbonos

o Não existem ácidos graxos livres nas células: sempre associados com glicerol. Glicerol, álcool de pequena cadeia. Três átomos de carbono e cinco hidrogênios e três

hidroxilas (OH). Glicerídeos usados pelos seres como reserva de energia.

o Leguminosas óleos em suas sementes.o Animais: gorduras sob a pele.

Isolamento térmico também.

Na figura, a ligação entre um glicerol e um ácido graxo é feita pela desidratação: retira-se hidrogênio do glicerol e a hidroxila (OH) do ácido graxo, formando as ligações acima.

A figura representa a ligação de um glicerídeo formado por três ácidos graxos distintos.

o Se os ácidos forem todos saturados [não há dupla ligação de Carbonos] o glicerídeo será uma gordura [sólida à temperatura ambiente].

Glicerídeos animais são em geral saturados como a manteiga. o Ácidos graxos insaturados possuem duplas ligações alguns dos carbonos;

causa dobra nas moléculas, impedindo maior aproximação delas. Empacotamento mais frouxo faz com que os óleos são líquidos. Glicerídeos vegetais são insaturados como os óleos de milho, algodão

e oliva. Quando se lê num rótulo “gordura vegetal hidrogenada” significa que foi adicionado

hidrogênio artificialmente numa cadeia carbônica. Exemplo: Margarinas.

Fosfolipídios Tipo especial de glicerídeo; Parece uma cabeça de fósforo, com a ponta polarizada.

Segredo na formação das membranaso Fosfolipídios podem se reorganizar sem perder seu contato;o Organizam-se em duplas camadas

o A elasticidade da membrana é devido a propriedade dos fosfolipídios em se reorganizarem sem perder o contato.

o Evitando que as membranas se rompamo Alta capacidade de regeneração

A bolha de sabão é uma membrana lipídicao Sabão é obtido com o tratamento de gordura com substâncias alcalinas;o Receita antiga de sabão: ferver gordura animal (sebo) com um pouco de água

e soda cáustica [hidróxido de sódio]. As moléculas de gordura – ácidos graxos – reagem com a soda e

transformam-se em sabão. Sabão apresentam uma longa cauda constituída por cadeia linear de

carbono e hidrogênio E uma cabeça formada por um grupamento ácido, ou carboxila,

combinado com um íon de sódio. Cauda é neutra, cabeça é eletricamente carregada.

o Em solução aquosa, cabeças carregadas atraem moléculas de água [hidrófilas] e a cauda repele [hidrófobas].

o Ocorre duplo ajustamento: moléculas de sabão expõem as cabeças à agua e escondem as caudas.

Neste ajustamento podem resultar três tipos de estruturas: Monocamadas formam na superfície da água; Micelas no interior da água; Camadas duplas no interior da massa de água: são as bolhas de sabão,

com água em seu interior e em seu exterior: as cabeças em contato com a água [atraindo-a] e as caudas em contato entre os fosfolipídios.

Micelas Dupla camada

Ceras Também composto por ácidos graxos + álcool só que o de tipos diferentes do glicerol. Altamente insolúveis

o Uteis para as plantas Impermeabilizam superfícies das folhas Impedindo perda de água pela transpiração Material de construção de abelhas, por exemplo.

Esteroides 4 anéis de átomos de carbono interligados. Colesterol é um esteroide.

o Não há colesterol nas membranas das células de plantas.o Estrógeno, progesterona e testosterona são fabricados a partir do colesterol.

Carotenoides Pigmentos vermelhos ou amarelos Insolúveis em água Consistência oleosa Papel importante na fotossíntese Caroteno matéria prima para vitamina A. Vitamina A importante para a visão.

Proteínas Primeiro termo: albuminoides pelo estudo do albúmen, material orgânico clara do

ovo; Propriedades assemelhavam-se a caseína do leite e a fibrina do sangue. Sendo chamadas então de proteínas.

Aminoácidos Na digestão dos animais, pequenas estruturas surgiam: os aminoácidos. Unidades que constituem as proteínas. [um tipo de polímero] Um átomo de carbono central (carbono α) ao qual se liga:

o um Hidrogênioo um grupo amina NH2

o um carboxila (COOH)o um radical

pode ser um único átomo de hidrogênio um complexo conjunto de átomos

este radical é quem caracteriza o aminoácido.

Ligação peptídica Proteínas são compostas por vários aminoácidos. Os sucos estomacais quebram as ligações

o Por isso o nome de peptídico [pepti = digestão]; As ligações são feitas entre o grupo amina (NH2) de uma e a carboxila de outro (COOH).

o É uma síntese por desidratação (H2O)

Tipos de peptídeos União de aminoácidos [os peptídeos]; São classificados pela quantidade:

o Dipeptídeos: dois aminoácidos;o Tripeptídio;o Tetrapeptídeo;

Também podemos encontrar classificações mais genéricas como:o Oligopeptídeo [poucos];o Polipeptídeo;

Ex: Insulina é uma proteína formada por duas cadeias polipeptídicas unidas por pontes de Enxofre (S – S).

o Hormônio produzido no pâncreas e controla o teor de açúcar no sangue

Classificação São inúmeras as combinações. Variam conforme:

o Quantidade de aminoácidos;o Tipo deles (os 20 tipos);o Sequência em que estão unidos.

Aminoácidos essenciais: o organismo não consegue sintetizar [devem estar presentes na dieta];

Aminoácidos não-essenciais: o organismo consegue produzir Os seres humanos sintetizam apenas 11 dos 20 tipos de aminoácidos.

Arquitetura Unidas como as contas de um colar; Até quatro estruturas:

o Primária: sequencia de ligação A ordem é muito importante. Ex: Na hemoglobina, a ligação Glu-Glu-Pro (Ácido glutâmico + Prolina)

é normal. Enquanto que a ligação Glu-Val-Pro pode causar anemia.o Secundária: enroladas em helicoidal, lembrando fio de telefone –

consequência da atração entre os átomos de aminoácidos.

o Terciária: estrutura secundária se desdobra também nela mesma.

o Quaternária: duas terciárias unidas.

Desnaturação das proteínas:o Temperatura, acidez, concentração

de sais e outros fatores ambientaiso Afetam a estrutura das proteínas

o Elas podem se desenrolar, perdendo a função originalo Processo denominado por desnaturação.o Ex: No processo de fritura, as proteínas da clara do ovo enrolam-se umas às

outras tornando-se insolúveis e sólidas.o Ex: No processo de acidez do leite, o ácido lático de certos micro-organismos

fermentadores acidifica o leite e desnatura suas proteínas, que se solidificam.

Função das proteínas Arquitetura das células

o Consistência ao conteúdo celularo Formam as fibras dos tecidos que sustentam o corpo

Enzimas A maioria das reações químicas ocorrem pela presença de determinadas proteínas – as

enzimas – que atuam como catalisadores.o Ex: amido na água – nada. Adicionando ptialina ocorre a reação quebrando o

amido em moléculas menores. [amido é o pão, ptialina proteína presente na saliva]

Enzimas e erros inatoso Ex: Fenilcetonúria.o Não produz a enzima necessária para quebrar aminoácido fenilalanina em

tirosina.o A alta concentração de fenilalanina pode danificar o cérebro;

Enzina [-ase]:o Lipase: quebra lipídios;o Proteases: proteínas

Modelo chave-fechadurao As enzimas são específicaso Reação é catalisada pela enzimao Enzima específicao Por isso o modelo chave-fechadura.

Fatores de influência das enzimas Temperatura

o Apesar da temperatura favorecer a reação, altas temperaturas podem desnaturar a enzima;

Acidez (pH)o Cada uma tem o seu grau de atuação.o Pepsina [estômago pH 2]o Tripsina [intestino pH 8]

Cofatores Combinação das enzimas com outros elementos: Zinco, Cobre, Manganês É a constituição da enzima. Ela também pode estar ligada a outras enzimas [cadeia de enzimas – conjugadas]

Coenzimas Cofator orgânico; A maioria das vitaminas atuam como coenzima ou matéria prima para produção delas.

Inibidores de enzima Irreversível ou não; Ex: íon cianeto CN- se combina com oxidase [respiração] inativando-a completamente. Com enzima inativada a célula não respira Penicilina

o Inibe a enzima bacteriana transpeptidase Enzima que forma a parede celular da bactéria; Bactéria fica incapaz de se reproduzir

o Como os animais não necessitam da transpeptidase, a penicilina não faz mal. Inibição reversível

o Inibição competitivao Existe muito substrato que se liga com a enzima e esta enzima deixa

temporariamente de desempenhar sua função para se ligar com este concorrente.

Ácidos nucleicos Dois tipos: desoxirribonucleico e ribonucleico; Presença dos açúcares desoxirribose e ribose;

Composição Açúcar; Ácido fosfórico Quatro tipos de base nitrogenadas:

o Três idênticas no DNA e RNA Adenina, Citosina e Guanina

o Quarta base: DNA é Timina (T) RNA é a Uracila (U)

Nucleotídeo Açúcar, ácido e base nitrogenada unidas formando um nucleotídeo;

Estrutura Muito longas, milhões ou bilhões de nucleotídeos Enroladas umas sobre as outras DNA: Lembram uma longa escada de corda retorcida pois são ligados em cadeia; RNA: um filamento retorcido.

Vitaminas Substâncias orgânicas essenciais não sintetizáveis pelo organismo. Ácido ascórbico (Vitamina C) essencial para o homem e os primatas;

o Para os animais que conseguem sintetizá-la, não é caracterizado vitamina.

Pertencem ao grupo das aminas [que têm grupos nitrogenados] + a palavra vital. Caracterizam-se especialmente por necessitar de uma porção muito pequena da

quantidade porém vital. o Descobre-se que outras substâncias, não necessariamente aminas, também

são necessárias, mas o termo vitaminas já havia “pegado”. As vitaminas são facilmente destruídas [propriedades]:

o pelo calor e algumas por o exposição ao oxigênio do ar.o O corte das frutas e legumes deve ser feito o mais próximo da ingestão

possível para evitar a oxidação;

Vitamina Uso no corpo Deficiência Fontes

A [visão] Crescimento normal, bom funcionamento dos olhos, nariz, boca, ouvidos, pulmões. Evita cegueira noturna.

Cegueira noturna, olhos secos, cegueira total

Vegetais amarelos, pêssego, nectarina, abricó, gema de ovo, manteiga, fígado

B2 Auxilia oxidação dos alimentos. Respiração celular. Tonalidade saudável da pele. Coordenação motora

Ruptura da mucosa da boca, lábios, língua e bochechas

Vegetais de folha, carnes magras, ovos, fermento, fígado e leite

B1 Oxidação dos carboidratos. Estimula apetite. Mantém tônus muscular e bom funcionamento do sistema nervoso.

Perda de apetite, fadiga muscular, nervosismo, beribéri

Cereais na forma integral, pães, feijão, fígado, carne de porco, ovos, fermento, vegetais de folha.

B3 Mantêm o tônus nervoso e muscular e o bom funcionamento do aparelho digestivo.

Inércia e falta de energia. Nervosismo extremo, distúrbios digestivo, Pelagra = dermatite, diarreia e demência

Levedo de cerveja, carnes magras, ovos, fígado e leite.

B6 Oxidação dos alimentos. Pele saudável

Doenças de pele, distúrbios nervosos, inércia e extrema apatia

Levedo de cerveja, cereais integrais, fígado, carnes magras, leite.

C Integridade dos vasos sanguíneos, saúde dos dentes. Previne infecções e escorbuto.

Inércia. Fadiga em adultos. Insônia e nervosismo em crianças, sangramento das gengivas, dores nas juntas, dentes alterados.

Frutas cítricas, tomate, couve, repolho e outros vegetais de folha, pimentão.

D Metabolismo do cálcio e fósforo. Ossos e dentes em bom estado. Previne o raquitismo.

Problemas nos dentes, ossos fracos, artrite e raquitismo.

Óleo de fígado de bacalhau, fígado, gema de ovo.

E Fertilidade. Previne aborto. Atua no sistema nervoso involuntário, muscular e nos músculos involuntário

Esterilidade do macho, aborto.

Óleo de germe de trigo, carnes magras, lacticínios, alface, óleo de amendoim.

K Atua na coagulação do Hemorragias Vegetais verde, tomate,

sangue. Previne hemorragias.

castanha.

A vitamina D não é pronta. Precisa da ação dos raios solares.

Deficiências de vitaminas Escorbuto: doença comum entre os marinheiros [apenas água, peixe e pão];

o Falta de frutas. Beribéri: fraqueza dos músculos e ossos [beribéri é japonês e significa não posso, não

posso]o Falta de vegetais, carne, leite condensado ou arroz integral

Envoltórios e membranas

Envoltórios: glicocálix e parede celulósica Limites da célula viva Membranas fiscalizam a entrada de substâncias. São finas e delicadas Possuem envoltório protetor

o Glicocálix: célula dos animais;o Celulose: célula dos vegetaiso Parede celular: bactériaso Carapaças: protozoários.

Glicocálix, malha de glicídios. Parede celulósica:

o Primária, quando a planta é jovemo Secundária, nasce entre a membrana e a primária, mais rígida.o Constituída por polissacarídeo celulose + glicoproteínas [proteínas ligadas a

açúcares]. A celulose seriam as barras de ferro nas construções; A glicoproteína a argamassa que a envolve;

Membrana Componentes abundantes: fosfolipídios e proteínas. Antigamente, acreditava-se que era um sanduiche com camada de proteína e no meio

camada dupla de fosfolipídios ligados pelas caudas.

Modelo do mosaico fluído Nova teoria onde o recheio continua sendo a camada dupla de fosfolipídios, mas as

proteínas podem flutuar [fluir] entre estas camadas. Os fosfolipídios são flexíveis.

Permeabilidade

Difusão Espalhamento natural [gota de leite no café] Basta haver diferença de concentração na substância dentro e fora da célula. O2 se dá por difusão [a concentração no interior é sempre baixa] A membrana de nossas células são permeáveis a gases em geral; CO2 é inverso, pois a concentração no interior das células é maior;

Osmose Processo que ocorre quando apenas o solvente é permeável. Ocorre apenas a difusão do solvente. O interior da célula é cheio de soluto [proteínas e açúcares] mas eles não saem da

célula (onde a concentração certamente é menor) graças à Osmose. o Isotônico = quantidade de soluto é a mesma no interior e fora.

Não há entrada/saída de água;o Hipotônicas = quantidade de soluto fora da célula é menor.

Sofre osmose, a água entra [e pode estourar a célula]o Hipertônica = quantidade de soluto fora da célula é maior.

Sofre osmose, perde água e murcha. As células vegetais têm maior proteção para a osmose

o O inchaço é controlado, o rompimento é menos evidente;o Ao murchar, o citoplasma se desprende da membrana e murcha sozinho;

Difusão facilitada Permease (-ase = enzima) ligam-se a substâncias que se aproximam da membrana e

possibilitam a sua entrada; Transporte passivo, não há desprendimento de energia neste processo.

Transporte ativo Quando o processo não é o natural. [contraria a tendência natural] Bomba de sódio e potássio

o A célula bombardeia a parte de fora com íons de sódio (Na+) e captura íons de potássio K+ para seu interior.

o Processo que demanda energia chamado trifosfato de adenosina ou ATP.

Fagocitose Aproximação de substância à membrana. Proteínas receptoras na superfície da membrana envolvem a substância; A membrana como uma “onda” envolve a substância e o resultado é uma bolha

o Vaga no citoplasmao Bolha “comida” ou fagossomo.

Funções da fagocitose Alimentação dos protozoários; Combate a infecções

o Glóbulos brancos se espremem pelos vasos sanguíneos [diapedese] para chegar à infecção bacteriana;

o Iniciam a fagocitose das invasoras até morreremo O depósito de vários glóbulos brancos mortos é o pus.

Limpeza do corpoo Fagocitose do “lixo” que entra no organismo [filtrando o ar que respiramos,

por exemplo] por tipos de células chamados de macrófagos. Regressão da parede uterina

o Após o nascimento do bebê, a fagocitose reduz o tamanho da parede uterina.

Pinocitose Semelhante à fagocitose, só que para líquidos. A bolsa tem um formato mais de gota. Os pinossomos entram na célula e depois [que a célula bebe do líquido] eles retornam

para a membrana, reintegrando-a.

Citoplasma Interior da célula. Composto por um fluido de várias denominações:

o Citosol, hialoplasma, citoplasma fundamental, matriz citoplasmática Contem: Água, proteínas, sais minerais e açúcares Onde ocorrem a maioria das reações químicas vitais Armazenamento de substâncias; A consistência do citoplasma varia: próximo da membrana é mais duro ectoplasma e

aproximando-se do núcleo fica mais mole endoplasma.

Ciclose Movimento interno do citoplasma; Fluxo de líquidos;

Movimento ameboide Nas amebas, o fluxo [ciclose] é tão intenso que permite que ela caminhe.

Retículo endoplasmático Complexa rede de canais

o Contendo ribossomos [rugoso RER];o Sem ribossomos [lisos REL];

Estão interligados e a transição é gradual [os ribossomos vão migrando de um canal para outro] e os retículos mudam de forma para recebê-los.

Funções:o Distribuir substâncias sem se misturar com o citosol;o Produção de lipídios [no REL], hormônios esteroides [outro tipo de lipídio]:

testosterona, estrogênio.o Desintoxicação [REL]: como o álcool da bebida alcóolica. Modificam ou

destoem as substâncias nocivas.o Armazenamento de substâncias [REL]: nas bolsas.o Produção de proteínas [RER]: ribossomos, síntese de proteínas. Dirigem-se ao

aparelho de Golgi através dos minúsculos canais do REL.

Proteínas: arquitetura e enzimas [aminoácidos, peptídeos] Lipídios: reserva de energia, proteção ao choque, arquitetura [hormônios, bolha

de sabão].

Aparelho de golgi Bolsas membranosas achatadas, parecem pratos. Cada uma dessa pilha é chamada de

dictiossomo. [Então o complexo é formado por n dictiossomos]; Funções:

o Centro de armazenamento, transformação, empacotamento e remessa de substâncias da célula que atuarão fora dela, processo genericamente denominado secreção molecular.

o Bolsa de enzimas Para fagocitar um alimento

Prende-se à membrana e libera as enzimas (para o exterior); Para fagocitar o óvulo

Na fecundação Fica no topo, cabeça do SPTZ.

o Formação da lamela média nas células vegetais A parede que separa duas células

Lisossomos Bolsas membranosas contendo enzimas

o As enzimas são fabricadas pelo RERo Mas o empacotamento é feito no Complexo de golgi.o Portanto, o Complexo é quem cria os lisossomos.o São identificadas [as enzimas do RER] e liberadas em forma de uma bolsa

[lisossomos]; Digestão intracelular de substâncias orgânicas. As bolsas da fagocitose ou pinocitose fundem-se com as bolsas dos lisossomos.

São os vacúolos digestivos. As substâncias menores, já digeridas, atravessam a membrana do vacúolo digestivo e

chegam ao citosol. O que não é digerido [nem aproveitado] fica no vacúolo que passa a ser chamado de

vacúolo residual.

Clasmocitose [defecação celular] Eliminam para o meio exterior da célula Vacúolo residual encosta e se funde à membrana plasmática e joga o conteúdo para

fora.

Autofagia Indispensável para a sobrevivência da célula Os lisossomos executam Geralmente quando há privação de alimento Também para destruir organelas desgastadas e reaproveitar componentes

moleculares; Os lisossomos envolvem a organela com uma bolsa, vacúolo autofágico.

Doenças relacionadas Nos seres humanos [e animais pluricelulares] a maioria das células não pode fazer a

clasmocitose (defecar);o Isto afetaria suas vizinhas

O que ocorre é que os vacúolos residuais ficam guardados no interior da célulao Isto poderia explicar o envelhecimento das mesmas

Além disso, certas doenças estão relacionadas com a ausência de lisossomoso Tay-Sachs é uma doença onde os lisossomos não conseguem digerar certas

organelas [autofagia] importante para a vitalidade das mesmas. Isto pode causar retardo mental [se as células afetadas forem nervosas]

Peroxissomos Parecem os lisossomos

o Contém enzimas digestivaso São bolsas

Mas as enzimas são diferenteso Degradam gorduras e aminoácidoso E, principalmente, peróxido de hidrogênio H2O2

Produzido naturalmente na digestão de gorduras e aminoácidos Mas que, em grande quantidade, lesionam a célula

Também acredita-se haver relação dos peroxissomos com processos de desintoxicação da célula.

Vacúolos, importância Digestivo Pulsáteis [ameba e protozoários]

o Para retirar excesso de água Tonoplasto

o Grande vacúolo central na célula vegetal Armazena substancia que dá pigmento [cor às pétalas]

Para atrair insetos e vetores polinizadores Transporte de água Armazenamento de substâncias tóxicas ou desagradáveis

Para afastar predadores

Mitocôndrias Casas de força das células, produzem

energia para as atividades celulares. Compostas por duas membranas

lipoproteicas [semelhante às demais membranas celulares];

A membrana interna é toda rugosa, cristas mitocondriais.

Fluido interno, matriz mitocondrial, diversas enzimas além de DNA e RNA, ribossomos [síntese de proteínas], substâncias necessárias à fabricação de proteínas.

Respiração celular No seu interior ocorre a respiração

celular:o Alimento reage com oxigênio transformando-o em gás carbônico, água e

energia.o Energia é armazenada em uma substância ATP [adenosina trifosfato] e se

difunde para todas as regiões da célula. Em uma divisão celular, os grupos de mitocôndrias se separam e ao final da divisão

começam a se duplicar até restaurar a quantidade necessária. Caso especial: mitocôndrias do filho [fecundação] vêm somente da mãe. As

mitocôndrias do SPTZ não penetra no óvulo.

Origem Características das mitocôndrias sugerem que sejam antigas bactérias que foram

incorporadas pelas células.o Material genético parecido;o Ribossomos mitocondriais semelhantes aos das bactérias

Plastos Orgânulos em plantas e algas Duas categorias

o Cromoplastos [pigmentos] Cloroplasto, com pigmento clorofila Eritroplastos, vermelho [tomates]

o Leucoplastos [sem pigmentos]

Cloroplastos Duas camadas na membrana; Discos internos, inúmeros

o Tilacóides Espaço interno preenchido

pelo estroma, matrizo DNA, enzimas e

ribossomos Moléculas de clorofila ficam

organizadas a estes tilacoides para aproveitar o máximo da luz.

Funções Central energética da planta [e da vida em geral] Produzem glicose, combustível para toda a vida no planeta.

o Através da fotossínteseo Energia luminosa em químicao Usando como reagente apenas gás carbônico e água.o Liberam Oxigênio

Origem A partir de estruturas citoplasmáticas chamadas de proplastos. Na presença da luz, os proplastos viram cloroplastos. Na raiz da árvore não há cloroplasto;

Amiloplastos Acúmulo de amido, polissacarídeo sintetizado a partir da glicose [glicídios].

o Glicídios: acumuladores de energia. Amido pode ocupar totalmente o interior do plasto, ficando conhecido como

amiloplasto ou grão de amido.o Amiloplastos são reservatórios de amido;o Faltando a glicose são reconvertidos e utilizados.

Aqui, novamente, a origem dos plastos remonta ancestrais fotossintetizantes com relação de cooperação com células eucariontes [vegetais].

Citoesqueleto Complexa rede de finíssimos tubos e filamentos

entrelaçados. Filamentos, microtúbulos, formados por proteína

o Tubulina: estão continuamente se formando e se desfazendo;o Queratina: outra compactação de proteínas;o Actina.

Função:o Formao Organização internao Movimento das células

Graças à modificação dos citoesqueletos. Deslizamento de miosina sobre actina.

Centríolos, cílios e flagelos Centríolos

o Presentes nas eucarionteso Exceto plantas angiospermas (frutíferas);o Cilindro com 9 conjuntos de 3 microtúbuloso Originam os cílios e flagelos

Cílios e flageloso Estruturas filamentosaso Pelos microscópicoso Flagelos longos e pouco numerosos;

Mais longos e lentos que os cílioso Cílios curtos e em grande número

Chicote: 10 a 40 batimentos por segundoo Membrana lipoproteica

Cinetossomo ou corpo basalo Base do cílio ou flageloo Mergulhado no citoplasma

Funções:o Locomoção da célula

Protozoários e gametas masculinoso Movimentação extracelularo Limpeza das vias respiratórias

Núcleo Centro que controla as atividades da célula Arquivo das informações hereditárias Presente apenas nas células eucariontes.

o Separado do citoplasma por uma membrana, carioteca. Nas células procariontes

o Apenas o material genético encontrado diretamente no citoplasma. Alguns protozoários possuem dois núcleos: micronúcleo e macronúcleo Algumas células são multinucleadas [fibras musculares estriadas de nossos músculos

esqueléticos];

Outras células perdem o núcleo quando deixam de ser jovens [hemácia do sangue tem núcleo enquanto jovem e enquanto está na medula dos ossos. Depois que cai na corrente sanguínea perde o núcleo].

Experimento chamado merotomia consiste em cortar uma célula em duas de modo que em apenas 1 delas fique o núcleo. Observa-se que a célula com núcleo se regenera e sobrevive enquanto que a outra parte morre.

Nas bactérias, esta outra parte sem núcleo se receber outro núcleo sobrevive [comprovando a importância do núcleo]

Componentes do núcleo Carioteca delimita Massa filamentosa cromatina Um ou mais corpos densos nucléolos Liquido viscoso cariolinfa

Carioteca Duas membranas lipoproteicas Entre as membranas, estreito espaço cavidade perinuclear Face externa pode ter ribossomos e existe comunicação com o retículo A cavidade perinuclear assemelha-se ao espaço interno do retículo endoplasmático Possui poros.

o Substâncias entram e saem do núcleoo Funcionam como válvulaso Proteínas

Na face internao Mais proteínaso Sustentaçãoo Auxiliam na fragmentação e reconstituição [divisão celular]

Cromatina Conjunto de fios Cada um tem uma molécula de DNA associada com histonas [proteína] Fios = cromossomos Podem estar mais enrolados em determinadas cadeias.

o Heterocromatina e eucromatina Mais ou menos enrolado

Nucléolos Corpos densos e arredondados Possuem RNA+proteína e um pouco de DNA Fabricantes de ribossomos

o Moléculas de RNA ribossômico, associam a proteínaso Formam os ribossomoso Amadurecem e saem do núcleo atingindo o citoplasma

Já ativo na síntese de proteínas

Estrutura dos cromossomos

Célula interfásica Quando não está se reproduzindo [intérfase] Cromatina, massa de filamentos [cromossomos] São 46 filamentos longos e finos.

Constituição química Ácido desoxirribonucleico, DNA. Proteínas histonas. Associados, a molécula do DNA se

enrola nas proteínas de histonas formando um filamento nucleossomo.

Cromonema é o nome dado ao nucleossomo enrolado em forma helicoidal [fio de telefone]

No enrolar do cromonema, pontos são mais densos [escuros], são os cronômeros.

Célula em divisão Grandes transformações Condensação dos cromossomos,

enrolam-se sobre si Mais curtos e grossos Assumindo aspecto de bastão

compacto.

Constrição cromossômica Áreas que já estão condensadas ficam ainda mais evidentes São as constrições cromossômicas

Centrômero e cromátides Cada cromossomo condensa-se em dois bastões unidos por um ponto [centrômero].

Cada metade é uma cromátide-irmã. o São idênticas.o Surgem da duplicação do filamento

cromossômico originalo Na fase de intérfaseo Pouco antes da divisão celular iniciar.o Separam-se na divisão, migrando para a

célula filha que irá se formar

Classificação dos cromossomos

Metacêntricos: centrômero no meio, braços de mesmo tamanho;

Submetacêntricos: deslocado; Acrocêntricos: bem próximo de uma das extremidades; Telocêntricos: na extremidade.

Genes Cada informação sobre como fabricar uma

determinada proteína é chamada de gene. Um cromossomo seria um livro de receitas O núcleo de uma célula humana é uma biblioteca

o 46 livros de receitao Receituário completo das proteínas do indivíduoo Conjunto completo: genoma.

Destes 46 cromossomos, 23 foram herdados do pai e 23 da mãe. São 23 pares de cromossomos onde cada um deles é semelhante ao outro [mesma função] são os cromossomos homólogos.

Células diploides: zigoto e demais células Células haploides: óvulos e esperatozoide

Locos gênicos Local onde fica um gene. [Espaço na prateleira da biblioteca]. Se os genes contidos neste loco forem idênticos aos genes no loco do cromossomo

homólogo, temos os alelos em condição homozigótica. Se forem diferentes, temos os alelos em condição heterozigótica. Exemplo de locos gênicos: o tipo sanguíneo:

o Podemos ter locos gênicos IA, IB ou i em cada um deles.o Se tivermos IA IA

sangue A, IB IB sangue B, IA IB sangue AB.o IA i sangue A, IB i sangue B e finalmente ii sangue O.

Cromossomos humanos Estudo dos cromossomos e doenças a ele relacionadas Aconselhamentos cromossômicos Estudo:

o Meio de cultura: sais, aminoácidos e vitaminaso Adiciona-se glóbulo brancoo Adiciona-se a fito-hemaglutinina que ativa as divisões celulares

3 dias frasco povoado por leucócitos em processo de divisãoo Adiciona-se colchicina para bloquear as divisões celulares

Cromossomos bem condensadoso Recolhe-se para centrifugaçãoo Solução hipotônica [meio menos saturado]

As células incham Separam-se os cromossomos Pingando uma solução hipotônica contendo o material analisado, as

células se rompem e os cromossomos podem ser corados

No microscópio eletrônico tira-se uma foto e esta foto é recortada para deixar os cromossomos em ordem de tamanho e por ordem na posição dos centrômeros.

Cariótipo humano: é o conjunto de cromossomos de uma célula.

Mulheres e homens têm 22 pares equivalentes e 1 par que os diferencia: XX e XY.

Os 22 semelhantes são os cromossomos autossomos. Os sexuais são os heterossomos.

Aberrações cromossômicas Alteração no cariótipo

o Aberração ou mutação cromossômica Provocam alterações no funcionamento celular Produzindo doenças graves ou mesmo a morte

prematura da pessoa Alterações

o Numéricaso Estruturais

Síndrome de Down: numérica [3 cromossomos 21] Síndrome de Turner: numérica [1 cromossomo sexual, X]

o Afeta mulheres Síndrome de Klinefelter: numérica [3 cromossomos sexuais, XXY]

o Afeta homens Cromossomos gigantes: politênicos

o Observados em larvas de mosquitoso Ainda não existem estudos nos seres humanoso Mas este gigantismo provoca regiões maiores

(inchaço) chamado de pufe.o Acredita-se que em determinadas células a

produção de um tipo de proteína é mais exigido, explicando aí a necessidade destes pufes.

Cromossomos plumuladoso Ovócitos: células que originarão óvulos de anfíbios,

répteis, aves e alguns insetos.o Acredita-se haver relação dos plumulados com a produção

excessiva de proteínas para os embriões. [nutrição]o Projeções laterais, [alças]

Divisão Celular – Mitose Organismos unicelulares, a divisão é a própria reprodução Organismos pluricelulares, a divisão é responsável pelo crescimento, desenvolvimento

e manutenção da vida. Processo de divisão é complexo: não basta dividi-la ao meio; Intrigante como os programas genéticos, inscritos nos cromossomos, são passados de

uma geração celular a outra. O processo de crescimento, duplicação dos genes e divisão é chamado ciclo celular;

o Duração varia com o tipo de célula: variando de 1 hora a vários dias.

Intérfase Fase de preparação e duplicação dos cromossomos Subfases G1 (gap 1), S (síntese), G2 (gap 2)

o Gap 1, precede a duplicação do DNAo S ocorre a duplicação do DNA: a célula está com

o dobro de cromossomoso Gap 2, mais uma pausa [mais breve que G1]

Até o fim da Intérfase ainda não ocorreu a duplicação. Enquanto o código genético é duplicado, o DNA [açúcar]

o citoplasma da célula está fabricando as proteínas que comporão o código [para formar a estrutura em dupla hélice]

Mitose Divisão da célula eucarionte consiste em duas etapas:

a mitoseo processo que forma 2 núcleos

a citocineseo processo de divisão do citoplasma

Mitose vem de mito, grego, tecer, referência ao aspecto de tecido que a dupla hélice tem.

As cromátides irmãs são puxadas para cada um dos polos da futura nova célula

Fases da Mitose

Prófase: condensação até desintegração da carioteca Condensação dos cromossomos; Ficam mais densos e diminuem de tamanho; Prófase: primeira fase O nucléolo desaparece nesta fase O citoplasma forma fibras de proteínas denominadas áster; Estas fibras reúnem-se para formar o fuso acromático ou aparelho mitótico A carioteca desintegra-se: isto marca o fim da prófase.

Metáfase: arranjo e formação fuso acromático

Os cromossomos arranjam-se na região equatorial (mediana) da célula;

Fuso acromático completa sua formação. Eles são responsáveis pela atração dos cromossomos [uma vez que não existe nucléolo ainda]

As células animais formam os ásteres, as vegetais não.o Animais > células são cêntricas [possuem

centríolos]o Vegetais > células acêntricaso Animais > astral [há formação de aster]o Vegetais > anastral [não há]

Os centríolos perpendiculares auxiliam na divisão celular. Porém, testes indicaram que não são essenciais: as células conseguem dividir-se mesmo sem a sua presença [testes laboratoriais removeram o centríolo de uma célula];

Os cromossomos ligam-se às fibras do fuso acromático formando a placa equatorial ou placa metafásica.

Esta fase encerra quando o centrômero se divide e começa a puxar para cada um dos pólos;

O cromossomo que conhecemos em forma de X é na verdade o cromossomo mitótico: pois logo na anáfase vemos que ele é uma parte do X, puxada pelo meio, o centrômero.

Anáfase: deslizamento das cromátides pela fibra Separação das cromátides irmãs [pelo meio, pelo centrômero] Acredita-se que as fibras ligadas ao centrômero deslizam-se sobre fibras do fuso

acromático [como um bondinho é puxado por cabos]

Colchicina e célula paralisada em metáfase Determinadas drogas podem impedir a formação das fibras do fuso. A colchicina, por

exemplo, é usada pelos cientistas para impedir a formação das fibras. Sem as fibras, a célula produz o dobro de cromossomos mas eles não migram. As

cromátides irmãs condensam-se, uma nova carioteca se reorganiza e os nucléolos reaparecem, reconstituindo um núcleo interfásico porém com o dobro de filamentos cromossômicos

Esta paralisação em metáfase permite o estudo dos cromossomos. Aplicando colchicina nos glóbulos brancos facilita sua observação.

Telófase: reformação carioteca e nucléolos; Fim da fase O inverso da prófase

o Formação da cariotecao Descondensação dos cromossomos

o Reaparecimento dos nucléolos

Citocinese Ocorre ao fim da telófase As fases da mitose são as fases de divisão do núcleo, ou, cariocinese. A fase de divisão do resto da célula, com o início de formação de duas metades é a

citocinese e pode iniciar no meio da mitose. Em animais e alguns protozoários, a citocinese ocorre na periferia e avança para o

centro, por isso, citocinese centrípeta; Nas células vegetais, ainda na telófase, são formadas bolsas membranosas com

pectina [polissacarídeo que forma a parede celular, bem duro e denso] que começam a se acumular na região mediana e avança à parede externa da célula, por isso, citocinese centrífuga;

o As pontes de pectina formam placas chamadas de fragmoplasto.o Futuramente juntará ao fragmoplasto moléculas de celulose, formando a

primeira parede celular da célula-filha.o Nas células vegetais não ocorre separação total [isolamento]; elas ainda ficam

unidas, conectadas pelos plasmodesmos;

Condensação dos cromossomos Importante ação que visa impedir que os fios emaranhados se enrolem enquanto são

puxados para cada um dos pólos;

Fragmentação da carioteca O desaparecimento da carioteca é importante para permitir que os cromossomos

movimentem-se no citoplasma da célula e sejam puxados pelas proteínas do fuso acromático;

Desaparecimento e reaparecimento dos nucléolos A condensação dos cromossomos marca a diminuição da atividade dos nucléolos: por

enquanto a célula não necessitará de RNA ribossômico. O que foi produzido pelo nucléolo é liberado para a célula e não precisa ser reposto por enquanto; somente quando a mitose estiver terminando é que eles serão solicitados;

Divisão intranuclear Em alguns protozoários, a fibra do fuso é formada dentro do núcleo; O processo de puxar também ocorre dentro do núcleo A carioteca nunca se desfaz Ao fim da mitose, a carioteca é estrangulada para a formação de 2 núcleos; Processo conhecido como divisão intranuclear; Nos animais e vegetais, o processo é extranuclear.

Divisão Celular – Meiose Os gametas [células haploides] se unem [espermatozoide e óvulo] para formar o

zigoto, célula diploide. O zigoto gera trilhões de células do organismo multicelular [são as células somáticas] Em determinado momento da vida, um grupo de células diploides se diferenciam

originando uma linhagem de células, linhagem germinativao Estas células realizam no final a meiose

Processo de divisão em que o número de cromossomos é reduzido à metade

É um processo reducional de divisão celular Imprescindível pois contrabalança o fato do número de cromossomos

dobrar quando ocorre encontro dos gametas De acordo com a fase do ciclo classificamos a meiose como

o Gamética Leva À formação de gametas Certas algas e na maioria dos animais [inclusive o homem] Também chamada de haplobionte diplonte

Indivíduos adultos são diploides Gametas são haploides [meiose] Zigotos diploides Indivíduos diploides até adulto e repete ciclo

o Zigótica Ocorre no zigoto logo após a união dos gametas Certas algas, protozoários e fungos Também chamada de haplobionte haplonte

Indivíduos adultos são haploides Gametas são haploides [mitose] Gametas se unem, zigotos diploides Zigoto sofre meiose, formando esporos haploides. Esporos se multiplicam por mitose, formando indivíduos

haploideso Espórica

Leva à formação de esporos Ceras algas e plantas Dois tipos de indivíduo:

Gametófitos haploides, produtores de gameta Esporófitos diploides, produtores de esporos

Também chamada de diplonte ou alternante ou haplodiplobionte Gametas haploides produzidos por mitose pelos gametófitos Unem-se pela fecundação Zigotos diploides, se desenvolvem em esporófitos Nos esporófitos ocorre a meiose, produzindo esporos

haploides.

Esporos germinam originando gametófitos haploides que, na maturidade, formarão gametas fechando o ciclo.

Ou seja, 2 tipos de adulto.

Processo geral Duas divisões celulares consecutivas, cada uma com quatro fases:

o Prófase, metáfase, anáfase, telófase Portanto

o Prófase I, metáfase I, anáfase I, telófase Io Prófase II, metáfase II, anáfase II, telófase II

Antes da Profase I existe a fase da Intérfase onde ocorrerá a duplicação cromossômica. Mas o fato de ser 1 duplicação para 2 processos de divisão é que a meiose é

reducional. Os demais processos são semelhantes:

o Nas prófases I e II ocorre a condensação dos cromossomos;o Nas metáfases I e II os cromossomos são dispostos na região equatorial da

célula e se ligam às fibras do fuso;o Nas Anáfases I e II ocorre a migração dos cromossomos para pólos opostos;o Nas Telófases I e II há descondensação dos cromossomos e formação dos

núcleos-filhos nos polos da célula.

Principais diferenças

Profase I Emparelhamentos dos cromossomos homólogos e a troca de pedaços entre as

cromátides. A prófase I é tão complexa que foi dividida em 5 fases

Leptóteno: início da condensação dos cromossomos Desigual [não homogêneo como a mitose] Certas regiões condensam-se primeiro Pequenos nódulos cronômeros

Zigóteno: aproximação dos cromossomos homólogos Sinapse cromossômica Sinapse = juntar Emparelhamento cronômero por cronômero

o Genes alelos se dispõe exatamente lado a lado Condensação prossegue

Paquíteno: cromossomos juntos, aspecto de fios super grossos para permutação Bivalentes: os dois cromossomos homólogos estão emparelhados Tétrades: quatro cromátides irmãs emparelhadas Termos sinônimos para esta fase: bivalentes ou tétrades Ocorre fratura nas cromátides logo soldadas por reparação. Mas a soldadura pode

[probabilidade] trocar uma cromátide soldada ao fragmento de outra Processo chamado de permutação;

Diplóteno: sinapse abranda e fica evidente a duplicação dos cromossomos [bivalentes ou tétrades];

Pode perceber-se aqui que algumas cromátides homólogas estão cruzadas com outras em forma de X, são as quiasmas, evidência de uma permutação [probabilidade virou certeza]

Diacinese: terminalização dos quiasmas Continuidade da separação dos homólogos [continuidade para o fim da sinapse

cromossômica iniciada no zigóteno] Os X se desfazem, processo de terminalização dos quiasmas. Nesta fase a carioteca se desintegra e os homólogos se dispõe na região central da

célula.

Metáfase I Com a fragmentação da carioteca Cromossomos espalham pelo citoplasma Entram em contato com as fibras do fuso acromático Seliga pelo centrômero a uma fibra cromossômica

Anáfase I – Migração dos cromossomos homólogos Tradicional migração para um dos polos da célula através do fuso acromático. A principal diferença aqui é que nesta fase I está sendo puxado um cromossomo

inteiro, formado por 2 cromátides. Na Mitose era apenas 1 cromátide.

Telófase I Chegada ao polo da célula marca o início da fase Fuso de desfaz Cromossomos descondensam-se Cariotecas reformam Nucléolos reaparecem Dois novos núcleos Pode-se dizer que a cariocinese (duplicação nuclear) ocorreu

Citocinese e intercinese Ocorre a divisão do citoplasma, surgindo 2 novas células As vezes ocorre intervalo entre as duas meioses, é a intercinese

Importância da permutação cromossômica2 Fenômenos imporantes na Meiose:

Emparelhamento dos homólogoso Complexo sinaptonêmicoo Os homólogos se emparelham como um zípero Ligações proteicaso Para garantir que estamos emparelhando características [genes] iguaiso Em praticamente todas as tétrades ocorre uma permutação ao menos

o A formação dos quiasmas [cromossomos em forma de X] servem para evitar que eles se espalhem de vez e migrem para o polo errado [exemplo: 2 cromossomos homólogos em 1 único fuso]

Permutação cromossômica [crossing over]o Troca de fragmentos aumenta as misturas genéticaso Maior variedade de gametas formados por um indivíduo

Prófase II Pouco difere de uma mitose As duas células da Meiose I entram simultaneamente em Profase II Cromossomos duplicados iniciam uma condensação homogênea, sem cronômeros; Nucléolos desaparece Fim marca a desintegração da carioteca

Metáfase II Cromossomos espalham-se no citoplasma e o fuso acromático começa a se formar Os cromossomos unem-se às fibras do fuso Cada cromátide volta a um polo Estacionamento das cromátides na região equatorial Início da migração para os polos opostos

Anáfase II – Migração dos cromossomos-irmãos Divisão dos centrômeros As cromátides irmãs migram para os polos

Telófase II Nos polos de cada célula, descondensam-se Nucléolos reaparecem Cariotecas reorganizam Cariocinese ocorre [a divisão do núcleo] Em seguida o citoplasma se divide [citocinese] E surgem duas células filhas para cada célula que entrou em meiose;

Cuidado: qual fase é reducional? O processo da Intérfase, antes da meiose, duplica os cromossomos assim com na

mitose. Porém a Meiose I separa os cromossomos homólogos de forma a parecer que temos 2

cromátides irmãs [genes aos pares]: 2n mas temos apenas 2 partes de cada cromossomo [1 do par] 2x 1n

Portanto, formalmente a meiose I é a fase reducional Na Meiose II ocorre a separação destes dois lotes de cromossomos iguais, e a meiose II

é a fase equacional;

Gameta dos animais Espermatozoide: célula muito pequena dotada de flagelo O espermatozoide nada até o óvulo [cauda] Na cabeça do espermatozoide temos

o Citoplasmao Acrossomo

Bolsa de enzimas digestivas Que irão perfurar o óvulo durante a fecundação

o Mitocôndrias [na peça intermediária] Entre a cabeça do espermatozoide E a cauda [flagelo]

o Em muitos animais aquáticos, o espermatozoide pode ter que nadar na águao Na maioria dos animais terrestres os espermatozoides nadam dentro do

aparelho reprodutor das fêmeaso Sua evolução deu o tamanho reduzido da sua cabeça para facilitar o

desempenho da natação. O óvulo

o Célula especializada [assim como o SPTZ]

o Revestimentos protetores e substâncias nutritivas armazenadas no citoplasmao Na forma de grãos de vitelo

Função do vitelo é assegurar a nutrição do embriãoo Na galinha o vitelo é a gema do ovo

Gametogêneseo Fase de formação dos gametaso Inicia ainda na fase de embrigãoo Acentua-se na fase adultao No homem: espermatogêneseo Na mulher: ovulogênese ou ovogênese

Multiplicação das gôniaso Células germinativas que desenvolverão os espermatozoides ou óvuloso São as gôniaso Espermatogonias, localizam-se nos testículoso Ovogonias, localizam-se nos ovárioso O macho produz 350 mil SPTZ por ato sexual, entre 14 e 60 anos.o A femea apenas 1 óvulo por mês, nos 12 meses, entre 12 e 50 anos.

Na maturidade sexualo As gônias param de se duplicar e começam a se unir

Primários = primeira meiose:o Gônias formam os espermatócitos primários [macho] ou ovócitos primários

[fêmea]o Estes começam a meiose.o Os machos produzem na primeira meiose os espermatócitos secundárioso As fêmeas produzem na primeira meiose uma célula grande [com todo o

citoplasma e vitelo], o ovócito secundário e outra pequena, o primeiro glóbulo polar ou corpúsculo polar. Ocorre aqui a primeira citocinese desigual [separação desigual do citoplasma]

Secundários = segunda meiose:o Cada espermatócito [masculino] se divide denovo formando as espermátides;o O centríolo da espermátide ganha uma cauda, processo chamado de

espermiogênese e vira um espermatozoideo O óvocito secundário sofre outra citocinese desigual [divisão do citoplasma]:

originando uma ovótide grande e rica e o segundo glóbulo polar.o Os glóbulos polares degeneram e são eliminados, ficando apenas a ovótide.o Na espécie humana e alguns mamíferos o gameta feminino é liberado do

ovário ainda no estágio de ovócito secundário e completa a meiose mediante estímulo do SPTZ.

Metabolismo energético I – Fotossíntese e Quimiossíntese Conjunto de atividades de transformação

o Essenciais para a manutenção da célulao Microlaboratório que realiza milhares de reações químicaso Catalisadas por enzimaso Obtenção de energia, crescimento, regeneração das partes desgastadas

Reações de sínteseo Moléculas menores reúnem-se para formar outra mais complexa

Reações de degradaçãoo Moléculas maiores quebram para formar menores

Anabolismoo Reação de síntese para construir as células de seu corpo

Catabolismoo Reação de degradação para obter energia e matéria-prima para sua vida.

Reações endotérmicaso Absorvem energia do meio para executar a transformação de reagente em

produto Reações exotérmicas

o Liberam energia para o meioo Exemplo: Combustão da glicose

C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O O inverso é reação endotérmica: a síntese de glicose e O2 a partir de

CO2 e H2O. Reações anabólicas em geral endotérmicas Reações catabólicas em geral exotérmicas Nos organismos vivos existe este acoplamento: a síntese de substâncias que compõe o

corpo e consomem energia recebem esta energia das reações catabólicas. Energia de Ativação:

o Inicio da reação química precisa atingir a energia de ativação;o As enzimas servem como catalizadores, uma vez que não é possível fornecer

energia superior a 45º para nosso organismo;o Os catalizadores diminuem a barreira necessária [energia de ativação];o Cientificamente explicando: as enzimas permitem um encaixe tridimensional,

acomodando os reagentes para uma posição mais adequada de reação, reduzindo assim a barreira energética.

Armazenamento de energia em forma de ATP O metabolismo degrada alimento em reações exotérmicas e deve aproveitar essa

energia liberada [na forma de calor] o quanto antes em uma reação Endotérmica; Mas é possível guardar essa energia para uso posterior, na forma de ATP. ATP é uma substância especial [Adenosina trifosfato] que atua como “moeda

energética”, é uma substância armazenadora de energia.

ATP é nucleotídeo Constituído pela base nitrogenada adenina, pelo açúcar ribose e três ácidos fosfóricos. Estes ácidos fosfóricos perdem elétrons virando Fosfatos. Adenina + Açúcar ribose + 1 ion fosfato == adenosina monofosfato (AMP) Adenina + açúcar + 2 ions fosfato == adenosina difosfato (ADP) Adenina + açúcar + 3 ions fosfato = adenosina trifosfato (ATP) 500g de ATP são formados a partir de ADP + fosfato e isso consome 7 a 8 kcal; Quando necessário, 500g de ATP são degradados liberando 7 a 8 kcal; De um modo geral, então, o metabolismo é formado por um conjunto de reações

exotérmicas e endotérmicas acopladas e interligadas pelo ATP.

Fotossíntese Os animais, os protozoários, fungos e maioria das bactérias

o Obtêm energia a partir de reações anabólicas ingerindo substâncias orgânicas ricas em energia

o Estas substâncias orgânicas vêm de organismos vivos ou mortos.o Estes são os seres heterótrofos.

Já, algas, plantas, certas bactérias são capazes de fabricar seu próprio alimento o a partir de duas substâncias inorgânicas abundantes na natureza: água e gás

carbônicoo São autossuficientes do ponto de vista alimentaro São seres autótrofoso A maioria dos autótrofos usa a fotossíntese, processo que usa a luz como

fonte de energia para a síntese de alimentos. Pode-se dizer que a fotossíntese alimenta todo o planeta, ainda que de forma indireta. Outro produto da fotossíntese é o gás Oxigênio, usado na respiração da maioria dos

seres vivos. Praticamente todo o Oxigênio presente na atmosfera do planeta provem da fotossíntese das plantas.

o E todo oxigênio é renovado a cada 2 mil anos Descoberta dos cientistas:

o Priestley (1772): o ar exausto era renovado na presença de uma planta

ar esgotado(irrespirável)

−−−→plantas

ar puro(respirável )

Adenina

Ribose

Fosfato

o Ingen-Housz (1779): a planta precisa de luz para isso

ar esgotado(irrespirável)

luz−−−→plantas

ar puro(respirável )

o (químicos): o ar exausto era rico em gás carbônico CO2 e o ar respirável tinha O2

ar rico emCO2(irrespirável)

luz−−−→plantas

ar rico emO2(respirável)

o Ingen-Housz (1796): hipótese de que as plantas usavam o carbono para seu próprio alimento. E chama o processo de fotossíntese.

ar rico emCO2(irrespirável)

luz−−−→plantas

compostosorgânicos

(ricos emCarbono)+ar rico emO2

(respirável)

o Saussure (1804): a água também entrava como reagente

ar rico emCO2(irrespirável)

+águaH 2O

luz−−−→plantas

compostosorgânicos

(ricosemCarbono)+O2

¿

o Em seguida, glicose era o produto formado, açúcar de fórmula C6H12O6

6CO2+12H 2Oluz

−−−→plantas

C6H 12O6+6O2+6H 2O

o Descoberta da equipe de Melvin Calvin: utilizou moléculas de água substituindo o oxigênio tradicional O16

pelo seu isótopo mais pesado O18.

o Observaram que todo o oxigênio liberado pela planta era oxigênio pesado O18.

o E na glicose havia oxigênio comum O16

o Na equação resumida, que leva apenas 6 H2O não fica claro a experiência de Calvin. Por isso costuma-se colocar 12 H2O com liberação de 6 H2O para explicar porque Calvin chegou àquele resultado.

Clorofila e absorção da luz Pela fotossíntese, uma parte da reação necessita da luz. É a Reação de Claro. Na planta existe uma substância chamada clorofila.

o Rica em magnésioo Substância orgânicao ficam no interior dos cloroplastos e absorvem energia luminosa.o Quando iluminada por luz branca, percebe-se que ela absorve o azul e o

vermelho e reflete a luz verde.o Alguns elétrons absorvem fótons e se excitam, escapando da moléculao São captados por aceptores de elétrons

Se não existirem aceptores, são eliminados para o meio em forma de luz.

Liberam energia na forma de luz vermelha No escuro, a clorofila brilha e tem cor vermelha, chamado de

fluorescência.o Quando há os aceptores ela não brilha, isso porque a energia captada pela luz

e que excitou o elétron é rapidamente aproveitada pelo aceptor. São as clorofilas presentes em cloroplastos.

o O sistema: moléculas de clorofila + aceptores de elétrons + pigmentos acessórios + enzimas que participam da fotossíntese são chamadas de fotossistemas.

o São 2 tipos de fotossistemas: Tipo 1: absorve luz no comprimento de onda de 700nm [P700] Tipo 2: absorve no comprimento de 680nm [P680] Cada fotossistema concentra-se em uma parte distinta da célula. P700 = intergrana e em contato com o estroma. P680 = membranas dos tilacóides

Fotofosforilação cíclica No aceptor, a energia é transformada em energia química.

o O elétron excitado é transferido de aceptor em aceptoro Como se ele estivesse descendo escadao E a cada transferência há formação de um ATPo Processo de fotofosforilação.o No último degrau, o nível energético do elétron é baixo e retorna para a

clorofila.o Isto é um ciclo, portanto, fotofosforilação cíclica.

A fotofosforilação cíclica acontece apenas no P700. E apenas quando há pouco NADP, importante aceptor de elétrons.

Fotofosforilação acíclica Processo mais expressivo Utiliza os fotossistemas I e II. Início pela excitação luminosa no fotossistema 1.

o Dois elétrons excitados emitidos pela clorofila são captados por um primeiro aceptor

o Logo transferidos por um segundo aceptoro Do segundo aceptor, os elétrons passam para o NADP

Se não houver NADP são enviados a um outro conjunto de aceptores [fotofosforilação cíclia]

o O NADP recebe os elétrons do fotossistema 1 O fotossistema 1 fica temporariamente carregado +

Clorofila do fotossistema 2 emite elétronso Também captada por aceptoreso No fotossitema 2 ocorre a formação de ATP a partir de ADP e fosfato.o Os elétrons do fotossistema 2 são capturados pela clorofila do fotossistema 1

recompondo-a. Neste momento o fotossistema 1 não está mais carregado + mas o fotossistema 2 está.

o A clorofila do fotossistema 2 provoca a quebra de moléculas de águao Fotóliseo Com liberação de elétrons que reconstituem a moléculao Os H+ liberados na quebra da água são captados pelo NADP e formam NADPH2

com os elétrons que eles captaram do fotossistema 1.o Os átomos de Oxigênio O- unem-se dois a dois, formando gás oxigênio.

Finalmente o Oxigênio é liberado E o NADPH2 junto com ATP formados são utilizados em uma segunda etapa da

fotossíntese que, agora, pode ocorrer sem a presença da luz.

Etapa que não depende da luz Etapa de escuro NADPH2 reage com CO2 formando a glicose. Esta reação consome energia, os ATP. 12 NADPH2 + 18 ATP + 6 CO2 1 C6H12O6 + 12 NADP + 18 ADP + 18 P + 6 H2O Este é o ciclo das pentoses ou ciclo de Calvin-Bacon.

Destino dos produtos da fotossíntese Oxigênio será usado na respiração celular, fornecendo energia para os demais

processos da planta; Também será liberado para o meio ambiente A glicose será utilizada também pela planta e transformada em aminoácidos, açúcares,

gorduras.

A união de várias centenas de glicoses formam o amido, armazenamento de energia em momentos de necessidade

Fatores que influenciam a fotossíntese Intensidade luminosa

o Aumenta a velocidade com que a fotossíntese ocorreo Até um determinado ponto em que a saturação diminui a velocidadeo Ponto de saturação luminosa

Concentração de CO2

o O aumento também aumenta a velocidade até certo limite Temperatura

o O aumento estimula a velocidade até certo ponto em que o aumento degrada as enzimas [desnaturação]

Fotossíntese bacteriana Algumas bactérias também realizam fotossíntese Mas elas utilizam o ácido sulfídrico H2S ao invés da água.

6 CO2 + 12 H2S C6H12O6 + 6 H2O + 12 S

Na bactéria existe a bacteriofila, semelhante à clorofila das plantas;o Ficam todos em uma bolsa na membrana plasmática denominada vesículas

fotossintéticas.

Quimiossíntese Algumas bactérias autótrofas Produção de substâncias orgânicas a partir de inorgânicas Bactérias metanogênicas

o Energia a partir de H2 e CO2.o Produz o gás metano (CH4)o Vivem em ambientes anaeróbios [pobres em O2]

Depósitos de lixo, fundos de pântanos e tubos digestivos de animais Bactérias do ferro [ferrobacillus]

o Oxidam o ferro ferroso [Fe2+] para ferro férrico [Fe3+] obtendo energia do processo

No solo temos Bactérias quimiossintetizanteso Nitrosomonoaso Nitrobactériaso Participam da reciclagem do nitrogênio no planetao Nitrossomonoas obtêm energia oxidando a amônia presente no solo,

transformando a amônia em nitritos.2 NH3 + 3 O2 2 HNO2 + 2 H2O + ENERGIA

o Nitrobactérias usam o nitrito (HNO2) oxidando e transformando em nitrato.2 HNO2 + O2 2 HNO3 + ENERGIA

Estas bactérias quimiossintetizantes autótrofas conseguem converter substancias orgânicas em energia [glicose] sem a necessidade de luz.

No entanto, necessitam de Oxigênio, gás carbônico, água e nitritos ou amônia.

Exercícios.

Cartões:

Exercício 6 resposta A.

Exercício 12 resposta A [fase clara = ocorre nas lamelas ou grana dos cloroplastos]

Exercício 16, as cores e as cenouras.

A eficiência das radiações vermelhas, verdes e azuis está representada respectivamente em:

1,2 e 5. [azul melhor que vermelha!!]

Metabolismo energético II – Fermentação e respiração Fermentação é o mecanismo mais simples. É a forma com que os seres primitivos

heterótrofos obtinham energia. A produção heterotrófica de energia exigiu material orgânico para que seja

fermentado. Após este período, há cerca de 2 bilhões de anos, acredita-se terem surgido os seres

autótrofos, capazes de produzir seu próprio alimento a partir de substâncias simples e a luz.

Passam os seres heterotróficos, então, a se alimentar destes autótrofos. E o acúmulo de O2 liberado pelos seres autótrofos permitiu que a respiração aeróbica

existisse – o poder oxidante do oxigênio usado na extração de energia para as células. Atualmente poucos organismos realizam a fermentação: apenas algumas bactérias e

fungos. Até os seres autótrofos usam da respiração como um processo de obtenção de

energia. A respiração é muito mais eficiente do que a fermentação.

Fermentação Conjunto de reações enzimaticamente controladas

Molécula orgânica é degradada em compostos mais simples Liberando energia Glicose é uma das substâncias de partida na fermentação

o Na célula do organismo fermentador, o processo tem início com a ativação da glicose;

o Recebe 2 fosfatos energéticos: 2 moléculas de ATP que se transformam em ADP.

o A glicose vira frutose 1,6-difosfato [seis carbonos e 2 fosfatos]

A importação econômica da fermentação Atividade de leveduras, fermentos (fungos) e certas bactérias

o Bactérias que fermentam a gordura da manteiga, liberam ácido butírico (gosto rançoso da manteiga);

o Bactérias azedam o leite fermentando a lactose;o Leveduras fermentam a glicose;

Fermentam açúcares produzindo álcool etílico e gás carbônico Fermentação alcoólica O álcool etílico é empregado há milênios na fabricação de bebidas

Vinho, cerveja, aguardente O gás carbônico na fabricação do pão;

o Lactobacilos (bactérias presentes no leite) executam fermentação lática Produto final é o ácido lático Utilizam o açúcar do leite, lactose.

Sabor azedo e a liberação do ácido diminui o pH do leite Coalhando-o pela coagulação das proteínas Coalho é usado em iogurtes e queijos

o Acetobactérias, fermentação acética Ácido acético – azedam o vinho e sucos de frutas e produzem o

vinagre;

Processo de fermentação

Glicólise Descobriu-se que as etapas iniciais das fermentações alcóolica, acética e lática são as

mesmas, diferenciando apenas no final. Ao todo a fermentação passa por 12 reações, mas todas começam com os 9 passos da glicólise, quebra da glicose.

Em seguida vem a quebra da frutose 1,6-difosfato em duas moléculas de gliceraldeído 3-fosfato, cada uma com três carbonos e um fosfato

A energia desta transformação permite a atração de um fosfato inorgânico de baixa energia a cada um destes gliceraldeído 3-fosfato, virando duas moléculas de gliceraldeído 1,3-difosfato.

Portanto temos 4 moléculas de gliceraldeído 1,3-difosfato e cada um é transferido é quatro moléculas de ADP, produzindo 4 moléculas de ATP.

Ao final destas reações, cada gliceraldeído se transforma em ácido pirúvico.

Rendimento energético O investimento inicial é de 2 ATP para a primeira glicólise. O retorno é de 4 ATP na produção final do gliceraldeído 1,3-difosfato em ATP. Portanto o rendimento foi de 2 ATP por molécula de glicose. As células das plantas e animais degradam a glicose de maneira semelhante;

Respiração aeróbica A respiração vai além da fermentação; Isto porque o álcool etílico, por exemplo, produto de uma fermentação ainda tem

energia que pode ser degradada A respiração consiste em utilizar os produtos da fermentação combinadas com O2

transformando-os em gás carbônico e água; O rendimento da respiração é de 38 moléculas de ATP para cada molécula de glicose. A respiração aeróbica utiliza o NAD (nicotinamida-adenina-dinucleotídio) é uma

substância capaz de receber hidrogênios (receptor) transferindo-os a outras substâncias em reações que liberam energia (exotérmicas);

O processo de respiração consiste além dos 9 passos de quebra da glicose, mais 60 passos metabólicos.

o Glicóliseo Ciclo de Krebso Cadeia respiratória

Glicólise Rito já visto Ocorre no hialoplasma Degradada a glicose com entrada de 2 ATP formando 4 ATP, resto 2 ATP. Neste processo são liberados 4 hidrogênios

o Combinam dois a dois com moléculas de NADo A molécula vira NADH2

o E liberado 2 ATP

Ciclo do ácido cítrico ou ciclo de Krebs Ciclo é executado no interior das mitocôndrias; As moléculas de ácido pirúvico resultante da degradação da glicose

o Penetram o interior das mitocôndriaso Reage com uma molécula da coenzima A

3 produtos: acetil-coenzima A, gás carbônico e hidrogênioso CO2 é liberadoo Hidrogênios são capturados por NAD. São novamente 2 NADH2

Cada molécula de acetil-coenzina A reage com uma molécula de ácido oxalacético resultando em ácido cítrico e coenzima A (restaurando a coenzima A)

Cada ácido cítrico passa por uma via metabólica cíclica, denominada ciclo do ácido cítrico ou ciclo de Krebs, transformando-se sucessivamente em outros compostos

Ao fim do ciclo de Krebso Que teve início com a reação entre o ácido oxalacético e acetil CoA ácido

cítricoo O ácido oxalacético é regeneradoo Formam-se:

1 molécula de ATP 3 moléculas de NADH2

1 molécula de FADH2 2 moléculas de CO2

Cadeia respiratória Os hidrogênios liberados na glicólise e no ciclo de Krebs são cruciais Até agora temos hidrogênio

o 2 NADH2 na glicólise;o 2 NADH2 na reação do ácido pirúvico (pré-ciclo de Krebs);o 3 NADH2 no ciclo de Krebso 1 FADH2 também no ciclo de Krebs

O destino final destes hidrogênios é a combinação com o O2 para formar moléculas de água.

Mas, antes disso, os hidrogênios percorrem uma trajetória longao Combinando-se sucessivamente com outras substâncias aceptoras

intermediáriaso E no fim do caminho, o Oxigênio os esperao E o conjunto de transportadores

intermediários correspondem a cadeia respiratória.

No espaço entre as membranas externa e interna da mitocôndria o processo ocorre;

H2 vai descendo a escada e passando poro Coenzima Qo Complexo de citocromo c1 e bo Citocromo co Complexo de citocromos a e a3

o Até encontrar ½ O2

o E virar águao Em cada escada dessa, libera-se 1 ATP

Esta “escadaria” é uma engenhoca interessante porque a liberação do H2 e combinação com ½O2 de forma direta liberaria muito calor, o que seria pouco aproveitável.

Os hidrogênios perdem energia a cada degrau Sintetizando a energia na forma de ATP a partir de moléculas de ADP Os aceptores de hidrogênio NAD e FAD ficam na parede interna da mitocôndria E o último aceptor de hidrogênios é o O2 proveniente do meio

o A reação forma água. A formação do ATP é chamada de fotofosforilação oxidativa.

Cada molécula de NADH2 que inicia a cadeia forma 3 ATP a partir de 3 ADP e três grupos fosfatos:

o 1 NADH2 + ½ O2 + 3 ADP + 3 P 1 H2O + 3 ATP + 1 NAD

E o FADH2 formado no ciclo de Krebs forma apenas 2 ATP

o 1 FADH2 + ½ O2 + 2 ADP + 2 P 1 H2O + 2 ATP + 1 FAD

Contabilidade energética da respiração

Etapa Ocorrência Rendimento em ATPGlicólise Formação direta de ATP 2

Formação de 2 NADH2

viram 6 ATP na cadeia respiratória6

Síntese de acetil CoA (pré ciclo)

Formação de 2 NADH2 viram 6 ATP na cadeia respiratória

6

Ciclo de Krebs Formação direta de ATP 2Formação de 6 NADH2

viram 18 ATP na cadeia respiratória18

Formação de 2 FADH2

viram 4 ATP na cadeia respiratória4

Total 38

Cada NADH2 gera 3 ATP Cada FADH2 gera 2 ATP Na glicólise há formação direta de 1 ATP No clico de Krebs também há formação direta de 1 ATP

A importância do ciclo de Krebs Não apenas a glicose pode ser utilizada. Proteínas e gorduras também pode servir de combustível

o São devidamente transformadas em moléculas de acetilo E podem entrar no ciclo

Parte das substâncias intermediárias do ciclo de Krebs são aproveitadaso “desviadas”o Para sintetizar substâncias orgânicas anabolismo.

Produção de energia, na forma de ATP, nas diversas etapas da respiração. A glicólise ocorre no hialoplasma e os ácidos pirúvicos, produtos deste processo inicial, penetram a mitocôndria onde ocorrem o ciclo de Krebs e a cadeia respiratória. 1 C6H12O6 + 6 O2 + 38 ADP + 38P

6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP.

o Uma parte das substâncias para produção de aminoácidos, nucleotídeos e gorduras provém do ciclo de Krebs

Metabolismo anaeróbico Anaeróbico sem presença de O2

Sem oxigênio, o hidrogênio resultante da glicólise é devolvido ao ácido pirúvico que se transforma em álcool, ácido lático, ácido acético ou outro composto orgânico.

Anaeróbicos facultativos Bactérias e leveduras e algumas células de nosso corpo usam o processo anaeróbico Quando não há oxigênio disponível Realizando apenas fermentação E acaba utilizando 10x mais glicose do que em condições aeróbicas

Fermentação lática nos músculos As células de nossos músculos executam respiração aeróbica; Porém, com intenso trabalho muscular

o Sangue não dá conta de suprir as células com o O2 necessário Na falta de oxigênio, executa-se a fermentação lática para complementar a demanda

energéticao Apoio fundamental ao trabalho muscular, apesar de menos eficienteo Que resulta em músculos doloridos pelo acúmulo temporário de ácido lático

Tóxico para nossas células Porém, rapidamente eliminada

Respiração anaeróbica Certas bactérias obtém energia pela respiração anaeróbica O aceptor final de Hidrogênios não é o oxigênio

o Nitratoso Sulfatoso Carbonatos

Por não empregar o O2 diz-se que a respiração é anaeróbica; A semelhança reside no fato de que o aceptor final, seja ele qual for, produz ATP de

alguma forma, o que não ocorre na fermentação. Respiração produz ATP além da fermentação em sua fase final com o aceptor.

o Aceptor de oxigênio, respiração aeróbicao Outros aceptores, respiração anaeróbica.

Teoria da Bomba de hidrogênios Os cientistas querem relacionar o processo que ocorre na cadeia respiratória com as

pilhas químicas; No processo das pilhas, o revestimento externo de zinco doa elétrons e o carbono

interno recebe, fornecendo reações que ocorrem na pasta onde estão impregnados com sais.

Os elétrons só passam do zinco para a pasta quando ligamos fios; O deslocamento dos elétrons fornece trabalho (energia) para acender uma lanterna ou

movimentar um motor;

Mitchell acredita que as mitocôndrias operem de forma semelhante:o Os íons do hidrogênio no compartimento entre as membranas se difundem

para a matriz pela diferença de concentração e carga elétricao Mas só podem passar pelos poros que contêm enzimas sintetizadoras de ATP,

como os fios condutores da bateria;

Fazer cartões para os exercícios:EXE

10. e --> cartao14. 01+02+....+08+16+32 ==> 01. função primordial a reconstituição de ATP. Cartão!15. d ==> cartao!18. b ==> cartao22. d ==> cartao24. a ==> cartao26. 01+04+08+32 ; 16 não é. ==> cartão

Os genes e o controle do Metabolismo Modelo de Watson e Crick;

o No extremo, moléculas de açúcar-fosfato, ou desoxirribose;o Faz ligação com as bases nitrogenadas (A,C,G,T) o estas são unidas por pontes de hidrogênio;o A ligação entre as bases nitrogenadas são sempre:

Adenina Timina Citosina Guanina

Conhecido como nucleotídio

A duplicação do DNA É um processo semiconservativo

o As duas partes se rompem;o Cada uma origina uma parte nova;o E cada uma origina uma célula nova;o Na célula nova, há sempre um DNA original junto de um copiado;

Na divisão:o Pontes de hidrogênio se rompemo Cadeias começam a se separar;o Ação enzimática

Na união para duplicaçãoo Nucleotídios gerados unem-se a cada uma das cadeias agora separadao São unidas por uma ação enzimática, a polimerase.

As proteínas enzimáticas controlam todo o processo metabólico Em uma célula pode haver mais de 3000 tipos diferentes de enzimas. Enzima é proteína (mas o oposto não é verdadeiro); As proteínas são aminoácidos unidos em sequencia, como elos de uma corrente.

O papel da enzimao A enzima, por ser formada por proteínas, tem um esquema e organização

específicos;o A instrução de montagem determina a forma que ela terá e o seu papel;o Pessoas albinas, por exemplo, têm na enzima tirosinase um dos aminoácidos

trocados em relação aos demais seres humanos. O resultado é que a enzima não consegue transformar tirosina em melanina e a pessoa não terá a substância escura que protege a pele e, por isso, será albina.

Codificação Trinca de DNA As proteínas são formadas por 20 diferentes tipos de aminoácidos. Como unir as quatro bases nitrogenadas para possibilitar a codificação de 20

diferentes tipos de aminoácidos? Solução proposta, trinca de nucleotídeos;

o Cada três letras forma um aminoácido.o Ex: AAA, uma trinca de adeninas, formaria um determinado aminoácido;o ATC, outro;o Estas instruções estariam no DNA aos trios.

E a sequencia de aminoácidos forma a proteína; E os vinte tipos de aminoácidos formam todas as proteínas que necessitam os seres

vivos; O arranjo três a três das 4 opções nos dá 64 tipos distintos

o 4.4.4 = 64 opçõeso Dentro destas 64 opções, 61 são trincas que geram proteínas conhecidaso 3 devem ser separadores e terminadores;

Tipos de RNA

RNA Mensageiro Na elaboração de uma proteína DNA transcreve informação para uma molécula de RNA Mensageiro RNA Mensageiro

o O RNA Mensageiro é fabricado pela própria molécula de DNAo Cada trinca é chamada de códon.o Corresponde a um aminoácido que será fabricado

RNA Transportador Para montar a proteína É preciso colocar os aminoácidos na posição certa De acordo com a sequencia contida no RNA mensageiro A captação é feita pelo RNA Transportador.

o Cada trinca é chamada de anticódon;o Pelo anticódon o RNA t reconhece o local do RNAm onde deve estar o

aminoácido por ele transportado;

o Cada RNAt carrega um aminoácido específico de acordo com o anticódon que ele possui;

RNA ribossômico Outra peça fundamental na produção de aminoácidos (e proteínas) É o ribossomo

o Estrutura no citoplasmao Formada por um tipo especial de RNA, o RNA ribossômico + proteínaso Permite acoplar RNAt com o RNAm

Estrutura do RNA O RNA também é constituída por nucleotídeos em sequencia, formando cadeias

longas; Mas no RNA ao invés da Timina temos a uracila.

A formação do RNA (alcunha: Transcrição Genética) A partir do DNA Ação da enzima RNA polimerase Na abertura do DNA

o Ribonucleotídios livres unem-se a apenas uma das cadeiaso Sob o comando da enzimao Formando a molécula de RNAo Após a formação, o RNA se desprendeo E o DNA volta a se unir

A sequencia de união segue o emparelhamento:o Onde no DNA há Adenina, no RNA Uracila;o Onde há Timina, Adenina;o Onde há Citosina, Guanina;o Onde há Guanina, Citosina;

O processo de fabricação de RNA é chamado de transcrição genética.

Tradução genética A síntese de uma molécula de proteína Início – subunidade menor do ribossomo acopla no RNAm Logo chega RNAt com um aminoácido Em seguida, a subunidade maior do ribossomo se acopla aos outros dois Dá início à formação da proteína Ribossomo

o Sítio P e Sítio Ao Duas regiões onde há 1 molécula de RNAt ligada a 1 aminoácido;o Quem define qual aminoácido entra em cada sítio é o RNAm

Ele faz pelo códon (trinca de bases) Uma enzima promove a união dos aminoácidos do sítio P com sítio A

o Une os dois aminoácidos;o O RNAt do sítio P é liberado. A união ocorre no sítio A;o Dois aminoácidos estão no sítio A sendo um deles ainda ligado com RNAt;

o Os três dirigem-se ao sítio P, deixando o sitio A vazio;o No sítio A entra um novo RNAt com um novo aminoácido, sob a ordem da

enzima e codificação do RNAm; o O terceiro aminoácido se liga ao segundo; o O RNAt que estava ligado aos dois no sítio P é liberado;o e todo o processo se repete; o a cadeia vai ficando longa...

Tal estágio é chamado de elongação do polipeptídio;o Quando entra no sítio A o códon terminador;o Ocorre o estágio da terminação;o O último RNAt se desligao E as subunidades se desacoplam;

Para agilizar este processo de tradução genética; Uma mesma cadeira de RNAm pode acoplar-se a vários ribossomos E cada um fará a tradução de uma parte da proteína; São os poliribossomos ou polissomos; Gerando um grande números de proteínas idênticas; Em alguns casos a proteína já é introduzida ao retículo endoplasmático

o Isso ocorre quando o ribossomo une-se ao retículo também Portanto a produção de proteínas ocorre de duas formas;

o Quando os ribossomos estão ligados ao retículo endoplasmático;o Quando os ribossomos estão livres;

Aquelas proteínas fabricadas com ribossomos livreso Atuarão no interior da célula

As proteínas fabricadas por ribossomos associados ao retículo endoplasmáticoo Serão exportadas para atuar no ambiente celular;

Diversidade celular nos animais

Tecidos Grupos de células com funções específicas / especializações; Quatro categorias:

o Epitelialo Conjuntivoo Muscularo Nervoso

Reunião de tecidos: órgãos; Reunião de órgãos: sistemas ou aparelhos.

o Resolvem um determinado problema vital de sobrevivência do animal.

Tecido epitelial Proteção, absorção de substâncias do meio,

secreção percepção de sensações As células ficam aderidas umas às outras por meio de junções celulares;

o Desmossomo (desmo=ligação; somos=somatos=corpo) Como botões de pressão, com placas colantes, desmogleínas.

o Zona de oclusão Cinturões que unem as células impedindo moléculas de passar

o Lâmina basal Tapete de proteína onde as células se ligam Hemidesmossomos ligam a base das células a este tapete de proteína.

Epitélios de revestimentoo Células perfeitamente justapostas, como ladrilhos.o Se tiver uma só camada, epitélios simples;o Mais de uma camada, estratificados;o Uma camada, porém com umas células maiores que outras, pseudo-

estratificados.o Se forem achatados, recebem o nome de pavimentosos;o Se tiverem formas de cubos, cúbicos.o E se forem alongados, prismáticos;o Órgãos que se dilatam, como a bexiga – para receber urina – são os epitélios

de transição.o Exemplos:

Epiderme A camada mais superficial Epitélio estratificado (mais de uma camada) com função de

proteção; As células junto à lâmina basal estão sempre se multiplicando Para substituir as células mais superficiais As mais superficiais continuamente morrem e se soltam A pressão das novas em cima das antigas produz bastante

queratina que desempenha dois papeis interessantes: o primeiro é acelerar o processo de morte das antigas e o segundo é proteger contra pequenos arranhões e cortes, produzindo uma densa rede na superfície;

Epitélio de revestimento intestinal Possui células projetadas para absorver substâncias –

passando-as para o sangue; São as microvilosidades.

Epitélio dos tubos renais Invaginações; Aproveitar algo na urina que poderia ser devolvido ao sangue; Invaginação é o inverso da microvilosidade (formato) mas o

objetivo é o mesmo; Epitélio olfativo

Perceber sinais externos (sensor); Epitélios glandulares

o No interior de estruturas, glândulaso Objetivo é produzir e eliminar secreções;o Glândulas exócrinas

(exos=fora; secretar) Eliminam secreções para fora do corpo ou para cavidades internas dos

órgãos; Possuem um duto. Podem ser

Holócrinas (holos=total): produção drástica. Ela acumula os produtos até morrer, morrendo libera os produtos; Ex: sebáceas;

Merócrinas (meros=parte): células eliminam apenas a secreção, citoplasma intacto. Ex: salivares e sudoríparas;

Apócrinas (apo=separado): células que perdem alguma parte do citoplasma. Ex: glândulas mamárias.

o Glândulas endócrinas (endo=dentro); Eliminam secreções diretamente no sangue; Hormônios; Não possuem dutos.

o Glândula mista ou anfícrina (anfi=duas); Pâncreas por exemplo Desempenha os dois papeis;

o O processo de formação da glândula começa no estágio de embrião;o Um grupo de células forma o cordão;o Uma parte especializa-se na formação da glândula;o Outra vai virar o duto (se for exócrina);o Se for endócrina, o duto se isola. A secreção neste caso vai direto para o

sangue.

Tecido conjuntivo Unem outros tecidos, dando conjunto ao corpo. Suas células são separadas por grande quantidade de material produzido e secretado

por elas. O tipo de material no meio destas células indica de que tipo é, conforme a tabela:

o Tecido cartilaginoso somente em peixes cartilaginosos e durante nosso estágio embrionário. Aos poucos, a cartilagem vai sendo substituída por ossos.

o Algumas cartilagens ficam (sustentação do nariz, orelhas, traqueia, brônquios, entre os ossos do joelho, e entre as vértebras da coluna);

Tipo Características

Frouxo Células com três tipos de fibras: colágenas, elásticas e reticulares. Colágeno: grossa e resistente, distende-se um pouco quando tensionadas; Elástica: elastina. Elasticidade ao conjuntivo complementando a resistência das colágenas. Reticulares: ramificadas, traçado firme que liga o conjuntivo aos vizinhos.Substância fundamental ou amorfa; Uma espécie de gelatina que envolve as células. Fibroblastos: forma estrelada e núcleo grande. Secretam as proteínas que constituem as fibras. Macrófagos limpam o tecido e procurar bactérias e restos de células. Fagocitam agentes que penetram no corpo e restos de células mortas.Células mesenquimatosas: alta capacidade de multiplicação, dão origem a qualquer células deste tecido. Plasmócito: anticorpos.O tecido adiposo é um tipo de tecido frouxo. Neste, as células de gordura tendem a se acumular, conferindo reserva de energia.

Denso Fibroso (não-modelado)

Fibras entrelaçadas: resistência e elasticidade.Fibroblastos e fibrócitos. (ex: cásulas de órgãos como o rim, baço)

Tendinoso (modelado)

Fibras paralelamente, bastante resistente mas pouco elástico. Tendões que ligam aos músculos e ligamentos que ligam os ossos.Fibroblastos e fibrócitos (ex: tendão de Aquiles)

Cartilaginoso Hialino Fibras colágenas e condrina produzida por condroblastos. São avasculares. (condro=cartilagem e blastos=célula jovem). Alimentação destas células pelo pericôndrio (alguns capazes de se regenerar).Poucas fibras colágenas (ex: reforço da traqueia)

Elástico Poucas fibras colágenas, fibras elásticas (ex: sustentação da orelha)

Fibroso Abundância de fibras colágenas (discos vertebrais)

Ósseo Fibras colágenas e fosfato de cálcio. Cada unidade (pedaço) é uma matriz mineralizada cercada de vaso sanguíneo e nervo. São as unidades de Havers.Nesta matriz podemos ter osteoblastos (jovens) ligando uns aos outros. Quando amadurecem, retraem-se um pouco deixando espaço para circulação de O2 e sangue. Finalmente os osteoclastos (clasto=quebrar) são as células que garantem a regeneração das células osseas, facilitando a quebra de células desgastadas.Ossificação endocondral: ossificação dentro da cartilagem (substituição gradativa);Ossificação intramembranosa: formação de tecido ósseo dentro do tecido conjuntivo. Ex: ossos achatados da caixa craniana.

Sanguíneo É considerado tecido conjuntivo. Possui matriz extracelular, plasma. Contém água, sais minerais e proteínas. Três classes de célula: eritrócitos ou hemácias, leucócitos e plaquetas.Eritrócitos são achatados para maior contato com O2. Formados na medula óssea, inicialmente se chamam eritroblastos. Perdem o núcleo e passam a se chamar reticulócitos e depois de perderem as mitocôndrias e ribossomos, recebem o nome de eritrócitos. A vida útil é de 3 meses e são destruídas no fígado. Falta de ferro ou hemoglobina dá anemia.Leucócitos: esféricas e de diferentes tipos e funções. Granulosos ou não. Granulosos podem ser neutrófilos, eosinófilos e basólifos. Os agranulados são linfócitos e monócitos.Neutrófilos fagocitam bactérias e invasores pequenos. Eosinófilos e basófilos provocam alergia para combater agentes e chamar atenção.Linfócitos B e Linfócitos T. Linfócitos T assassinos destroem células anomais como cancerosas e infectadas por vírus. São os principais responsáveis pela

imunidade. Monócitos originam os macrófagos que vão fagocitar os invasores. Neutrófilos, eosinófilos, basófilos e monócitos são produzidos na medula óssea. Linfócitos são produzidos nos tecidos linfoides ao longo do corpo, especialmente no timo, baço e gânglios linfáticos.Plaquetas: ou trombócitos (thrombos=coágulo). Aderem às fibras colágenas e liberam enzima tromboplastina agindo com Ca+2 catalisa reação de protrombina em trombina e fibrinogênio em fibrina, uma rede de malhas finas onde grudam hemácias formando um coágulo que estanca a hemorragia. Plaquetas originam-se do tecido mielóide de células megacariócitos.

Tecido muscular Células longas, alta capacidade de contração. Proteínas de actina e miosina deslizam e promovem a contração muscular. Tipos de tecido:

o Estriado esquelético Popular carne. Recobre totalmente o esqueleto e está presa aos ossos. Longas fibras, muitos núcleos fundidos. Cada fibra tem miofibrilas, pequenas fibras contráteis

Formadas de actina e miosina. Em forma transversal e claramente se vê faixas claras e

escuras. Membrana plasmática é chamada de sarcolema (sarco=carne) Em intervalos, o sarcolema se dobra pra dentro, formando tubos

achatados, túbulos T, perpendicular às miofibrilas. Envolvendo as miofibrilas, retículo sarcoplasmático, um retículo

endoplasmático especializado no armazenamento de Ca++ para auxiliar

a contração muscular.o Estriado cardíaco

Encontrado apenas no coração; Fibras musculares com estrias transversais (como o muscular) Porém uninucleadas e ramificadas; Discos intercalares

Conexão elétrica entre as células do coração Recebendo um estímulo, o coração todo se contrai.

É um músculo involuntário.o Liso

Órgãos viscerais como estômago, intestino, útero, dutos das glândulas, paredes dos vasos sanguíneos;

Células uninucleadas e fusiformes (alongadas e com extremidades afiladas);

Sem estriação transversal, como as outras; Actina e miosina não estão alinhadas no comprimento da

célula, mas em espiral dentro da fibra Não há túbulos T, nem retículo endoplasmático bem-desenvolvido.

A contração da fibra é mais lenta mas pode ficar contraída por tempo maior

São músculos involuntários;

A contração muscular Miofibrilas são fibras feitas de duas proteínas

o Actina e miosinao Cilíndricaso Padrão de faixa com estrias transversais

Composta de sarcômeroso Delimitado por duas linhas ou discos Zo As faixas escuras indica onde a actina se sobrepõe à miosina;

A contração ocorre quando os filamentos de actina deslizam sobre os de miosina comprimindo o tamanho do sarcômero.

O estímulo para a contração vem do nervo que está sobre a fibra muscular.o Íons de Ca+2 são bombeados no interior do retículo sarcoplasmático para o

líquido citoplasmático encontrando em contato com as miofibrilas;o As moléculas de ATP reagem com a miosina, fazendo com que suas cabeças

dobrem com força e as fibras de actina se deslocam sobre o feixe de miosina. o E o processo de contração dura enquanto houver Ca+2 e ATP disponível.o Ao fim do estímulo, os íons Ca+2 voltam para o retículo sarcoplasmático e as

miofibrilas relaxam.o ATP é produzido pelas mitocôndrias através da respiração aeróbica ou, na

ausência de O2 pela fermentação lática. o As células musculares têm substâncias energéticas, fosfocreatina ou creatina-

fosfato que também consegue produzir ATP a partir do ADP para manter o músculo contraído por mais tempo.

Tecido nervoso Tecido responsável pela escolha do estímulo correto para enviar ao tecido muscular. Constituído por uma célula especial, neurônio. Podem ser bem longos; Três partes:

o Corpo celular Volumoso Núcleo e citoplasma: retículo endoplasmático, aparelho de Golgi e

ribossomos.o Dendritos

Prolongamentos que partem do corpo celular como antenas ramificadas

Recebe estímulos de outras células;o Axônio

Prolongamento celular único e mais longo que o dendrito; Conduz impulsos do corpo até alvos distantes (músculos ou outras

células nervosas) Extremidade ramificada para atingir mais de um destino;

Outras célulaso Schwann

Certos neurônios Enrolam-se em torno do axônio Capa membranosa, bainha de mielina

Isolante elétrico Aumenta a velocidade de propagação do impulso

Esclerose múltipla: perda progressiva da bainha de mielina. Entre as bainhas de mielina temos nódulos de Ranvier

Os intervalos que não contém bainha ajudam a ampliar a velocidade do impulso.

o Células da Glia Diferem em forma, função e papel desempenhado. Astrócitos suporte mecânico e alimento à rede nervosa; Oligodendrócitos equivalente à Schwann, bainhas protetoras no

encéfalo e medula espinhal. Micróglias macrófago, fagocitar detritos e restos do tecido nervoso.

Impulso nervosoo Dendrito corpo celular axônioo Elétricoo Diferença de potencial entre as superfícies interna e externa da célulao Membrana das células nervosas é polarizadao Interior negativo em relação ao exterior;o Potencial de ação:

Inversão da polaridade Dura 1,5 a 2 ms

Uma fração da célula despolariza a próxima até que o impulso chegue no final do axônio.

A transmissão do impulso é feita numa região do axônio chamada de sinapse nervosa. Axônio separada do próximo dendrito por uma região, espaço sináptico. No espaço há neurotransmissores ou mediadores químicos.

o Dois mediadores conhecidos: acetilcolina e adrenalina. Alguns neurônios farão a sinapse com o músculo, são as sinapses musculares.

Cartões: Epitélio são pobres em vascularização!!!Epitélio pavimentoso tem mais de uma camada!!!!objetivo das fibras do epitélio: tração e resistência.(Cartao). É tudo o que o sangue transporta! Oxigenio, co2, alimento, excretos!Hematopoiética=formação dos elementos do sangue., medula vermelha óssea!Nó de Ranvier, entre as bainhas de mielina de Schwann.

Reprodução Capacidade de um ser vivo gerar novos seres semelhantes a ele; Assexuada, um único genitor origina descendentes geneticamente idênticos; Na sexuada dois genitores originam um ser diferente deles;

Assexuada Divisão binária

o Organismos unicelulares;o A célula é o próprio organismo e se divide formando organismos-filhos;

Esporulaçãoo Multicelulares;o Certos fungos e algas;o Liberam células individuais, esporos.o Germinam quando encontram condições favoráveis;o Esporo: divisões mitóticas;o Organismo idêntico ao genitor.o Seres procariontes: bactéria do tétano Clostridium tetanii.

Seu esporo pode sobreviver muito tempo Até atingir um ferimento;

Brotamentoo Alguns fungos, algas, invertebrados e plantaso Formam-se brotos no corpo do organismo genitoro Desprende e tem vida independente

Gemulaçãoo Grupo de células, gêmula, altamente organizadoo Esponjas de água doceo Envolvida por uma capa protetora resiste a longos períodos de seca;o Uma gêmula origina uma nova esponja, quando favorável;

Sexuada Até os vírus podem misturar seus genes para formar indivíduos conjugados

(diferentes) Conjugação

o Seres procariontes, bactérias;o Os genes se misturam e a bactéria “fêmea” se divide por divisão binária;o Origina duas filhas com novas combinações genéticas;

Na sexuada é importante observar:Gametas haploides zigoto diploide embrião

Isogamiao Quando os gametas são tão iguais que é difícil distingui-los;

Ovogamia ou oogamiao Quando os gametas são diferentes, tendo normalmente o gameta masculino

menor tamanho e maior mobilidade, dotado de cauda;

o Enquanto o gameta feminino é maior e já contém substância para alimentar o futuro embrião;

Fecundação ou fertilização: processo de encontro e fusão dos dois; Membranas ovulares são os envoltórios do óvulo do ser humano

o contém ganga mucosa envolvendo membrana vitelínica envolvendo membrana plasmática;

o O óvulo, acredita-se, libera no meio líquido onde o SPTZ nada uma substância química que o estimula a nadar rapidamente em sua direção;

o O SPTZ é dotado de enzimas digestivas que irão perfurar o óvulo;o Tão logo um SPTZ consegue romper o óvulo, ocorre uma descarga elétrica que

irá desestimular as demais ligações dos outros SPTZ, e eles degenerarão;o O segundo mecanismo é a separação da membrana vitelínica da membrana

plasmática, criando um fosso perivitelínico que captará os SPTZ que eventualmente conseguirem passar pela ganga mucosa;

o A membrana vitelínica passa a se chamar de membrana de fecundação;o O SPTZ perde a cauda e vira pronúcleo masculino;o Ele vai ao encontro do pronúcleo feminino e originam o núcleo de

fecundação;o A fusão dos núcleos é a cariogamia (karion=núcleo; gamos=casamento); ou

anfimixia (anfio=dois; mixis=mistura); Na cariogamia já temos o zigoto.

o O material a qual constitui foi todo fabricado pelo óvulo: o SPTZ contribuiu apenas com o núcleo (código genético);

o A vida do zigito é curta: logo começa a formação das fibras do fuso e os cromossomos unidos iniciam a sua primeira condensação;

O embrião vem de sucessivas divisões mitóticas; Grupos de células especializam-se para as diversas funções do corpo; Formação dos tecidos: histogênese; Formação dos órgãos: organogênese; As idéias do pré-formismo, na época de Artistóteles

o Acreditava-se que ora o óvulo tinha já um mini ser formado (ovulistas) e outros que o espermatozoide carregava o mini ser (espermistas);

o Com a evolução dos microscópios, a ideia foi descartadao Mas percebe-se, nos sapos, que o óvulo tem determinadas partes pré-

programadas de desenvolvimento: como se fossem espaços em uma fábrica onde determinadas peças são montadas.

O zigoto passa basicamente por três processos:o Multiplicação, crescimento e especialização;o De uma célula o zigoto forma trilhões nós;

Multiplicaçãoo Imediatamente após a fecundação;o A multiplicação também é fundamental para cicatrização de ferimentos;

Crescimento celular

o Enquanto estão preocupadas com a duplicação “desenfreada”, as células não têm tempo de crescer;

o Mas à medida que o processo de multiplicação declina, as células começam a aumentar de tamanho;

A relação entre a multiplicação e o crescimento nos dá um cálculo interessante:o Estima-se que o zigoto pese em torno de 3 milionésimos de grama;o Quando nasce, aos 9 meses, o nenê pode ter 3.000 gramas (3Kg);o Aumento de peso na ordem de 1 bilhão de vezes em 9 meses;o Nos primeiros 7 anos de vida a criança passa de 3 Kg para 30Kg, um amento de

apenas 10 vezes; Especialização celular

o Começa a ocorrer em determinado momento na formação do embrião;o As células musculares

Alongam-se fundindo umas às outras terão no citoplasma finíssimos fios contráteis alinham-se para formar pacotes de núcleos rechaçados junto à

membrana;o As células nervosas

Especializam-se na condução elétrica; Longos prolongamentos com papel de cabos de transmissão nervosa;

Fases do desenvolvimento embrionário

Clivagens e formação da mórula 1h após a penetração do SPTZ Ovo conclui sua primeira mitose; Células iniciais são blastômeros; Zigoto duplica viram 2 blastômeros que duplicam viram 4; 8; 16; PG. Uma bolinha maciça está formada mórula (amora) O aspecto de amora é devido à clivagem ou segmentações;

Micrômeros e macrômeros Os blastômeros podem ser diferentes em tamanho; Anfíbios por exemplo; Por isso o blastômero recebe o nome de micrômeros (os menores) e macrômeros (os

maiores); Isso porque o óvulo tem muito vitelo (substância para alimentação) dificultando parte

da divisão; O ovo humano não tem muito vitelo, por isso o blastômero é igual; Quando há dificuldade, diz-se que a segmentação é incompleta e no nosso caso ela é

completa;

Formação da blástula Cavidade cheia de líquido no meio da mórula (das divisões); A cavidade vai ficando mais evidente à medida que as divisões sucedem-se; O estágio é chamado de blástula

A parte interna é a blastocela e a externa é a blastoderme. Neste momento já temos diferenças entre as blástulas de diferentes organismos (ser

humano, anfíbios, aves);

Gastrulação Na continuidade da divisão, Blástula dobra para dentro da blastocela acompanhada pela blastoderme; A invasão progressiva continua até que a parte de baixo encontra a parte de cima; Blastocela desaparece e dá origem a arquêntero (archais=antigo; enteron=intestino);

ou gastrocela (gastros=estômago; cella=cavidade); É aberta uma cavidade chamada de blastóporo. Esse conjunto novo é chamado de gástrula e o processo que o gerou, gastrulação. Essa ação de empurrar-se contra a blástula é chamada de embolia.

Histogênese e organogênese Tecidos e órgãos No estágio de gastrulação, a boca começa a se esboçar Assim como a estrutura e o plano de organização corporal do animal;

Folhetos embrionários Na gastrulação Primeiros tecidos embrionários Células em regiões bem definidas da gástrula; As mais externas que revestem o embrião, ectoderma (ecto=fora); O ectoderma dará origem à epiderme com todas as estruturas associadas;

o Também dá origem ao sistema nervoso. As células mais internas, endoderma delimitam a cavidade do arquêntero

o Originam o revestimento interno do tubo digestivoo Da boca ao ânuso Formará as glândulas da digestão;o Sistema respiratório: brânquias ou pulmões também são originários do

endoderma; Células entre ectoderma e endoderma são as mesodermas (meso=meio);

o Originará a porção mais volumosa das estruturas e órgãos corporaiso Músculos, ossos, sistema circulatório, excretor, etc;

Folheto Tecidos e órgão que origina no adultoEctoderma Epiderme e anexos (pelos, glândulas, etc).

Sistema nervoso (cérebro, medula, nervos e gânglios nervosos)Mesoderma Derme (camada interna da pele)

Sistema muscular (liso e esquelético)Sistema circulatório (coração, vasos sanguíneos e sangue)Esqueleto (crânio, coluna vertebral e ossos dos membros)Sistema urogenital (rins e dutos, bexiga, uretra, gônadas e dutos genitais)

Endoderma Epitélio e glândulas do tubo digestivoEpitélio do sistema respiratório (brânquias ou pulmões)Epitélio de revestimento interno da bexiga urinária

Na continuidade da gastrulação,o O plano vai alongando-se e surge

Tubo nervoso e a notocorda; A notocorda é um estrutura importante no desenvolvimento embrionário

o Suas células produzem substância gelatinosao Virando um bastão semi-rígidoo Define o eixo corporalo Suporta o tubo nervosoo Protege-o de danos com torções que o embrião realiza durante seu

desenvolvimento;

Nêurula A definição do tubo nervoso marca o início do desenvolvimento do sistema nervoso; Por esse motivo a gástrula passa a se chamar de nêurula.

Somitos No estágio da nêurula também ocorre o desenvolvimento do mesoderma O mesoderma cerca completamente o tubo nervoso e a notocorda E se divide em blocos, somitos.

o Formando os ossos da coluna vertebral, musculatura esquelética e derme;

Celoma No ventre do embrião Não há formação de blocos (somitos) mas duas camadas delgadas, com espaço oco O celoma No celoma os futuros órgãos irão se alojar Cavidades formadas até agora:

o Blastocela, dos blastóporoso Arquêntero pela endoderma (intestino primitivo)o Celoma pela mesoderma (cavidades do aparelho digestivo);

Encéfalo Tubo nervoso se fecha Parte anterior avoluma e se desenvolve, o encéfalo; No resto do tubo, medula nervosa; Ramificações, nervos por todo o corpo; No arquêntero, as glândulas se formam para o aparelho digestivo; A glândula mais volumosa é o fígado. O mesoderma ventral, celoma, dá origem ao coração, artérias, veias e capilares, rins,

bexigas e vias urinárias. Mesoderma dorsal, somitos, originam os músculos, coluna vertebral, derme e ossos;

Atividade gênica diferencial É a teoria da ativação/inativação dos genes em determinadas células Para que elas possam desempenhar funções específicas do tecido onde se encontram;

Imaginando 4 características do corpo humano:A. Síntese de enzimas atuando na respiração celular;B. Síntese de pigmentos da pele;C. Síntese de hemoglobina; D. Proteínas típicas do músculo

Tomando agora 3 células de diferentes órgãos/tecidos do corpo humano:1) Células da pele: ativada característica A e B;2) Células musculares: ativadas características A e D;3) Hemácias jovens: A e C;

Ainda não se sabe o que indica a ativação de uma célula; Porém já se sabe que a posição que elas ocupam no embrião em desenvolvimento

indicam a atividade que elas desempenharão;

Ovos em mosaico / ovos em regulação A quantidade de vitelo indicará onde começam as clivagens E se o blastômero terá tamanho igual ou se haverá micrômero e macrômero; Os componentes do citoplasma também têm distribuição heterogênea na célula; Algumas células têm distribuição tão heterogênea – e o macrômero é tão maior que o

micrômero – que seus ovos são chamados ovos em mosaico; por exemplo, nos moluscos; A separação do blastômero levará a morte do zigoto.

Os vertebrados já não têm tanta diferenciação do blastômero, são os ovos de regulação. Uma eventual separação dos blastômeros não seria prejudicial

o Na verdade, a separação dos blastômeros originam os gêmeos univitelinos, também conhecidos como gêmeos idênticos ou monozigóticos;

Transplante de núcleos Determinadas células contém todas as funções e todas ativadas; Um transplante experimental usando célula intestinal de girino de sapo; Pegou-se o núcleo desta célula e implantou-se em uma óvulo não-fecundado. O resultado: um sapo foi gerado; Esta célula contém todas as informações genéticas necessárias e ativadas, é uma célula

totipotente; No ser humano, células da blástula e gástrula jovens também são totipotenciais; Após

esta fase teremos células que não são (as gástrulas velhas não são). A conclusão, após alguns estudos e implantes com microcirurgias, conclui-se que a

diferenciação ocorre mesmo na fase de gástrula;o Um grupo de células jovens da gástrula foram retiradas da região ventral e

inseridas na região dorsal de outro embrião Elas ainda não tinham diferenciado e, portanto, seguiram as novas

orientações;o Um grupo de células velhas da gástrula foram retiradas da mesma região

ventral e introduzidas na região dorsal de outro embrião E estas células tentaram desempenhar o papel que havia sido

determinado no embrião anterior;

Indução embrionária O organizador de toda a história começa na fase de gástrula jovem É a parte do lábio dorsal do blastóporo, uma das primeiras dobras que ocorre; O objetivo é formar a coluna dorsal; Mas as células desta borda influenciam suas vizinhas na programação; Processo

chamado de indução embrionária. Assim, se um grupo de células da borda for retirada e implantada em um outro

embrião, ainda que na fase de gástrula jovem, resultará em dois anfíbios ligados ventralmente.

Organizadoreso Cientistas lançaram e provaram a hipótese de que a diferenciação é

influenciada pelas células mediante certas substâncias;o Pegando-se a formação do olho nos vertebrados;o As primeiras invaginações da epiderme na região anterior originarão o futuro

olho;o Cada invaginação corresponderá à futura retina e lançará substâncias para a

formação da córnea e do cristalino;o Colocando uma membrana semi-permeável na saída da retina observar-se-á

que não haverá formação da córnea nem do cristalino;o A membrana semi-permeável barra moléculas relativamente grandes, o que

permite acreditar que estas substâncias sejam de natureza proteica; Texto interessante sobre genes talentosos.

o O texto sugere que determinados genes são responsáveis pelo controle na formação do embrião e também na manutenção do ser vivo;

o Indústrias farmacêuticas estão tentando entender melhor estes genes especialmente na tentativa de barrar processos cancerígenos e hereditários;

o Então aqui o gene talentoso tem mais a ver com o seu papel de controle do que com a genialidade.

EXE1. E2. E3. B4. A5. C6. D7. B8. B cartão9. C cartão, notocorda vem do teto do arquêntero. É C10. B cartão É B: a coluna vertebral envolve o tubo neural. Tubo neural em A,

coluna vertebral que ainda é a notocorda em B.11. A É C: revisar os macrômeros e micrômeros em corte!!!!!!!!!!12. E cartão13. E14. C cartão15. D cartão

16. A cartão17. A cartão18. A É B: novamente os micrômeros!!!!!!!19. E É B: novamente os micrômeros!!!!!!!20. E é D: a cavidade do arquêntero!21. 01+02+08+16 = 27 cartão22. C23. D24. A cartão25. B26. D27. E É A: é a distribuição do citoplasma, que é determinada pela distribuição do

vitelo., só que a reguladora é mais específica.28. E cartão

Aprofundamento:

1. A diferença entre os processos está na formação dos macrômeros e micrômeros em B, algumas clivagens são maiores do que as outras enquanto em A os blastômeros têm o mesmo tamanho. A diferença está na quantidade de vitelo no ovo: o anfíbio necessita mais vitelo, mais substância proteica, e a substância ocupa espaço dentro do ovo, facilitando a produção do macrômero em detrimento do micrômero.

2. A. Na fase de gástrula.B. a1: ectoderma; b1: mesentoderma; c1: arquentero; d1: blastóporoA2: ectoderma; b2: mesoderma; c2: arquentero; d2: celoma; e2: tubo nervoso; f2: notocorda;

a. Nêurula.b. (já definido)c. (demonstrar a existência da notocorda e do tubo nervoso, o arquentero, o

celoma...)3. A) ectoderma

B) endoderma

C) mesoderma

D) mesoderma

E) mesoderma

F) ectoderma

4. Pode ser concluído que as células diferenciadas já trazem determinadas características inativadas e isto inviabiliza a formação de um novo embrião na ocasião de seu transplante para uma célula anucleada.

Ainda assim houve algum sucesso no desenvolvimento tendo em vista que algumas células poderiam ainda estar ativadas a ponto de possibilitar a geração do ser.