celulas importantes em bioprocessos

8/16/2019 Celulas Importantes Em Bioprocessos

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Renata Miliani Martinez - UNISO



Os seres vivos



A célula A célula é a menor unidade estrutural básica do ser vivo A palavra célula foi usada pela primeira vez em 1667 pelo inglês

Robert Hooke pelo uso de um microscpio! ele observoupedacin"os de corti#a

A técnica de utiliza#$o de corantes permitiu a identifica#$o do n%cleocelular e dos cromossomos! suportes materiais do gene

&icroscpio eletr'nico &icroscpio ptico



( )odo genoma *eucarioto ou procarioto+ possui a fun#$ode replica#$o da informa#$o codificada pelo materialgenético ,ue o constitui

( -enomas procariticos s$o relativamente mais simples,ue genomas eucariticos

Os seres vivos



.rocariontes / 0ucariontes

)aman"o do genoma

0strutura molecular

istribui#$o de genes



2élulas procariticas

3e caracterizam pela pobreza de membrana plasmática4 Ao contrário dos eucariontes! n$o possuem uma membrana

envolvendo os cromossomos! separando5os do citoplasma4Os seres vivos constitudos por estas células s$o denominados

procariotas! compreendendo principalmente as bactérias! ealgumas algas *cianofceas algas azuis+4



08emplo procarionte 5 E. coli

( .or sua simplicidade estrutural e rapidez na multiplica#$o! a célulaEscherichia coli é a célula procarionte mais bem estudada4

( 0la tem forma de bast$o! possuindo uma membrana plasmáticasemel"ante 9 de células eucariontes4

( .or fora dessa membrana e8iste uma parede rgida! com :;nm deespessura! constituda por um comple8o de protenas eglicosaminoglicanas4

( 0sta parede tem como fun#$o proteger a bactéria das a#<esmec=nicas



2élulas procariontes fotossintetizantes

.ossuem em seu citoplasma!algumas membranas! paralelasentre si! e associadas a clorofila oua outros pigmentos responsáveispela capta#$o de energia luminosa

iferente das células eucariontes!os procariontes n$o possuem umcitoes,ueleto *responsável pelomovimento e forma das células+

A forma simples das célulasprocariontes! ,ue em geral éesférica ou em bastonete ! é

mantida pela parede extracelular !sintetizada no citoplasma eagregada 9 superfcie e8terna damembrana celular4



Cromossomo único → dsDNA circular

Replicon

Exceções Lineares

Streptomyces lividans Rhodococcus fasciens Espiroquetas (Borrelia)

&aterial genético células procariontes



~9,5x106pb

Tamanho do Genoma

Mycoplasma genitalium

~0,6x106pb

Myxococcus xanthus

Saccharomycescerevisiae

~13x106pb



Cromossomo de E. coli

( &olécula de >A fita dupla circular de ?!: / 1;@ pb

( .or ser capaz de se auto5duplicar! o cromossomo bacteriano é

considerado um replicon

( 3ua estrutura compacta dedica5se

,uase ,ue e8clusivamente 9

codifica#$o de protenas

*genes estruturais+

2romossomos células procariontes



Organiza!o dos genes em operons

( -enes ,ue codificam produtos com fun#<es relacionadas*componentes de uma mesma rota metablica+

( Responsáveis pelo controle da e8press$o gênica

( &ostram5se presentes apenas em procariotos

( 3eus produtos s$o regulados pela presena de substrato

-enoma células procariontes



"nidades transcricionais policistr#nicas $Operons%

Operons células procariontes



( )odo genoma de procariotoestá contido num %nicocromossomo4

( 08ce#$o elementosgenéticos mveis4

1. Bacteriófagos

2. Plasmídeos

3. Transposons

0lementos genéticos mveis



( 0lementos e8tra5cromossomais com capacidade de replica#$o aut'nomaconstitudos por uma molécula de >A fita dupla circular4

( 3ua se,Bência nucleotdica tem pouca ou nen"uma "omologia com ocromossomo da célula "ospedeira *elemento estran"o a bactéria+4

( 2onferem vantagens adaptativas 9s bactérias ,ue ospossuem4

produ#$o de to8inas

produ#$o de pilinas

produ#$o de adesinas

( 2onferem resistência a m%ltiplos antibiticos *tornamproblemático o tratamento ,uimioterápico de determinadasinfec#<es4+

.lasmdeos



( CrusD >$o possuem uma ma,uinaria prpria *incapazes de semultiplicarem na ausência de um "ospedeiro+

( 0lementos e8tra5cromossomais ,ue gan"aram a capacidade desintetizar um capsdeo protéico

( .odem apresentar genomas de R>A! ss>A circular ou ds>Alinear *coli&agos+

'irulentos multiplicam5se dentro da célula"ospedeira dando origem a outros ,ue s$o liberados

aps a lise celular *ciclo l(tico+4

Temperados podem se integrar no genomabacteriano *linhagem lisog)nica+! ou entrar emciclo ltico4

Eacterifagos



se,Bências de >A inseridas em novos stios gen'micos *catalisadas a partir de enzimasespecficas 5 transponsases+

envolvem processos de recombina#$o e replica#$o gerando : novas cpias do elementogenético transponvel original

F uma ,ue permanece no stio parentalF outra ,ue aparece num determinado stio alvo

( *ltera!o da integridade de seus s(tios+alo

14 ativa#$o de genes inativos:4 dele#<es! invers<es e fus<es cromoss'micas

- Con&erem signi&icatia plasticidade gen.tica nos genomas /ue as possuem

)ransposons



Classi&ica!o

Transposons simples $% carregam apenas a informa#$o genética essencial para atransposi#$o4

Transposons complexos carregam! também! informa#<es n$o relacionadas atransposi#$o 4

F resistência a antibiticos

F capacidade de movimenta#$o entre bactérias

)ransposons



2élulas eucariticas

.ossuem três componentes principais! ,ue possuem vários subcomponentesou subcompartimentosD5 23cleo! ,ue constitui um compartimento limitado por um envoltrio nuclear 5 Citoplasma

5 4embrana plasmtica e suas diferencia#<es

Apresentam grande variabilidade na forma! geralmente associada 9 suafun#$o especfica! citoes,ueleto presente em seu citoplasma! a a#$omec=nica e8ercida por células adGacentes e a rigidez da membranaplasmática

3$o usualmente maiores e estruturalmente comple8as

As organelas presentes no citoplasma possuem papéis especficos definidospor rea#<es ,umicas A presen#a ou ausência de determinadas organelas definirá se a célula é

vegetal ou animal



2élulas animais



A fun#$o básica da membrana plasmática é regular a passagem e atroca de subst=ncias entre a célula e o meio em ,ue ela se encontra

)ambém é fun#$o da membrana plasmática a prote#$o da célula

&embrana celular



Atua como transportador de subst=nciasHá duas formasD

5 O R404 liso! onde "á a produ#$o de lipdios

5 O R404 rugoso! onde se encontram aderidos a sua superfciee8terna os ribossomos! sendo local de produ#$o de protenas! as

,uais ser$o transportadas internamente para o 2omple8o de -olgi

Retculo endoplasmático



Organela formada por duas membranas lipoprotéicas4 entro delasse realiza o processo de e8tra#$o de energia dos alimentosDRespira#$o celular

&itoc'ndria



0strutura ,ue apresentaenzimas digestivas capazes dedigerir um grande n%mero deprodutos org=nicos

Realiza a digest$o intracelular importante nos glbulos

brancos e de modo geral para acélula Gá ,ue digere as partesdesta *autofagia+ ,ue ser$o

substitudas por outras maisnovas! o ,ue ocorre comfre,Bência em nossas células

Iisossomo



3$o bolsas membranosas eac"atadas! ,ue podemtransformar subst=ncias ,uec"egam via retculo

endoplasmáticopodem também eliminar

subst=ncias produzidas pelacélula! mas ,ue ir$o atuar foradela *enzimas por e8emplo+

.roduzem ainda os lisossomos

2omple8o de -olgi



3$o estruturas cilndricas! geralmente encontradas aos pares

Os pares participam da divis$o celular! JorientandoK o deslocamentodos cromossomos para as células ,ue est$o sendo formadas

2entrolo



O n%cleo geralmente tem forma esférica4 >a maioria dos casos! ele ficano centro da célula

A sua fun#$o é comandar todas as atividades da célula! através dasinstru#<es fornecidas pelos genes

O n%cleo possuiD

+ 4embrana nuclear ou cariotecaD uma membrana ,ue o separa docitoplasmaL+ uco nuclear D um l,uido ,ue o

preenc"e completamenteL+ 2ucl.olosD s$o corp%sculos

arredondadosL+Cromossomos s$o responsáveis

pela transmiss$o dos caracteres"ereditários4

>%cleo celular



3$o aglomerados de moléculas de R>A riboss'mico! ou seGa! R>A,ue entrará na composi#$o dos ribossomos

>ucléolo



2élula vegetal



Organela ,ue é a sede da fotossntese! pois contém moléculas declorofila ,ue capturam a luz solar e produzem moléculas comoglicose ,ue poderá ser utilizada pelas mitoc'ndrias para a gera#$ode energia

2loroplasto



2onstituda por celulose e também por glicoprotenas *a#%car Mprotena+

Nuntas essas duas membranas formam uma estrutura muitoresistente

.arede celulsica



0strutura derivada do retculo endoplasmático ,ue pode conterl,uidos e pigmentos! além de diversas outras subst=ncias

Cac%olo



.rocariontes 8 0ucariontes

C.lulas procariontes C.lulas eucariontes

7nolt8rio nuclear Ausente .resente

2* esnudo 2ombinado com protenas

Cromossomas nicos &%ltiplos

2ucl.olos Ausentes .resentes

iis!o Pus$o binária &itose e meiose

:ibossomas 7;3Q *;3 M S;3+ T;3 *6;3 M ?;3+

7ndomembranas Ausentes .resentes

4itoc#ndrias Ausentes .resentes

Cloroplastos Ausentes .resentes em células vegetais

;arede celular >$o celulsica 2elulsica em células vegetais

7xocitose e endocitose Ausentes .resentes

Citoes/ueleto Ausente .resente

Q3 corresponde a unidades 3verdberg de sedimenta#$o! ,ue depende do taman"o molecular4 Uuadro retirado do livroD 0 ROE0R)V3 5 HVE 5 Bases da Biologia Celular e Molecular ! SW edi#$o! Rio de NaneiroD-uanabara Xoogan! :;;14



( Y7Z dos genes s$o de regula#$o4 ( SZ dos genes s$o de regula#$o4

( SZ 3$o se,Bências n$o codantes*inter5espa#adores gênicos+4

( Y7Z 3$o se,Bências n$o codantes*inter5espa#adores gênicos+4

.rocariotos 8 0ucariotos



Número de Genes

.rocariotos 8 0ucariotos

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