Aula 5 núcleo celular
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O documento descreve as principais características do núcleo celular e dos cromossomos. O núcleo contém o DNA organizado em cromossomos e é delimitado pela carioteca. Os cromossomos contêm DNA enrolado em proteínas histônicas e não-histônicas, formando a cromatina. A cromatina se organiza em diferentes níveis de condensação ao longo do ciclo celular.
Aula 5 núcleo celular
- 1. Biologia Celular Profa. Dra. Ivina Brito
- 2. A presença do núcleo é a principal característica que distingue as células eucariontes
- 3. • Único e esférico ou ovóide • Localizado no centro da célula • Há células com dois ou mais núcleos • musculares esqueléticas e hepáticas • Há células com núcleos achatados ou lobulares
- 4. • Ocupa 10% do volume total da célula • Abriga o DNA 46 cromossomos • Abriga RNA, proteínas e o nucléolo • É delimitado pela carioteca ou envoltório nuclear
- 5. ENVOLTÓRIO NUCLEAR (CARIOTECA) • É composto por duas membranas concêntricas • Possui poros comunicam o interior do núcleo com o citosol
- 6. ENVOLTÓRIO NUCLEAR (CARIOTECA) Membrana externa Membrana interna Espaço perinuclear Retículo endoplasmático rugoso Poro Ribossomo Lâmina nuclear
- 7. POROS DO ENVOLTÓRIO NUCLEAR • Existem de 3.000 a 4.000 poros • Formados por um conjunto de proteínas • Nucleoporinas COMPLEXO DO PORO
- 8. POROS DO ENVOLTÓRIO NUCLEAR • Oito colunas protéicas • formam uma parede cilíndrica • Proteínas de ancoragem • fixam as colunas protéicas ao envoltório nuclear COMPLEXO DO PORO
- 9. POROS DO ENVOLTÓRIO NUCLEAR • Proteínas radiais • surgem das colunas e se orientam para o centro do poro • se comportam como um diafragma COMPLEXO DO PORO
- 10. POROS DO ENVOLTÓRIO NUCLEAR • Fibrilas protéicas • se projetam para o nucleoplasma e o citosol • uma fibra circular une as fibrilas da parte interna COMPLEXO DO PORO
- 11. • Entrada de proteínas • mecanismo seletivo • só entram proteínas que possuem um peptídeo sinalizador (ou peptídeo-sinal) específico • precisam estar associadas a outras proteínas específicas • importinas ou transportinas A passagem de macromoléculas através do complexo do poro é regulada
- 12. • Entrada de proteínas • Transporte ativo A passagem de macromoléculas através do complexo do poro é regulada Proteína Importina
- 13. • Saída de proteínas e RNA • Proteínas com peptídeo sinalizador • Associadas à outras proteínas específicas • Exportinas e transportinas • Transporte ativo A passagem de macromoléculas através do complexo do poro é regulada Proteína Exportina
- 14. Constituídos pela cromatina CROMOSSOMOS Uma molécula muito longa de DNA associada a diversas proteínas
- 15. CROMOSSOMOS • Células somáticas humanas • 46 cromossomos = 46 moléculas de DNA • 22 pares de cromossomos autossomos • 1 par de cromossomos sexuais Células somáticas diplóides Gametas haplóides Cariótipo
- 16. Células somáticas diplóides Gametas haplóides
- 17. • Moléculas de DNA • Informações genéticas • DNA é igual em todas as células O conjunto de informações genéticas depositadas no DNA é chamado de GENOMA
- 18. CROMOSSOMOS DNA precisa se enrolar para caber no núcleo da célula e para garantir seu funcionamento O grau de enrolamento varia de acordo com o momento do ciclo celular
- 19. • CICLO CELULAR • Conjunto de processos que se passam numa célula viva entre duas divisões celulares INTÉRFASE Fase de preparação para divisão celular Síntese de RNA Condensação mínima MITOSE Fase de divisão celular Condensação máxima
- 21. CROMOSSOMOS • Proteínas: • Histonas • Proteínas não-histônicas
- 22. • HISTONAS • Fundamentais no enrolamento da cromatina • Proteínas básicas: aminoácidos positivos • Ligam-se ao DNA: carga negativa CROMOSSOMOS Cromossomo Histona DNA
- 23. • HISTONAS • Existem 5 tipos: • H1, H2A, H2B, H3 e H4 • DNA se enrola em torno das histonas, formando o nucleossomo CROMOSSOMOS Histonas nucleossômicas
- 24. • NUCLEOSSOMO • Estrutura octamérica • Composta por duas H2A, duas H2B, duas H3 e duas H4 • 2 voltas no DNA CROMOSSOMOS
- 25. • NUCLEOSSOMO • Estrutura octamérica • Composta por duas H2A, duas H2B, duas H3 e duas H4 • 2 voltas no DNA
- 26. • NUCLEOSSOMO • Histona H1 • Fixa as 2 voltas de DNA • Nucleossomo + histona H1 CROMOSSOMOS CROMATOSSOMO DNA Histona H1 Nucleossomo Cromatossomo
- 27. • Proteínas acessórias • Ajudam as histonas a se ligarem entre si • Proteína N1 e Nucleoplasmina CROMOSSOMOS H2A à H2BH3 à H4
- 28. • Proteínas não-histônicas • Podem estar associadas ao DNA ou livres no nucleoplasma • Células metabolicamente mais ativas possuem mais proteínas não- histônicas • Grande diversidade: • participam da estrutura dos cromossomos • relacionadas aos processos de replicação e reparo do DNA • relacionadas aos processos de ativação e repressão gênica CROMOSSOMOS
- 29. • A cromatina de cada cromossomo deve sofrer novos e sucessivos graus de enrolamento • Induzido por um complexo de proteínas nucleares condensinas CROMOSSOMOS
- 30. CROMOSSOMOS A cromatina se enrola sobre si mesma, formando uma estrutura helicoidal (30 nm diâmetro) chamada solenóide ou fibras de cromatina Depende das histonas H1
- 31. CROMOSSOMOS A fibra de 30 nm forma laços (ou alças), que nascem de um eixo protéico (proteínas não-histônicas)
- 32. CROMOSSOMOS • Durante a intérfase: • Heterocromatina • cromatina mais condensada • DNA inativo • Eucromatina • cromatina menos condensada • DNA ativo
- 33. CROMOSSOMOS • HETEROCROMATINA • Constitutiva • permanentemente condensada • 10 a 25% do DNA • Facultativa • condensação varia entre os tipos celulares ou com a diferenciação celular
- 34. CROMOSSOMOS • HETEROCROMATINA FACULTATIVA • Cromossomo X feminino • condensação aleatória de 1 cromossomo do par • no mesmo órgão, existem células com cromossomo X paterno condensado e células com o cromossomo X materno condensado
- 35. CROMOSSOMOS • Durante a mitose: • Cromossomos apresentam uma morfologia característica: • compostos por 2 filamentos = CROMÁTIDES • unidos pelo CENTRÔMERO (CONSTRIÇÃO PRIMÁRIA) CENTRÔMERO CROMÁTIDE CROMÁTIDE
- 36. CROMOSSOMOS • CENTRÔMERO • Divide as cromátides do cromossomo mitótico em dois braços • braço curto (p) • braço longo (q) • TELÔMEROS • Extremos dos braços Cromátides Centrômero Telômero Braço longo Braço curto
- 37. CROMOSSOMOS • Posição do centrômero: • Metacêntricos • Submetacêntricos • Acrocêntricos
- 38. CROMOSSOMOS • Contrições secundárias • Utilizadas no reconhecimento e caracterização dos cromossomos no cariótipo
- 39. • DNA • Sequências de nucleotídeos não repetidas ou pouco repetidas (75%) • setores funcionais do DNA GENES (13%) • Sequências de nucleotídeos que se repetem muitas vezes (25%) • DNA repetitivo
- 40. • DNA repetitivo • Disposto em turnos: repetições seguidas • DNA satélites centrômeros, braço longo do cromossomo Y • DNA microssatélites sequências curtas de DNA repetidas • DNA minissatélites DNA repetitivo dos telômeros e DNA hipervariável • Disperso: repetições alternadas