Citoplasma e Núcleo celular

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Citoplasma

Composto por uma matéria coloidal denominada citosol, o citoplasma corresponde à totalidade da área intra-celular dos procariontes, e ocupa o espaço existente entre a membrana plasmática e o envoltório nuclear nos eucariontes.

Constituição: citosol, estruturas não membranosas (citoesqueleto, ribossomos e inclusões).

Citosol:
• constituição: água, íons, glicose, aminoácidos, proteínas, polissacarídeos, polinucleotídeos.
• sede de muitas reações bioquímicas: glicólise, por exemplo.
• natureza físico-química: coloidal (proteína em água; partículas: micelas – 0,1 a 0,001 micrômetros de diâmetro).
• movimento browniano: movimento errático das micelas.
• estado sol: mais fluido, micelas separadas pela água.
• estado gel: consistente (gelatinoso), micelas agrupadas.
• tixotropia: passagem de gel para sol e sol para gel.
• ectoplasma: mais externo, plasmagel.
• endoplasma: mais interno, plasmasol, contém as organelas.
• movimentos: ciclose – deslocamento circular do endoplasma, principalmente em células vegetais; pseudópodos – expansões citoplasmáticas acompanhadas pela membrana; locomoção celular e englobamento de partículas (ex.: células de defesa).
• citoesqueleto: responsável pela forma e movimentos celulares; constituição: microfilamentos, filamentos intermediários, microtúbulos.
• microfilamentos: dupla-hélice de actina;  7nm de diâmetro; contração total ou parcial da célula e estabiliza a forma celular; ligada à miosina, promove a contração da fibra muscular, citocinese.
• filamentos intermediários: proteínas fibrosas da família da queratina, 8 a 12nm de diâmetro; somente em organismos pluricelulares; estabilidade celular e resistência à tensão; formam uma malha interna na célula; participam da formação dos desmossomos.
• microtúbulos:  formados por um proteína, a tubulina, em formado helicoidal com um vão central (como canudinho de refrigerante); 18 a 25nm de diâmetro; esqueleto de projeções celulares e base para movimento de proteínas motoras; formam cílios e flagelos, centríolos e o fuso durante a divisão celular (deslocamento dos cromossomos).

Componentes citoplasmáticos:

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Núcleo celular

Descoberta: 1831, por Robert Brown.

Função: controle das atividades celulares e sede de reações metabólicas.

Forma: variada, típica para cada tipo celular; acompanha a forma da célula.

Número: único, em células uninucleadas; há células binucleadas e plurinucleadas; células anucleadas como as hemáceas, vivem pouco (não podem refazer suas enzimas).

Posição: normalmente central, mas varia especificamente para cada tipo celular.

Tamanho: específico para cada tipo celular.

Relação núcleo-plasmática: (volume nuclear) / (volume do citoplasma – volume nuclear)

Estudo: só é possível durante a interfase, durante a divisão o núcleo é descaracterizado.

Estrutura do núcleo interfásico: carioteca, nucleoplasma, nucléolo, cromatina.

Carioteca: visível ao M.E.; dupla; espaço entre as duas lâminas, espaço perinuclear; membrana externa com ribossomos; membrana interna sem ribossomos; desaparece na prófase e reaparece na telófase; sem regeneração; com poros (annulli), intercâmbio núcleo e citoplasma.

Nucleoplasma: homogêneo; corresponde ao hialoplasma.

Nucléolo: estrutura esférica; pode faltar em algumas células; ricos em RNA associados à proteínas; local de síntese e de armazenamento de RNAr; ligado à região organizadora nucleolar do cromossomo; desaparece no início da divisão celular.

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Cromatina: constituída por desoxirribonucleoproteínas – DNA + proteínas básicas (histonas); aspecto do DNA durante a interfase.
a) Eucromatina: pouco eletrodensa; ativa geneticamente; desespiralizada.
b) Heterocromatina: muito eletrodensa; desativa geneticamente; espiralizada.

Cromatina sexual: descoberta por Barr e Bertram em 1949; desativação de um dos dois cromossomos sexuais do ser homogamético; em mamíferos, desativação de um dos dois cromossomos sexuais “X”; em homens = teste negativo; em mulheres = teste positivo; quantidade de cromatina = quantidade de cromossomos “X” – 1; importância da cromatina sexual ou corpúsculo de Barr – diagnóstico citológico do sexo.
• Meninos com teste da cromatina sexual positiva: síndrome de Klinefelter (XXY);
• Meninas com teste da cromatina sexual negativa: síndrome de Turner (X0).

Cromossomos: Resultam da condensação (espiralização) e individualização do DNA durante a divisão celular, tornando-o visível ao M.O. Atualmente são definidos como unidade morfofisiológica visível ou não ao microscópio óptico, contendo informação genética, independente ou não de estar na mitose.

Máxima condensação: durante a metáfase; momento de máxima visualização.

Constituição: cada cromossomo é formado por uma molécula de DNA associada a várias moléculas de histona.

Nucleossomo: cada porção de DNA envolvendo 8 moléculas de histonas.

Estrutura: constrição primária divide o cromossomo em dois braços.

Centrômero: localizado na constrição primária; formado por dois discos protéicos, os centrômeros – local de inserção dos microtúbulos do fuso mitótico.

Outras constrições: chamadas secundárias.

Região Organizadora Nucleolar (RON): satélite, zonta sat, região sat – constrição secundária; local de síntese do RNAr; em humanos ocorre nas extremidades dos cromossomos 13, 14, 15, 21 e 22.

Cromonema: filamento que forma o cromossoma.

Telômero: extremidade funcional do cromossomo; mantém a integridade do cromossomo.

Cromátides-irmãs: cópias do mesmo cromossomo unidas pelo centrômero.

Número: varia de espécie para espécie; constante para os indivíduos da mesma espécie.

Dimensão: variável; em humanos varia entre 4 e 6µm.

Tipos:
a) Metacêntrico: centrômero no meio; braços iguais.
b) Submetacêntrico: centrômero ligeiramente afastado do meio; um braço um pouco mais longo do que o outro.
c) Acrocêntrico: centrômero perto de uma das extremidades; um braço longo e outro curto.
d) Telocêntrico: centrômero numa das extremidade; só há um braço; não há esse tipo de cromossomo em humanos.

Genoma: nome dado para cada lote cromossômico (representa-se por “n”).
Células haplóides (“n” cromossomos) – com um único lote cromossômico; são as células reprodutoras.
Células diplóides (“2n” cromossomos) – células com dois conjuntos cromossômicos (um de origem paterna e outro de origem materna); são as células somáticas e as germinativas.

Bandeamento: técnica que permite corar cromossomos em subunidades, as bandas; funciona como um código de barras; usa-se, por exemplo, em testes de determinação de paternidade.

Cromossomos gigantes: resultantes de um endomitose (o DNA replica várias vezes e as células não se dividem); podem ser: politênicos e plumulados.

Cromossomos politênicos: em células de glândulas salivares, túbulos de Malpighi e do intestino de larvas de dípteros; divididos em bandas (DNA condensado) e interbandas (desespiralizado); “puffs” ou anéis de balbiani: regiões desespiralizadas e geneticamente ativas; produção de RNAm; importância: estudo da transcrição de forma qualitativa e quantitativa.

Cromossomos plumulados (plumosos): na prófase da meiose em ovócitos de vertebrados e invertebrados; observação em anfíbios por ser mais fácil; com expansões laterais em forma de asa (razão do nome): local de síntese dos nucléolos (RNAr); importância: ter ribossomos disponíveis para a síntese protéica até a fase de gástrula.

Cariótipo: Conjunto de cromossomos quanto ao tamanho, forma e número de cromossomos que caracteriza uma espécie. Possibilita, por exemplo, o diagnóstico de anomalias cromossômicas.

Autossomos: cromossomos comuns a ambos os sexos.

Heterossomos ou cromossomos sexuais: determinam as características de cada sexo.
• Homem: 44 A + XY.
• Mulher: 44 A + XX.

Idiograma ou cariograma: mapeamento dos cromossomos de um indivíduo ou de uma espécie.
Em humanos: técnica desenvolvida a partir de cultura de leucócitos.

Cromossomos humanos: agrupados em ordem decrescente de tamanho, considerando também a forma. Em humanos há 7 grupos de cromossomos:
• A = 1 – 3;
• B = 4 – 5;
• C = 6 – 12 + X;
• D = 13 – 15;
• E = 16 – 18;
• F = 19 – 20;
• G = 21 – 22 + Y.

Determinação cromossômica do sexo:
a) Tipo XY: XX = fêmea; XY = macho.
b) Tipo X0:  XX = fêmea; X0 = macho.
c) Tipo ZW: ZZ = macho; ZW = fêmea.
d) Tipo Z0:   ZZ = macho; Z0 = fêmea.

 

Texto:
Prof. Geraldo Sobrinho