Fundamentos de Biologia
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02/23/2008 Células Procariotes Biologia Celular Procariotes são organismos unicelulares, presentes em todos os meios ambientes. Constituem o maior grupo de organismos da natureza, principalmente porque as bactérias fazem parte dele. Não há membrana nuclear (o material genético se dispersa no citoplasma) Ausência de organelas citoplasmáticas Estrutura interna simples Tipo celular primitivo (apareceram há quatro bilhões de anos) Eucariotes São geralmente mais avançados que os procariotes. Existem muitos organismos unicelulares que são eucariotes, mas todas as células em organismos multicelulares são eucariotes. Presença de membrana envolvendo material genético (núcleo) Presença de organelas citoplasmáticas Estrutura interna complexa São estruturas mais recentes na escala evolutiva (surgiram há 1 bilhão de anos) Eucariotes Procariotes A Célula Componentes Núcleo Membrana Celular Citoplasma Ribossomos Lisossomos Mitocôndrias Complexo de Golgi Membrana Celular A membrana celular envolve a célula e é essencial para a vida da mesma. É constituída por uma dupla camada lipídica e tem como função proteger a superfície celular de lesões. Citoplasma Ectoplasma Endoplasma Sítio dos processos de síntese protéica, glicólise, síntese e degradação do glicogênio e síntese de ácidos graxos. 1 02/23/2008 Núcleo Proteção das longas e frágeis cadeias de DNA. Contém cromatina. O Nucléolo é uma fábrica de RNA e de ribossomos Ribossomos São um suporte para a síntese de proteínas – as duas unidades formam uma fenda por onde passa o RNAm durante a tradução. Mitocôndrias Participam das reações de transformação da energia celular. Realizam a maior parte das oxidações celulares (produzem ATP) Complexo de Golgi É o principal sítio de síntese de carboidratos e, também, de seleção e transporte dos produtos do retículo endoplasmático. Lisossomos Função: digestão intracelular Endocitose e Exocitose Endocitose é o processo através do qual as células captam macromoléculas, substâncias particuladas e outras células. A pinocitose ("célula bebendo") envolve a ingestão de fluidos e solutos através de vesículas pequenas Retículo Endoplasmático Função central na biossíntese de lipídeos e proteínas. A fagocitose ("célula comendo") envolve a ingestão de partículas grandes como microorganismos e pedaços de células A fusão das vesículas oriundas o Complexo de Golgi com a membrana plasmática é denominada exocitose. Ciclo de Vida e Reprodução A duplicação do conteúdo celular representa seu processo reprodutivo. Temos dois períodos: Interfase Período de intensa atividade biossintética (a célula dobra de tamanho e duplica seu complemento cromossômico) A síntese do DNA ocorre somente em um período estrito da interfase Divisão Mitose Meiose Mitose Fase 1 Os nucléolos desaparecem, o centrossomo se divide e as duas partes se dispõe opostamente na célula. Fase 2 Desaparece membrana nuclear. Fase 3 Os cromossomos deslizam lentamente ao longo das fibras do fuso cromático e chegam aos pólos (centrossomos). Fase 4 Nos pólos, os cromossomos perdem sua individualidade – forma-se uma nova célula, com a cromatina originária e um núcleo com sua membrana nuclear. 2 02/23/2008 Mitose Meiose A reprodução sexual envolve alternância cíclica de estados diplóides e haplóides: células diplóides dividem-se por meiose para formar células haplóides, e as células haplóides de dois indivíduos fundem-se em pares na fertilização para formar novas células diplóides. No processo, os genomas são misturados e recombinados produzindo indivíduos com uma nova coleção de genes. A maior parte da vida de animais e plantas superiores consiste na fase diplóide, a fase haplóide é muito breve. A reprodução sexual foi provavelmente favorecida na evolução devido à recombinação aleatória da informação genética que aumenta a probabilidade de gerar, pelo menos, um descendente que sobreviverá em um ambiente variável e imprevisível. A meiose envolve duas divisões celulares com somente uma duplicação dos cromossomos. Na primeira divisão existe uma prófase longa, onde os estágios clássicos da mitose não são suficientes para descrever sua complexidade. Os estágios sucessivos da meiose podem ser esquematizados da seguinte maneira: 3 02/23/2008 Meiose – Recombinação dos Genomas Síndrome de Down first meiotic division: prophase: leptotene Ocorre uma trissomia do cromossomo XXI, como mostrado na animação a seguir: chromosome 21 other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. 4 02/23/2008 first meiotic division: prophase: leptotene first meiotic division: prophase: leptotene chromosome 21 chromosome 21 other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. first meiotic division: prophase: leptotene other chromosomes normal trisomy 21 first meiotic division: prophase: leptotene chromosome 21 chromosome 21 other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. first meiotic division: prophase: leptotene other chromosomes normal trisomy 21 chromosome 21 other chromosomes trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. first meiotic division: prophase: leptotene chromosome 21 normal © 2003 H. NUMABE M.D. © 2003 H. NUMABE M.D. other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. 5 02/23/2008 first meiotic division: prophase: leptotene first meiotic division: prophase: zygotene chromosome 21 chromosome 21 other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. first meiotic division: prophase: pachytene other chromosomes normal trisomy 21 first meiotic division: prophase: pachytene chromosome 21 chromosome 21 other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. first meiotic division: prophase: diplotene other chromosomes normal trisomy 21 chromosome 21 other chromosomes trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. first meiotic division: prophase: diplotene chromosome 21 normal © 2003 H. NUMABE M.D. © 2003 H. NUMABE M.D. other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. 6 02/23/2008 first meiotic division: metaphase I first meiotic division: metaphase I chromosome 21 chromosome 21 other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. first meiotic division: anaphase I other chromosomes normal trisomy 21 first meiotic division: telophase I chromosome 21 chromosome 21 other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. first meiotic division: telophase I other chromosomes normal trisomy 21 chromosome 21 other chromosomes trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. first meiotic division: telophase I: first polar body chromosome 21 normal © 2003 H. NUMABE M.D. © 2003 H. NUMABE M.D. other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. 7 02/23/2008 first meiotic division: telophase I: first polar body first meiotic division: telophase I: first polar body chromosome 21 chromosome 21 other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. second meiotic division: metaphase II other chromosomes normal trisomy 21 second meiotic division: metaphase II chromosome 21 chromosome 21 other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. second meiotic division: anaphase II other chromosomes normal trisomy 21 chromosome 21 other chromosomes trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. second meiotic division: telophase II chromosome 21 normal © 2003 H. NUMABE M.D. © 2003 H. NUMABE M.D. other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. 8 02/23/2008 second meiotic division: telophase II second meiotic division: second polar bodies chromosome 21 chromosome 21 other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. second meiotic division: second polar bodies other chromosomes normal trisomy 21 second meiotic division: second polar bodies chromosome 21 chromosome 21 other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. second meiotic division: second polar bodies other chromosomes normal trisomy 21 chromosome 21 other chromosomes trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. © 2003 H. NUMABE M.D. second meiotic division: second polar bodies chromosome 21 normal © 2003 H. NUMABE M.D. other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. 9 02/23/2008 second meiotic division: second polar bodies second meiotic division: second polar bodies chromosome 21 chromosome 21 other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. second meiotic division: second polar bodies other chromosomes normal trisomy 21 second meiotic division: second polar bodies chromosome 21 chromosome 21 other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. second meiotic division: second polar bodies other chromosomes normal trisomy 21 chromosome 21 other chromosomes trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. © 2003 H. NUMABE M.D. fertilization chromosome 21 normal © 2003 H. NUMABE M.D. other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. 10 02/23/2008 fertilization fertilization chromosome 21 chromosome 21 other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. fertilization other chromosomes normal trisomy 21 fertilization chromosome 21 chromosome 21 other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. fertilization other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. fertilization chromosome 21 chromosome 21 other chromosomes normal © 2003 H. NUMABE M.D. trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. 11 02/23/2008 fertilization fertilization chromosome 21 chromosome 21 other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. fertilization other chromosomes normal trisomy 21 fertilization chromosome 21 chromosome 21 other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. fertilization other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. fertilization chromosome 21 chromosome 21 other chromosomes normal © 2003 H. NUMABE M.D. trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. 12 02/23/2008 fertilization cleavage (mitosis): prophase chromosome 21 chromosome 21 other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. other chromosomes normal trisomy 21 © 2003 H. NUMABE M.D. 13
