Ciclo Celular

Ciclo Celular:

O ciclo celular é o conjunto de processos que a célula passa durante a sua vida. O ciclo celular possui duas fases, a Intérfase e a Fase M. 

Intérfase:

Na intérfase é onde a célula começa a sua vida, ou seja, a intérfase corresponde ao período entre o final da divisão celular e o começo de uma segunda, é a fase em que a célula se encontra por mais tempo, é um périodo em que a célula está em atividade intensa e faz a replicação do seu DNA. Na intérfase vamos encontrar três sub-fases, a fase G0/G1, a fase S e a fase G2.

• G0/G1:

Há uma produção intensa de Ciclinas e de proteínas Kinases que, consequentemente, vão fazer a célula crescer para a divisão.

• Fase S:

Na fase S haverá a sintese de DNA, ou seja, a duplicação dos cromossomos, formando duas cromátides-irmãs.

• G2:

Na fase G2 haverá a verificação do DNA, ou seja, a célula vai verificar se o DNA foi replicado corretamente, se houver erro de replicação, a mesma entrará em APOPTOSE que é a morte celular programada.

Fase M:

A fase M é a fase de divisão celular, o M pode ser denominado por Mitose ou Meiose, dependendo do tipo da célula.


Mitose:

• Prófase:  

1.  As cromátides se condensam.
2. A carioteca desaparece.

• Metáfase:

1. Os cromossomos são alinhados no equador do fuso.
2. Os microtúbulos do cinetocoro ligam cromátides-irmãs a polos opostos do fuso.

• Anáfase:

1. Separação das cromátides irmãs.
2. Cada cromátide vai para um dos fusos.

• Telófase:

1. Os cromossomos chegam aos polos do fuso.
2. Descondensação das cromátides.

Meiose:

A meiose permite a recombinação gênica de tal forma que cada célula diplóide é capaz de formar quatro células haplóides (três no caso da ovogênese, sendo que uma vai ser utilizada e as outras duas vão virar corpúsculo polar) genéticamente diferentes entre si. Isso explica a variabilidade genética de espécies com reprodução sexuada.

DIVISÃO REDUCIONAL.

• Prófase I: 

É uma fase muito extensa, constituída por 5 subfases. 

1. Leptoteno - Inicia-se a individualização dos cromossomos estabelecendo a condensação (espiralização), com maior compactação dos cromonemas.
2. Zigoteno - Aproximação dos cromossomos homólogos.
3. Paquíteno - Máximo grau de condensação dos cromossomos, os braços curtos e longos ficam mais evidentes e definidos, dois desses braços, em respectivos homólogos, se ligam formando estruturas denominadas bivalentes eu tétrades. Momento em que ocorre o crossing-over, também conhecido como permuta gênica, que é a troca de informações entre os cromossomos homólogos.
4. Diplóteno - Começo da separação dos cromossomos homólogos e vizualização dos quiasmas.
5. Diacinese - Finalização da prófase I, com separação definitiva dos cromossomos homólogos com suas informações já trocadas. Desaparecimento temporário da carioteca.

• Metáfase I:

1. Os cromossomos ficam agrupados na região equatorial da célula, associados às fibras do fuso.

• Anáfase I:

1.   Encurtamento das fibras do fuso, fazendo com que os cromossomos homólogos se desloquem para o fuso da célula.
2. Não há separação do centrômero.

• Telófase I:

1. Desespiralização das cromátides, retornando ao aspécto de filamentos.
2. Reaparecimento do nucléolo e da carioteca.
3. O produto são duas células haplóides.

DIVISÃO EQUACIONAL.

• Prófase II:

1. Os cromossomos voltam a se espiralizar.
2. Desaparecimento temporário da carioteca e nucléolo.
3. Os centríolos se duplicam e se dirigem aos polos.

• Metáfase II:

1. Os cromossomos se organizam no plano equatorial com suas cromátides ainda unidas pelo centrômero, ligando-se às fibras do fuso.

• Anáfase II:

1.  Separação das cromátides irmã, puxadas pelas fibras em direção a polos opostos.

• Telófase II:

1. Aparecimento da carioteca.
2. Reorganização do nucléolo.
3. Divisão do citoplasma, gerando quatro células-filha haplóides.

MPF:

O ciclo celular é controlado por sinais químicos que introduzem a divisão celular, esses sinais químicos podem vir por meio externo que são hormônios e fatores de crescimento, ou por meio interno que temos duas proteínas que atuam que são as Ciclinas e Proteínas Kinase (CDKs). Ambas fazem a ativação da fase M, porém elas precisam ser desativadas para poder haver uma regulação neste ciclo e é ai que entra uma proteína que inibe as ciclinas e kinases, essa proteína é chamada de Ubiquitina, então os fatores de ubiquitina são quem desativam as proteínas que promovem o ciclo celular, fazendo com que haja um equilíbrio no metabolismo celular.

Energia na Célula

A célula precisa de energia para viver e para conseguir tal feito, ela precisará passar por uma série de processos metabólicos que irei destacar a seguir.

 

Metabolismo:

É um conjunto de transformações que as substâncias químicas sofrem no interior dos organismos vivos. O termo chamado Metabolismo Celular é um conjunto de reações que a célula sofre, essas reações são responsáveis pela síntese e degradação dos nutrientes ma célula permitindo o crescimento e a reprodução da mesma.

As reações químicas do metabolismo estão organizados em Vias Metabólicas que são divididas em Vias Anabólicas e Vias Catabólicas que por sua vez, fazem parte do processo de anabolismo e catabolismo, essas vias metabólicassão compostas por sequências de reações em que o produto de uma vira o reagente da outra. As enzimas são vitais para o metabolismo porque permitem a realização de reações desejáveis ao organismo. Algumas enzimas regulam as vias metabólicas em resposta a mudanças no ambiente celular ou a sinais de outras células.

O metabolismo é dividido em dois grupos: ANABOLISMO E CATABOLISMO.

Anabolismo:

É a parte do metabolismo responsável pela síntese de substâncias em um organismo, ou seja, a partir de moléculas mais simples podemos criar moléculas mais complexas, o anabolismo ocorre só quando há um elevado potencial energético, caso estege em um baixo potencial energético, acontece o CATABOLISMO.

 Catabolismo:

É a parte do metabolismo responsável pela degradação de nutrientes adquiridos pelos seres vivos para obtenção de energia.

Estágio do Catabolismo:

1º Digestão: 

Faz a degradação dos nutrientes produzindo Acetil-coenzima A, que será um dos fatores principais para a formação do ATP.

Fig.1. Mecanismo simples de como gera o ATP.

2º Glicólise:

É a quebra da molécula de glicose, a glicólise produz ATP sem a participação de oxigênio molecular. Ela ocorre no citosol da maioria das células.

Quando a glicose entra na célula ela irá imediatamente sofrer a quebra de suas moléculas de carbono, essa quebra da molécula de glicose é chamada de GLICÓLISE. Após a glicólise, o resultado final da via glicolítica ser';a duas moléculas de PIRUVATO, qie por sua vez irá ser lançada na mitocôndria ou cloroplasto para a sua conversão. O piruvato é convertido em CO2 e em acetil-coA, que será utilizada para a formação de ATP.

Fig.2. Glicose em direção à mitocôndria.

3º Formação de ATP:

Vou explicar brevemente a formação de ATP, dessa maneira vocês poderão entender melhor.

Para pode haver ATP, o corpo produz primeiramente ADP (adenosina DI-fosfato), o ADP é um grupo ribose com dois grupos de fosfato (P) ligados á oxigênio (O2). Quando a molécula ADP sofre uma hidrólise na  ligação do fosfato, o ADP vira ATP por conseguir transferir a molécula de fosfato do ADP para o ATP, ou seja, primeiramente precisa haver uma reação catalítica no ADP para a molécula de fosfato ser aderida á molécula que irá virar ATP.

Fig.3. Ciclo do ATP.

Células Eucariontes e Procariontes

Suas semelhanças e diferenças:

Diferenças do procarioto:

1. Possuem um DNA circular;
2.  Não possuem carioteca (membrana nuclear);
3.  Ausência de organelas;
4.  Possuem uma capacidade bioquímica (energética) muito maior;
5.  Possuem uma dieta simples de nutrientes inorgânicos; 
6.    Foram os primeiros seres vivos da Terra.

Fig.2. Modelo de célula Procarionte.

Diferenças do eucarioto:

1. Possuem DNA organizado aos pares;
2. Possuem carioteca(membrana nuclear);
3. Possuem organeças;
4. Os cientistas acreditam que esses seres surgiram por meio de simbiose entre as células procariontes com a mitocôndria ou cloroplasto;

 

Fig.1. Modelo de célula Eucarionte.

  Semelhanças:

1. Guardam sua informação hereditária no DNA;
2. Replicam sua informação hereditária;
3. Transcrevem sua informação hereditária no RNA;
4. Usam proteínas como catalisadores;
5. Ambas produzem ATP (adenosina trifosfato).

Função de cada organela dos Eucariontes:

Núcleo – Local onde fica armazenada toda a informação genética.

Retículo endoplasmático liso – Síntese de lipídios e desintoxicação celular.

Retículo endoplasmático rugoso – Síntese de proteínas.

Complexo de golgi – armazena, transforma, empacota e enviam substâncias denominadas secreções.

Lisossomos – Responsável pela digestão intracelular.

Peroxissomos – Atuam na digestão e desintoxicação da célula, absorvendo substâncias tóxicas.

Centríolos – Responsáveis pela formação do citoesqueleto, cílios e flagelos.

Ribossomos – Comanda a sequência de aminoácidos da proteína, esse mecanismo (ribossomos) é controlado pelo RNA.

Vacúolos – São cavidades do citoplasma, ou seja, bolsas membranosas que levam ou trazem para a organela substâncias junto com citoplasma.

Mitocôndria – Contém DNA próprio, responsável pela respiração celular e produção de ATP.

Cloroplasto – Responsável pela fotossíntese.

      

2.

Estrutura da Membrana

Para saber as estruturas da membrana precisamos saber primeiramente o que é e para que serve.

Membrana Celular:

As membranas celulares são cruciais para a vida da célula. A membrana plasmática circunda a célula, define seus limites e mantém as diferenças essenciais entre o citosol e o ambiente extracelular. No interior das células eucarióticas, as membranas do retículo endoplasmático (RE), do aparelho de Golgi, da mitocôndria e de outras organelas circundadas por membrana mantêm as diferenças características entre o conteúdo de cada organela e o citosol. (ALBERTS, 2010).

Gradientes de íons através da membrana, estabelecidos pelas atividades das proteínas especializadas da membrana, podem ser usados para sintetizar ATP, direcionar o movimento transmembrana de solutos selecionados ou, como nas células nervosas e musculares, produzir e transmitir sinais elétricos. (ALBERTS, 2010).

Em todas as células, a membrana plasmática também contém proteínas que atuam como sensores de sinais externos, permitindo que as células mudem seu comportamento em respostas aos sinais ambientais, incluindo aqueles de outras células. Estas proteínas sensoriais, ou receptoras, transferem a informação, ao invés de moléculas, por meio da membrana. (ALBERTS, 2010).

Composição da estrutura da membrana:

1. Possui uma permeabilidade seletiva, ou seja, ela é parcialmente permeável;
2. Deve ter uma BICAMADA LIPÍDICA;
3. PROTEÍNA TRANSMEMBRANA que através da mesma os nutrientes passam para dentro da célula.;
4. Duas camadas de FOSFOLIPÍDIOS;
5. Possui GLICOCÁLIX.

Estrutura da membrana:

Bicamada lipídica:

A bicamada lipídica é uma estrutura formada pela junção de vários lipídios anfipáticos, ou seja, possui uma cabeça hidrofílica enquanto a cauda é hidrofóbica. A cabeça é formada por COLINA FOSFATO GLICEROL e a cauda é formada por ÁCIDO GRAXO.

Fig.1. Imagem mostrando como é uma bicamada lipídica

Proteína transmembrana:

A proteína transmembrana favorece a comunicação celular, dentre elas vamos encontrar proteínas UNIPASSO e MULTIPASSO.

Unipasso – Atravessa a bicamada lipídica uma única vez.

Multipasso – Atravessa a bicamada lipídica várias vezes.

Fig.2. Ao lado direito da imagem está a proteína multipasso e ao lado esquerdo está a proteína unipasso.

Fosfolipídio:

 

São lipídios associados a fosfato, são os fosfolipídios que formam a bicamada lipídica.

Fig.3. Imagem de um fosfolipídio, a cabeça está formada por Colina Fosfato Glicerol e o corpo por Ácido Graxo.

Glicocálix:

O termo cobertura celular ou glicocálix é frequentemente utilizado para descrever a região rica em carboidratos na superfície celular, às vezes estão associados á monocamada interna e externa favorecendo a proteção.

Fig.4. Figura mostrando o glicocálix, formado por carboidrato que protege os fosfolipídios.