Divisão celular

Divisão celular é o processo pelo qual uma célula (chamada célula-mãe) se divide em duas células-filhas. Nos organismos multicelulares, este processo pode levar ao crescimento do indivíduo (por crescimento dos tecidos), ou apenas à substituição de células senescentes por células novas. Nos organismos unicelulares, como as bactérias e muitos protistas, este é o processo de reprodução assexuada ou vegetativa.

As células Procarióticas dividem-se por fissão binária, enquanto que as Eucarióticas seguem um processo de divisão do núcleo, chamada mitose, seguida pela divisão da membrana e do citoplasma chamado citocinese.

As células diplóides podem ainda sofrer meiose para produzir células haplóides - os gâmetas ou esporos durante o processo de reprodução. Neste caso, normalmente uma célula dá origem a quatro células-filhas embora, por vezes, nem todas sejam viáveis.

Por que as células se dividem?
Há um momento em que a célula começa a crescer muito, diminuindo a sua relação área/volume. Quando a área da membrana plasmática é muito pequena em relação ao volume total da célula, há dificuldades na absorção e transporte de nutrientes, sendo assim necessário que haja a divisão celular. Nesse processo o centríolo, formando as fibras do fuso, ajudam os cromossomos a se movimentarem.

MITOSE E MEIOSE
Divisão celular é o processo pelo qual uma célula (chamada célula-mãe) se divide em duas células-filhas. Nos organismos multicelulares, este processo pode levar ao crescimento do indivíduo (por crescimento dos tecidos), ou apenas à substituição de células senescentes por células novas. Nos organismos unicelulares, como as bactérias e muitos protistas, este é o processo de reprodução assexuada ou vegetativa.

As células Procarióticas dividem-se por fissão binária, enquanto que as Eucarióticas seguem um processo de divisão do núcleo, chamada mitose, seguida pela divisão da membrana e do citoplasma chamado citocinese.

As células diplóides podem ainda sofrer meiose para produzir células haplóides - os gâmetas ou esporos durante o processo de reprodução. Neste caso, normalmente uma célula dá origem a quatro células-filhas embora, por vezes, nem todas sejam viáveis.

Por que as células se dividem?
Há um momento em que a célula começa a crescer muito, diminuindo a sua relação área/volume. Quando a área da membrana plasmática é muito pequena em relação ao volume total da célula, há dificuldades na absorção e transporte de nutrientes, sendo assim necessário que haja a divisão celular. Nesse processo o centríolo ajuda os cromossomos a se movimentarem.

CICLO CELULAR
Em biologia, chama-se ciclo celular ao conjunto de processos que se passam numa célula viva entre duas divisões celulares. O ciclo celular consiste na interfase, mitose e geralmente divisão celular.

Esquema do ciclo celular: I=Interfase, M=Mitose. A duração da mitose em relação às outras fases encontra-se exagerada.

As fases do ciclo celular são as seguintes:
Fase G1 é a primeira fase de crescimento. Fase G0 é um período em que a célula mantém a sua taxa metabólica, mas não cresce em tamanho, a não ser que receba sinais extracelulares. Fase S é a fase em que o DNA é replicado. Fase G2 é a segunda fase de crescimento, em preparação para a divisão celular. Fase M inclui a mitose e a citocinese, quando a célula se divide em duas células-filhas.

Regulação do ciclo celular
O ciclo celular pára em determinados pontos e só avança se determinadas condições se verificarem, tais como a presença de uma quantidade adequada de nutrientes ou quando a célula atinge determinadas dimensões. A regulação do ciclo celular é realizada por ciclinas e por quinases ciclino-dependentes.

Certas células, como os neurônios, param de se dividir quando o animal atinge o estado adulto, mantendo-se durante o resto da vida do indivíduo na fase G0.

O crescimento celular
O crescimento celular ocorre quando a célula se desenvolve muito e seu espaço fica pequeno. Então a mesma se divide em duas ou mais partes, sendo que nesse processo os centríolos ajudam os cromossomos a se orientarem.

MITOSE
Na biologia, mitose é o processo da divisão nuclear, duplicando os cromossomos. A mitose é seguida pela divisão da membrana celular e do citoplasma, denominada citocinese. A mitose em conjunto com a citocinese gera duas células idênticas.

Definição
Um dos pressupostos fundamentais da biologia celular é o de que todas as células se originam a partir de células pré-existentes, à excepção do ovo ou zigoto que, nos seres vivos com reprodução sexuada, resulta da união de duas células reprodutivas (gâmetas), cada qual com metade da informação genética

A mitose é um processo de divisão celular conservativa, já que a partir de uma célula inicial, originam-se duas células idênticas, com igual composição genética (mesmo número e tipo de cromossomas), mantendo assim inalterada a composição e teor de ADN característico da espécie (excepto se ocorrer uma mutação, fenómeno muito raro e acidental). Este processo de divisão celular é comum a quase todos os seres vivos, dos animais e plantas multicelulares até aos organismos unicelulares, nos quais, muitas vezes, este é o principal ou único processo de reprodução - reprodução assexuada.

Ciclo celular
Quando em processo activo de divisão, as células passam pelo chamado ciclo celular, o qual apresenta duas fases principais: a interfase (momento de preparação para o processo de divisão) e a mitose (fase da divisão). Na mitose ocorrem dois acontecimentos sequenciais no processo de formação de duas novas células (ditas filhas): primeiro, uma divisão do material genético contido no núcleo (cariocinese) e, depois, a divisão do citoplasma, com a separação definitiva das células (citocinese). O tempo de duração do ciclo celular é característico do tipo de célula e influenciado por vários factores externos, como a temperatura, pH, disponibilidade de nutrientes, etc. No entanto, mau grado esta variedade de duração do ciclo celular, o tempo que demora cada uma das suas fases é aproximadamente idêntico.

Dentro de cada uma das duas fases do ciclo celular, podemos definir ainda uma série de acontecimentos sequenciais. A interfase divide-se em três momentos:

Fase G1: a célula prepara-se para a duplicação do material genético (ADN) aumentando a síntese de enzimas necessárias à síntese de ADN, assim como o número de organitos citoplasmáticos, sobretudo ribossomas. A célula cresce, aumentando de tamanho. Fase S: fase de síntese, em que ocorre um aumento da síntese proteica e a duplicação do material genético. Cada cromossoma é agora formado por dois cromatídeos-irmãos (idênticos) unidos apenas num ponto, o centrómero. Fase G2: a célula continua a preparar-se para a divisão, aumentando a síntese proteica, armazenando energia e sintetizando os componentes do fuso acromático.

Fases da mitose
Terminada a interfase, inicia-se a etapa de divisão celular - a mitose - em que o núcleo das células sofre transformações que o dividem em dois núcleos geneticamente iguais entre si e iguais ao núcleo original. É um processo contínuo no qual se distinguem quatro estádios:

Prófase: os cromossomas enrolam-se tornando-se curtos e grossos, a membrana nuclear fragmenta-se e os nucléolos desaparecem, forma-se o fuso acromático. Metáfase: os cromossomas constituídos por dois cromatídios ficam condensados ao máximo e dispõem-se no plano equatorial formando a placa equatorial. Anáfase: cada cromossoma divide-se pelo centrómero ficando os dois cromatídios separados e constituindo dois cromossomas independentes. De seguida, cada cromossoma assim formado vai ascender a cada um dos pólos da célula, ao longo das fibras do fuso acromático. Telófase: a membrana nuclear reorganiza-se à volta de cada grupo de cromossomas que ascendeu a cada pólo, reaparecem os nucléolos, a membrana celular, e os cromossomas descondensam e alongam-se tornando-se invisíveis. Terminada a cariocinese, inicia-se a citocinese (divisão do citoplasma), que originará duas células com idêntica composição genética, perfeitamente individualizadas.

A mitose é um processo fulcral para os seres vivos, já que permite o crescimento, regeneração e manutenção da integridade dos organismos, assim como a reprodução (apenas nos seres vivos com reprodução assexuada).

Utilização da mitose pelo homem
Este processo biológico é rentabilizado pelo homem de diferentes modos: como uma técnica agrícola - regeneração de plantas inteiras a partir de fragmentos (por exemplo, cultivo de begónias, roseiras, árvores de fruta, etc.); em laboratório - onde bactérias geneticamente modificadas são postas a reproduzirem-se rápida e assexuadamente, através de duplicação mitótica (por exemplo, para produzir insulina); na exploração de cortiça - a casca dos sobreiros é regenerada por mitose; na extracção de lã das ovelhas - o pêlo volta a crescer naturalmente pelo processo mitótico; e em muitas outras actividades que se tornam possíveis graças à existência deste processo de duplicação celular.

MEIOSE
Meiose é o nome dado ao processo de divisão celular no qual uma célula tem o seu número de conjuntos cromossômicos reduzido para metade. Por este processo são formados gâmetas e esporos. Nos organismos de reprodução sexuada a formação de seus gâmetas, ocorre por meio desse tipo de divisão celular. Quando ocorre fecundação, pela fusão de dois desses gametas, ressurge uma célula diplóide, que passará por numerosas mitoses comuns até formar um novo indivíduo, cujas células serão, também, diplóides.

Nos vegetais, que caracterizam-se pela presença de um ciclo reprodutivo haplodiplobionte, a meiose não tem como fim a formação de gâmetas, mas, sim, com a formação de esporos. Curiosamente, nos vegetais a meiose relaciona-se com a porção assexuada de seu ciclo reprodutivo.

A meiose permite a recombinação gênica, de tal forma que cada célula diplóide é capaz de formar quatro células haplóides geneticamente diferentes entre si. Isso explica a variabilidade das espécies de reprodução sexuada.

A meiose conduz à redução dos cromossomas a metade. A primeira divisão é a mais complexa, sendo designada divisão de redução. É durante esta divisão que ocorre a redução a metade do número de cromossomas. Na primeira fase, os cromossomas emparelham e trocam material genético (entrecruzamento ou crossing-over), antes de separar-se em duas células filhas. Cada um dos núcleos destas células filhas tem só metade do número original de cromossomas. Os dois núcleos resultantes dividem-se por mitose, formando quatro células. Qualquer das divisões se pode considerar que ocorre em quatro fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase.

Na primeira divisão, durante a prófase I os cromossomas homólogos divididos longitudinalmente emparelham e podem trocar material genético, o que aumenta a variabilidade dos descendentes. No fim da prófase I os pares de homólogos estão praticamente separados. Durante a metáfase I, os cromossomas homólogos dispõem-se no plano equatorial da célula. Na anáfase I ocorre a divisão dos centrómeros, migrando cada componente de um par de homólogos para cada um dos pólos. Durante a telófase I os cromossomas desfazem a formação espiral ou iniciam directamente a segunda divisão meiótica. A prófase II é mais rápida que a prófase I, formando-se o fuso acromático. Na metáfase II os cromossomas dispõem-se na placa equatorial e ligam-se as fibras ao fuso. Durante a anáfase II os cromossomas filhos migram para os pólos opostos. Na telófase II, os cromossomas desfazem a formação espiral e reaparecem os nucléolos. O citoplasma divide-se em quatro células haplóides, originadas a partir da célula que deu início ao processo.

Fonte: http://pt.wikipedia.org

Todas as células de qualquer planta ou animal surgiram a partir de uma única célula inicial - o óvulo fecundado - por um processo de divisão. O óvulo fecundado divide-se e forma duas células-filhas idênticas, cada uma das quais contém um jogo de cromossomos igual ao da célula parental. Depois, cada uma das células-filhas volta a se dividir, e assim continua o processo. Nesta divisão, chamada de mitose, duplica-se o número de cromossomos (ou seja, o ADN) e cada um dos jogos duplicados constituirá a dotação cromossômica de cada uma das duas células-filhas em formação.

Na formação dos gametas, acontece uma divisão celular especial das células germinais, chamada de meiose, na qual se reduz à metade sua dotação cromossômica; só se transmite a cada célula nova um cromossomo de cada um dos pares da célula original.

Ciclo de vida da célula, denominação dada ao conjunto de eventos marcantes que uma célula vivencia durante seu tempo de vida. A vida de uma célula comum começa com a divisão do núcleo celular, processo cuja duração depende do tipo de célula e de vários fatores externos, por exemplo, temperatura e quantidade de nutrientes que podem ser fornecidos pelo meio.

A divisão celular é composta por duas grandes etapas ou fases: a interfase e a mitose. A interfase é composta por três fases.

Fase G1: é a fase de crescimento geral e produção de organelas citoplasmáticas;

Fase S: é a fase durante a qual o material genético, o ADN, é duplicado;

Fase G2: é a fase durante a qual formam-se as estruturas que vão fazer parte da etapa seguinte, a mitose. A interfase ocupa cerca de 90% a 95% do ciclo celular.

A fase seguinte, a mitose, exige de 5% a 10% do tempo de duração do ciclo celular. A mitose é dividida em quatro subfases.

Prófase: é a subfase da mitose que exige mais tempo. Se a mitose dura o tempo mínimo exigido (cerca de dez minutos), a prófase durará seis minutos. Na prófase, a cromatina se condensa e os cromossomos tornam-se visíveis. É possível distinguir dentro do nucléolo celular as duas partes idênticas que formam o cromossomo individual, chamadas cromátides, unidas em um ponto chamado centrômero. No lado de fora da membrana nuclear, podemos distinguir dois pares de estruturas chamadas centríolos. Cada par é formado por um centríolo maduro e um centríolo-filho, que forma um ângulo de 90° com o centríolo maduro. No início da prófase, os pares de centríolos afastam-se um do outro, migrando para os pólos do nucléolo, e entre eles forma-se uma estrutura constituída por microtúbulos e proteínas chamada fibras do fuso mitótico. Um outro conjunto de fibras, chamado áster, irradia-se a partir dos centríolos. Em seguida, o nucléolo se dispersa e a membrana nuclear desaparece. É o fim da prófase.

Restam os centríolos em extremidades opostas, unidos pelas fibras do fuso mitótico. Essa estrutura, tridimensional e fusiforme, é formada por:

raios astrais, fibras contínuas que unem os pólos e fibras curtas presas aos centrômeros dos cromossomos individuais;

Metáfase: durante a metáfase, aparentemente manipulados pelas fibras do fuso mitótico, os cromossomos são posicionados no plano equatorial do fuso;

Anáfase: nesta fase os centrômeros se dividem e as cromátides, que a partir desse momento passam a chamar-se cromossomos, se separam e são puxadas em direção aos pólos pelas fibras do fuso. O centrômero vai na frente e o cromossomo assume a forma de um V invertido, com centrômero no vértice. Dois conjuntos completos de cromossomos dirigem-se cada um a um pólo diferente;

Telófase: agora os conjuntos de cromossomos estão nos pólos e começa a citocinese, a divisão do citoplasma, que em geral, acompanha a divisão nuclear. O fuso desaparece. Um novo centríolo-filho aparece em cada centríolo maduro. Esses novos centríolos pertencerão à futura célula. Na parte final da telófase, as membranas nucleares formam-se novamente e os cromossomos ficam difusos. A divisão do núcleo, ou cariocinese, terminou. Com a conclusão da divisão do citoplasma, a divisão celular se completa.

Todas as células somáticas contêm um número diplóide de cromossomos (46 ou 23 pares), mas os gametas contêm um número haplóide de cromossomos, 23. Esse número, característico das células germinativas masculinas e femininas, é obtido por meio de um processo especial chamado meiose, que consiste de duas divisões celulares. Há muitas semelhanças entre a mitose e a meiose. Entretanto, há três diferenças cruciais entre os dois processos:

a meiose ocorre em duas etapas que implicam em duas divisões sucessivas e como resultado temos quatro núcleos novos e não dois como na mitose simples; os núcleos resultantes da meiose não são necessariamente idênticos, ao contrário do que acontece na mitose simples. Os quatro núcleos têm cada um a metade dos cromossomos do núcleo-pai; no início da meiose os cromossomos formam pares homólogos, isto é: cada cromossomo forma par com outro cromossomo que tem a mesma forma e tamanho.

Fonte: www.vestibular1.com.br

DIVISÃO CELULAR
A divisão celular é a separação de uma célula em suas células-filhas. Em células eucarióticas, a divisão celular consiste da divisão do núcleo (mitose) seguida imediatamente pela divisão do citoplasma.

Mitose
É a divisão do núcleo de uma célula eucariótica, envolvendo a condensação do DNA em cromossomos visíveis e a separação dos cromossomos duplicados para formar dois conjuntos idênticos de cromossomos. Na fase M do ciclo celular, em que ocorre a mitose, é dividida em seis etapas: prófase, prometáfase, metáfase, anáfase, telófase e citocinese.

Prófase: os cromossomos replicados se condensam. No citoplasma, o fuso mitótico é formado entre os dois centrossomos, que foram replicados e separados.

Prometáfase: começa abruptamente com o rompimento do envelope nuclear. Os cromossomos podem ligar-se aos microtúbulos do fuso por meio de seus cinetócoros e sofrem movimentos ativos.

Metáfase: os cromossomos estão alinhados na região equatorial do fuso mitótico, a meio caminho entre os pólos do fuso.

Anáfase: as cromátides irmãs se separam sincronizadamente para formar dois cromossomos-filhos, e cada um é lentamente puxado em direção ao fuso polar para o qual está voltado.

Telófase: os dois conjuntos de cromátides-irmã chegam aos pólos do fuso mitótico e se descondensam. Um novo envoltório nuclear é constituído ao redor de cada grupo de cromossomos-filho, completando a formação de dois núcleos e marcando o termino da mitose.

Citocinese: o citoplasma é dividido em dois por um anel contrátil de actina e de miosina, formando duas células filhas, cada um com seu núcleo.

Meiose
É um tipo especial de divisão celular onde os óvulos e espermatozóides são produzidos. Compreende duas divisões nucleares sucessivas, com apenas uma etapa de replicação o de DNA, este processo produz quatro células-filhas haplóides a partir de uma célula diplóide inicial.

Fonte: www.ufmt.br

Read more »

Exocitose

Vesículas de transporte que se destinam a membrana plasmática normalemente deixam a rede deGolgi trans em um fluxo constante. A proteínas de membrana e os lipídeos, nessa vesículas, fornecem novos componentes para a membrana plasmática, enquanto as proteínas solúveis dentro das vesículas são secretadas para o espaço extracelular.A fusão das vesículas com a membrana plasmática é denominada exocitose. Desta forma, as células pode produzir e secretar por exemplo muitas das proteoglicanas e as glicoproteínas da matriz extracelular.

Todas as células necessitam desta via receptora constitutiva. Entretanto, células secretoras especializadas possuem uma segunda via secretora na qual proteínas solúveis e outras substâncias são armazenadas inicialmente em vesículas secretoras, para serem liberadas mais tarde. Esta é a via secretora regulada, que é encontrada principalmente em células que são especializadas na secreção de produtos com os hormônios, os neurotransmissores e enzimas digestivas, de uma forma rápida, de acordo com a sua demanda.

Nas vias reguladas, as moléculas são armazenadas em vesículas que não se fundem com membrana plasmática para liberar seu conteúdo até que um sinal extracelular seja recebido. Uma condensação seletiva das proteínas direcionadas para as vesículas secretoras acompanha seu empacotamento, nestas vesículas na rede de Golgi trans. As vesículas sinápticas são confinadas às células nervosas e algumas células endócrinas; elas são formadas a partir dos endossomos e são responsáveis pela secreção regulada de moléculas pequenas de neurotransmissores. Enquanto as vias reguladas operam apenas em células secretoras especializadas, uma via constitutiva opera em todas as células, mediadas pelo contínuo transporte por vesículas a partir da rede de Golgi trans, para a membrana plasmática.


Ilustração de exocitoses reguladas e não reguladas.

As proteínas produzidas no RE são automaticamente encaminhadas a rede de Golgi trans e depois para a membrana plasmática pela via constitutiva ou de default, a menos que sejam desviadas para outras vias ou sejam retidas por sinais de seleção específicos. Entretanto, em células polarizadas, as vias de transporte, a partir da rede de Golgi trans para a membrana plasmática, devem operar seletivamente para garantir que conjuntos diferentes de proteínas de membrana, proteínas secretadas e lipídeos sejam levados aos domínios apropriados da membrana plasmática.

Fonte: www.hurnp.uel.br

EXOCITOSE



Exocitose é o processo pelo qual uma célula eucariótica viva liberta substâncias para o fluido extracelular, seja o fluido que envolve as células dum tecido, nos organismos multicelulares, seja para o ambiente aquático, por modificação da membrana celular, ou seja, sem ser por difusão. É o oposto de endocitose.

As substâncias a serem libertadas pela célula podem ser produtos de excreção, secreções, tais como toxinas ou hormonas, ou neurotransmissores (nas sinapses dos nervos).

Neste processo, uma vesícula com as substâncias a serem libertadas funde-se com a membrana celular e, a seguir, realizam-se três acções:

A superfície total da membrana celular aumenta, uma vez que agrega a si a membrana da vesícula. Esta é uma das formas de crescimento das células; As substâncias que se encontravam dentro da vesícula são libertadas para o exterior; e As proteínas da membrana vesicular encontram-se agora do lado de fora da membrana celular, proporcionando um mecanismo de regulação dos receptores e transportadores transmembrana.

Fonte: http://pt.wikipedia.org

Read more »

DIFERENCIAÇÃO CELULAR

Para o estabelecimento dos metazoários, um dos eventos mais importantes foi a organização de folhas epiteliais que separam compartimentos externos e internos. A possibilidade de adesão e comunicação entre as células através de junções e a polarização celular em regiões basal e apical, parecem ser os principais requisitos para a multicelularidade. Os epitélios são tecidos especializados que vedam espaços e selecionam a passagem de substâncias entre diferentes compartimentos. Além disso, eles participam da proteção dos organismos contra forças mecânicas, a desidratação, alterações da microbiota, ação enzimática, extremos de pH e agentes patogênicos.

A formação de um espaço intercelular, a matriz extracelular, possibilitou a manutenção de um meio mais constante para o metabolismo e para trocas e interações entre as células. A criação desse meio possibilitou também a diferenciação celular, sendo as atividades de manutenção do organismo assumidas por tipos celulares mais especializados.

A diferenciação celular resulta da expressão diferencial de genes e é um processo ontogenético que ocorre no desenvolvimento dos seres multicelulares. Nesse sentido, é uma sequência precisa de eventos que devem acontecer em tempos e locais apropriados.

Gerando e mantendo estados de diferenciação estáveis.
Todas as células de organismos multicelulares se originam do ovo fecundado. Elas proliferam-se, diferenciam-se, migram e interagem umas com as outras e com a matriz extracelular, formando diferentes tecidos e órgãos. A manutenção de células indiferenciadas (células tronco ou precursoras) é de fundamental importância para a renovação dos tecidos, cada qual com sua capacidade de regeneração e reposição. Os epitélios e as células sangüíneas são os tecidos com maior taxa de renovação e possuem células tronco bastante estudadas.

Morfologia de células indiferenciadas (blastos)
Existem células com potencial de gerar qualquer tipo celular e são chamadas de células tronco totipotentes. São as células tronco embrionárias, que formam o blastocisto. Elas representam um enorme potencial terapêutico para a obtenção de tecidos para reconstituir órgãos comprometidos. São as células utilizadas como receptoras na clonagem.

Algumas células têm potencial de diferenciação limitado, podendo dar origem a poucos tipos celulares, sendo chamadas de células tronco pluripotentes. Elas iniciam sua diferenciação durante a gastrulação. Essas células passaram por algumas etapas de diferenciação e apresentam modificações permanentes (imprinting). Células tronco podem ser obtidas do cordão umbilical, após o nascimento do bebê e congeladas para utilização posterior.

Exemplos
Células Mesenquimais (Tecido Conjuntivo, Adiposo, Cartilaginoso, Ósseo) Células Tronco Hematopoiéticas (Precursoras de eritrócitos, monócitos, linfócitos, basófilos, neutrófilos, eosinófilos e megacariócitos) Células Tronco Epiteliais (intestino e pele) Células Tronco Germinativas (dos testículos no macho adulto e no ovário embrionário)

Processo de diferenciação
Falta muito para que possamos compreender este processo. É consenso que para que ocorra a diferenciação a célula deve parar de proliferar. A diferenciação depende de sinais provenientes de hormônios, da matriz extracelular, de contato entre células e de fatores de diferenciação chamados genericamente de citocinas. A orquestração dos sinais recebidos pela célula resulta então na repressão de certos genes e ativação de outros. Esse fenômeno pode alterar a forma da célula, seus produtos para exportação e para sua própria estrutura e as moléculas de sua superfície. Essas alterações refletirão no modo com que essa célula interage com outras células e com a matriz extracelular. Ela pode permanecer no lugar, proliferar ou migrar para outros tecidos ou outras regiões do tecido. Como exemplo, veja o processo de queratinização do epitélio. Dados recentes das experiências com clonagem, mostram que os núcleos de células adultas apresentam modificações permanentes (imprinting) que refletem, de alguma maneira, a história dessa célula.

Marcadores de diferenciação
Durante a diferenciação celular, algumas proteínas são expressas transitoriamente e podem ser detectadas através de anticorpos específicos produzidos em animais imunizados com essas proteínas. Esses anticorpos são ferramentas importantes para o estudo da diferenciação celular e no diagnóstico de leucemias e outros tipos de câncer. Em alguns tumores, proteínas expressas apenas no estágio embrionário voltam a ser expressas no adulto. Ex: A alfa-fetoproteína é expressa principalmente no período fetal em contraposição à expressão da albumina que ocorre principalmente após o nascimento. No câncer hepático, a alfa-fetoproteína passa a ser expressa em grandes quantidades, podendo ser detectada no soro. No desenvolvimento de linfócitos, vários marcadores são conhecidos por exemplo o CD4, importante na interação linfocitária e também na infecção pelo HIV.

Mecanismos conservados de sinalização intracelular
A interação das células com hormônios, neuro-transmissores, com outras células e com a matriz extracelular ocorre geralmente através de receptores na membrana celular ou dentro da célula. Essa ligação desencadeia uma série de reações dentro da célula, como a liberação de Ca2+ do REL, mudanças na concentração de AMP cíclico, a fosforilação e desfosforilação de proteínas e o metabolismo de lipídios importantes. Mediadores secundários são produzidos, podendo ser translocados para o núcleo ativando ou reprimindo a expressão de diferentes genes. Além disso, alterações do citoesqueleto podem alterar a forma e a adesão celular. Os mecanismos de sinalização intracelular são bastante conservados, sendo alguns dos mediadores presentes em bactérias e em metazoários.

Fonte: www।icb.ufmg.br

As Células do Corpo dos Vertebrados Exibem mais de 200 Modos Diferentes de Especialização A riqueza de diferentes tipos de especialização encontrada em células de um animal superior é de longe major do que a observada em seres procarióticos. Num vertebrado, mais de 200 tipos distintos de células são identificáveis, e muitos desses tipos de células incluem, sob um único nome, um número grande de subtipos e variedades. O tabela abaixo mostra uma pequena seleção. Nessa profusão de comportamentos especializados, poderá ser vista num organismo simples, a maravilhosa versatilidade da célula eucariótica. Muitos dos conhecimentos atuais sobre as propriedades gerais das células eucarióticas surgiram pelo estudo dos tipos especializados, devido a existência de características excepcionais das quais todas as células dependem de algum modo.

Como exemplo arbitrário, considerese a junção neuromuscular, em que apenas três tipos de células estão envolvidas: uma célula muscular, uma célula nervosa e uma célula de Schwann. Cada uma delas tem um paper teem diferente (Figure ao lado):

1. A célula muscular fez da contração a sue especialidade. Seu citoplasma é acondicionado com feixes de filamentos protéicos, incluindo um grande número de filamentos de aehna. Existem muitas mitocôndrias espalhadas entre os filamentos protéicos que suprem o ATP necessário para a contração.

2. A célula nervosa estimula a contração muscular, transportando um sinal de excitação do cérebro ou da medula espinhal. A célula nervosa é extraordinariamente alongada: seu corpo principal, contendo o núcleo, poderá se localizar um metro ou mais da junção · com o músculo. O citoesqueleto é, conseqüentemente, teem desenvolvido para manter a forma característica da célula e também para transporter, com eficiência, substancias de um fim ao outro da célula. A especialização crucial, no entanto, reside na membrane plasmática da célula, que contém proteínas que atuam como bombas e canals de íons, causando um movimento de fons que é o equivalente a um fluxo de eletricidade. A maioria das células mantém seus canals e bombas na membrane plasmática, mas a célula nervosa chegou a tal ponto de especialização que um pulso de eletricidade pode se propagar em uma fração de um segundo de uma extremidade à outra da célula, transportando um sinal para a ação.

3. Por último, as células de Schwann são especializadas na produção em masse de membrana plasmática, que eles enrolam na volta da porção alongada da célula nervosa, como um rolo de fita adesiva, camada por camada, com a finalidade de formar a camada de mielina, que serve de isolante.

Genes Podem Ser Ligados e Desligados Os vários tipos especializados de células, em uma planta ou em um animal, parecem diferentes uns dos outros. Tal fato parece um paradoxo, pods as células, num organismo multicelular, são muito relacionadas e descendem de uma única célula precursora - o ovo fertilizado.

Linhagens comuns denotam genes similares; como aparecem então as diferenças? Em alguns poucos casos, a especialização celular envolve a perda de material genético. Um exemplo extremo é a célula sangüínea vermelha de mamíferos, que perde o núcleo por inteiro durante a diferenciação. A grande maioria das células de animals e plantas, no entanto, retém toda a informação genética contida num ovo fertilizado.

Especialização depende da mudança da expressão gênica e não na perda ou aquisição de genes. Mesmo as bactérias não fabricam todos os seus tipos de proteínas todo o tempo, mas o seu nível de síntese é ajustado de acordo com as condições externas. Proteínas, que são necessárias para o metabolismo de lactose, por exemplo, são sintetizadas por muitas bactérias somente quando o açúcar está presente para o uso; também quando as condições não são favoráveis para a proliferação celular, algumas bactérias suspendem a maioria de seus processos metabólicos e formam esporos, que possuem um citoplasma com composição alterada protegido por rígidas e impermeáveis paredes external.

As células eucarióticas desenvolveram mecanismos mais sofisticados de controle da expressão gênica, e isto afeta sistemas inteiros de produtos gênicos interativos. Grupos de genes são ativados ou reprimidos em resposta a sinais externos e infernos. Composição de mebrana, citoesqueleto, produtos de secreção e mesmo metabolismo - todas essas e outras caracteristícas - devem mudar de maneira coordenada à medida que as células se diferenciam.

A diferença radical de caráter entre tipos celulares reflete a mudança estável de expressão gênica. Os controles que trazem tais mudanças evoluíram em células eucarióticas a um grau incomparável com células procarióticas, definindo as regras complexas do comportamento celular que pode gerar um organismo multicelular organizado a partir de um simples ovo.

Sob o ponto de vista da aparência exterior, a evolução transformou o universo das coisas vivas em tal grau que eles não são mais reconhecidos como parentes. O ser humano, uma mosca, uma margarida, uma levedura, uma bactéria parecem tão diferentes que é quase loucura compará-los. Ainda assim, todos descendem de um ancestral comum, e quanto mais fundo investigamos encontramos mais e mais evidências de uma origem comum.

Sabemos que maquinária básica da vida foi conservada num grau tão impressionante que deixaria surpresos os postuladores da teoria da evolução. Como foi visto, sodas as formas de vida possuem essencialmente a mesma química, baseada em aminoácidos, açúcares, ácidos graxos e nucleotídeos; todos sintetizam seus constituintes químicos de maneira essencialmente semelhante; todos estocam sues informações genéticas no DNA e as expressam através de RNA e proteínas. O grau de conservação evolucionária, no entanto, torna-se mais pronunciado quando examinamos os detalhes das seqüências nucleotídicas, em genes específicos, e as seqüências de aminoácidos, nas proteínas. As chances são de que uma enzima bacteriana que catalisa qualquer reação comum, como, por exemplo, a cisão de um açúcar de seis carbonos em duas moléculas de três carbonos na glicólise, terá uma seqüência de aminoácidos (e uma estrutura tridimensional ) sem sombra de dúvidas semelhante à mesma enzima que catalisa a reação no ser humano. As duas enzimas - e, equivalentemente, os genes que as codificam - não somente possuem funções semelhantes, mas também uma origem evolucionária comum. Tais semelhanças podem ser exploradas para traçar caminhos evolucionários comuns; e por comparação de seqüências gênicas e pelo reconhecimento de homologia, pode-se descobrir paralelos escondidos e similaridades entre diferentes organismos.

Semelhanças familiares são também encontradas entre genes que codificam proteínas que executam funções relacionadas num organismo. Tais genes são evolucionariamente relacionados, e sue existência revela uma estratégia básica pela qual organismos mais complexos surgiram: genes ou porções de genes tornaram-se duplicados, e as novas cópias, então, divergiram das originais por mutações e recombinações para se ajustar a novas tarefas adicionais. Assim, começando com um punhado,de genes nas células primitives, as formas de vida mais complexes foram capazes de desenvolver mais de 50.000 genes hoje presentes em uma célula de um animal ou de uma planta superior. A partir do entendimento de um gene ou proteína, ganha-se conseqüentemente introspecção de famílias inteiras de genes homólogos a ele. Assim, a biologia molecular revela a unidade do mundo vivo e providencia as ferramentas para a descoberta dos mecanismos gerais que governam uma variedade sem fim de invenções.

Tipos de células
Existem mais de 200 tipos de células no corpo humano. Elas estão reunidas numa variedade de tipos de tecidos como:

epitélio
tecido conjuntivo
músculo
tecido nervoso
A maioria dos tecidos contém uma mistura de tipos celulares.
Tabela com alguns tipos de células do organismo humano e suas descrições:

Sangue: os eritrócitos (células sangüíneas vermelhas ) são células pequenas, possuem a forma de um disco bicôncavo,de maneira geral sem núcleo ou membranas internas, completamente cheias da proteína ligadora de oxigênio - hemoglobina. Um ml de sangue contém 5 bilhões de eritrócitos.

Os leucócitos (células brancas do sangue) protegem o organismo contra infecções. O sangue contém um leucócito para cada 100 eritrócitos. Os leucócitos circulam através da circulação e atravessam as paredes dos vasos sangüíneos para realizarem suas tarefas nos tecidos circunvizinhos. Existe diferentes tipos de leucócitos que incluem os linfócitos (responsáveis pela resposta imune na parte de produção de anticorpos) e os macrófagos e neutrófilos (movem-se para o local da infecção onde ingerem bactérias).

Tecido conjuntivo: os espaços entre orgãos e tecidos são preenchidos por tecido conjuntivo formado, principalmente, por uma rede firme de fibras protéicas embedidas em um gel de polissacarídeo. Essa matriz extracelular é secretada principalmente por fibroblastos. Os dois principais tipos de fibras protéicas extracelulares são o colágeno e a elastina.

Os ossos são formados por células chamadas osteoblastos. Elas secretam uma matriz extracelular, na qual cristais de fosfato de cálcio são mais tarde depositados.

Células adiposas estão entre as maiores células do corpo e são responsáveis pela produção e estocagem de produtos. O núcleo e o citoplasma estão espremidos por uma grande gota de gordura.

As células epiteliais secretórias são frequentemente reunidas para formar uma glândula especializada na secreção de uma determinada substância. Como ilustrado, glândulas exócrinas secretam seus produtos ( lágrimas, muco e suco gástrico) em dutos. As glândulas endócrinas secretam os hormônios na corrente sangüínea.

Células germinativas: o espermatozóide e o óvulo, são haplóides, isto é, transportam apenas um conjunto de cromossomos. Um espermatozóide de um macho se funde ao óvulo de uma fêmea para formar o novo organismo diplóide por divisões celulares sucessivas.

Músculo: as células musculares produzem força mecâmica por contração. Nos vertebrados existem três tipos principais:
músculo do esqueleto - que move as juntas pelas suas fortes e rápidas contrações. Cada músculo é formado por um feixe de fibras, cada fibra é uma enorme célula multinucleada.

Músculo liso - presente no trato digestivo, bexiga, artérias e veias. É composto de células alongadas e delgadas (não estritas) cada qual possui um núcleo.

Músculo cardíaco - tipo intermediário entre músculo do esqueleto e músculo liso. Produz os batimentos cardíacos. As células adjacentes são conectadas por junções condutoras de eletricidade que fazem as células se contrairem em sintonia.

Células sensoriais: entre as células difenciadas e especializadas do corpo vertebrado estão aquelas que detectam estímulos externos. Células em forma de bastonetes na retina do olho são especializadas para responder aos estimulos luminosos. A região fotossensível contém muitos discos membranosos (em vermelho) em cujas membranas estão embebidas o pigmento fotossensível, a rodpsina. Aluz evoca um sinal elétrico que é transmitido às células nervosas do olho, que passa o sinal ao cerébro.

Células pilosas do ouvido são as detectoras primárias de som, São as células epiteliais modificadas que transportam microvilosidades especiais (estereoílios) nas suas superfícies. Os movimentos dos cílios, em resposta a um estímulo sonoro, gera um sinal que é passado ao cerébro.

As células nervosas ou neurônios, são especializadas em comunicação. O cérebro e a medula espinhal, por exemplo, são compostos de uma rede de neurônios entre células de suporte.

O axônio conduz os sinais elétricos para londe do corpo celular. Os sinais são produzidos por umfluxo de íons através da membrana celular.

A sinapse é onde um neurônio forma uma junção especializada com outro meurônio ( ou com uma célula muscular).
Nas sinapses sinais passam de um neurônio para outro( ou de um neurônio para uma célula muscular).

Células especializadas, chamadas células de Schwann ou oligodendrócitos, enrolam-se em volta do axônio para formar um tapete de múltiplas camadas membranosas.

Fonte: www.hurnp.uel.br

Read more »

ENDOCITOSE

Endocitose é o processo através do qual as células captam macromoléculas, substâncias particuladas e, em casos especializados outras células. O material a ser ingerido é, progressivamente, envolvido por uma pequena região da membrana plasmática, que primeiro invagina e depois se fecha e se desprende formando uma vesícula intracelular, que contém a substânca ou material ingerido. Dois tipos principais de endocitose podem ser distinguidos com base no tamanho das vesículas endocíticas formadas:

a pinocitose ("célula bebendo"), que envolve a ingestão de fluidos e solutos através de vesículas pequenas (150nm de diâmetro)

a fagocitose ("célula comendo"), que envolve a ingestão de partículas grandes como microorganismos e pedaços de células, via vesículas grandes denominadas fagossomos, geralmente maior que 250nm de diâmetro.

Embora a maioria das células eucarióticas esteja, continuamente, ingerindo fluidos e solutos por pinocitose, partículas grandes são ingeridas principalmente por células especializadas em fagocitose. A fagocitose, em protozoários, é uma forma de alimentação: partículas grandes captadas por endossomos chegam até os lisossomos e os produtos do processo de digestão subsequente chegam ao citosol para serem utilizados como alimento. Entretanto, poucas células em organismos multicelulares, são capazes de ingerir, eficientemente partículas grandes, e no intestino do animais, por exemplo, partículas grandes de alimento são quebradas no meio extracelular antes de serem importadas para a célula. A fagocitose é importante, para a maioria dos animais, para outros processos que não de nutrição. Em mamíferos existem dois tipos de glóbulos brancos no sangue especializados em fagocitose: macrofágos e neutrófilos que nos defendem contra infecções, ingerindo os microorganismos invasores. Para que sejam fagocitadas as partículas devem, em primeiro lugar, ligar-se a superfície do fagócito.

Em muitas células a endocitose é tão extensiva que uma grande fração da membrana plasmática é internalizada a cada hora. Os componentes da membrana plasmática (proteínas e lipídeos) são continuamente retornados à superfície celular em um ciclo endocítico-exocítico em grande escala, que é, em sua maior parte, mediado por cavidades e vesículas recobertos por clatrina. Muitos receptores da superfície da célula, que ligam macromoléculas extracelulares específicas, localizam-se em cavidades recobertas com clatrina, num processo denominado endocitose mediado por receptores. As vesículas endocíticas recobertas, rapidamente perdem sua cobertura de clatrina e se fundem com os endossomos prematuros. Muitos ligantes se dissociam de seus receptores no ambiente ácido do endossomo e acabam chegando aos lisossomos, enquanto muitos dos receptores são reciclados, via vesícula de transporte, de volta para superfície da célula para serem reutilizadas. Mas, complexo ligante-receptor pode seguir outras vias, a partir do compartimento endossomal. Em alguns casos, ambos, receptor e ligante, acabam sendo degradados nos lisossomos, causando a "down regulation" dos receptores.

Read more »

ORIGEM DAS CÉLULAS

O problema da origem das células está diretamente relacionado com a origem da vida em nosso planeta.

Admite-se que as primeiras células que surgiram na terra foram os procariontes. Isso deve ter ocorrido há 3,5 bilhões de anos, no começo do período pré-cambiano.





Naquela época a atmosfera provalvelmente continha vapor de água, amônia, metano, hidrogênio, sulfeto de hidrogênio e gás carbônico. O oxigênio livre só apareceu depois, graças à atividade fotossintética das células autotróficas.

Antes de surgir a primeira célula teriam existido grandes massas líquidas, ricas em substâncias de composição muito simples. Estas substâncias, sob a ação do calor e radiação ultravioleta vinda do Sol e de descargas elétricas oriundas de tempestades frequentes, combinaram-se quimicamente para constituírem os primeiros compostos contendo carbono. Substâncias relativamente complexas teriam aparecido espontaneamente.

Stanley Miller realizou em 1953 experimentos fundamentais que corroboraram essa possibilidade.



Produzindo descargas elétricas em um recipiente fechado, contendo vapor de água, Hidrogênio, Metano e amônia, descobriu que se formavam aminoácidos, tais como alanina, glicina, e ácidos aspárticos e glutâmicos. Estudos posteriores, simulando as condições pre-bióticas, permitiram a produção de 17 aminoácidos (dos 20 presentes nas proteínas).

Também foram produzidos açúcares, ácidos graxos e as bases nitrogenadas que formam parte do DNA e RNA.

Esta etapa de evolução química foi provalvelmente precedida de outra na qual se formaram as proteínas pela polimerização dos aminoácidos. Essa etapa posterior provavelmente teve lugar em meios aquosos onde as moléculas orgânicas se concentravam para formar uma espécie de "Sopa Primordial" na qual foram favorecidas as interações e onde se formaram complexos maiores denominados coacervados ou proteinóides, com uma membrana externa envolvendo um fluido no interior (micelas).

Posteriormente originou-se o código genético, talvez primeiro como RNA, e em seguida o DNA e as diversas moléculas que participaram na síntese de proteínas e na replicação, produzindo células capazes de se autoperpetuarem.

É razoável supor-se que a primeira célula a surgir foi precedida por agregados de micelas que apresentavam apenas algumas das características hoje consideradas peculiares dos seres vivos (metabolismo, crescimento e reprodução). Isto é a primeira célula era das mais simples, porém mesmo uma célula desse tipo é ainda complexa demais para admitir-se que ela tenha surgido ao acaso, já pronta e funcionando.

É possível que não havendo Oxigênio na atmosfera, os primeiros procariontes foram heterotróficos e anaeróbicos. Posteriormente surgiram os procariontes autotróficos, tais como as algas azul-esverdeadas que contém pigmentos fotossintéticos. Através da fotossíntese se produziu o Oxigênio da atmosfera e este permitiu o surgimento de organismos aeróbicos a partir dos quais recém originaram-se os eucariontes. Até aquele momento a vida só estava presente na água, porém , finalmente, as plantas e os animais colonizaram a Terra.

Há 3 terorias para explicar o fato do aperfeiçoamento das células procariontes autotróficas iniciais.

Teoria da Invaginação da Membrana Plasmática:
Por mutação genética, alguns procariontes teriam passado a sintetizar novos tipos de proteínas, e isso levaria ao desenvolvimento de um complexo sistema de membranas, que, invaginando-se da membrana plasmática, teria dado origem às diversas organelas delimitadas por membranas. Assim teriam aparecido o retículo endoplasmático, o aparelho de Golgi, os lisosomas e as mitocôndrias. Pelo mesmo processo surgiria a membrane nuclear, principal característica das células eucariontes.

Embora à primeira vista este teoria pareça sólida, ela não tem apoio em fatos conhecidos. É, ao contrário, de difícil aceitação, pois não existe célula intermediária entre procarionte e eucarionte, nem se encontrou fóssil que indicasse uma possível existência destes tipos intermediários.

Teoria da Simbiose de Procariontes
Segundo este teoria alguns procariontes passaram a viver no interior de outros, criando células mais complexas e mais eficientes. Vários dados apóiam a suposição de que as mitocôndrias e os cloroplastos surgiram por esse processo. Demonstrou-se, por exemplo, que tais organelas contêm DNA, e que esse DNA contém informação genética que se transmite de uma célula a outra, de um modo comparável à informação contida no DNA dos cromosomas nucleares. Ainda mais, ao menos no que se refere às mitocôndrias, demonstrou-se também que a molécula de DNA é circular, como nas bactérias. Estas e outras observações nos levam à conclusão de que mitocôndrias e cloroplastos de fato se originaram por simbiose.

Teoria Mista
É possível que as organelas que não contêm DNA, como o retículo endoplasmático e o aparelho de Golgi. se tenham formado a partir de invaginações da membrane celular, enquanto as organelas com DNA (mitocôndrias, cloroplastos) apareceram por simbiose entre procariontes.

Conclusão:
As primeiras células vivas provavelmente surgiram na terra por volta de 3,5 bilhões de anos por reações espontâneas entre moléculas que estavam longe do equilíbrio químico. Do nosso conhecimento acerca dos organismos existentes nos dias atuais, e das moléculas neles contidas, parece plausível que o desenvolvimento de mecanismos autocatalíticos fundamentais para os sistemas vivos tenha começado com a evolução de uma família de moléculas de RNA, que poderiam catalisar sua própria replicação. Com o tempo, uma das famílias do RNA catalisador desenvolveu a habilidade de dirigir a síntese de polipeptídeos. Finalmente, o acúmulo adicional de proteínas catalisadoras permitiu que células mais complexas evoluíssem, o DNA dupla hélice substituiu o RNA como uma molécula mais estável para a estocagem de uma quantidade crescente de informações genéticas necessárias às células.

Fonte: www.hurnp.uel.br

Read more »

TEORIA CELULAR

Um dos princípios fundamentais da biologia é que todos os seres vivos são formados por células: apenas uma nos organismos unicelulares, muitíssimas nos pluricelulares. Este conceito, que hoje nos parece simples, tem uma origem muito remota, sendo preciso recuar até ao século XVII, quando os primeiros instrumentos ópticos, como o microscópio, permitiram ao homem observar objectos muito pequenos de cuja existência nem se suspeitava.

Em 1665, o cientista inglês Robert Hooke (1635-1703), observando uma secção de cortiça ao microscópio, notara pequeníssimas cavidades semelhantes às de uma colmeia, a que chamou células. Seguiram-se muitas observações e pesquisas, mas só no século XIX se reconheceu a célula como a unidade funcional de todos os organismos vivos.

A teoria celular, formulada, por volta de meados do século XIX, por dois cientistas alemães, Mathias Schleiden (1804-1881) eTheodor Schwann (1810-1882), defendia que todos os seres vivos são constituídos por células (primeiro postulado), que a célula é uma espécie de "fábrica química" onde se realizam todos os processos necessários à vida do organismo (segundo postulado) e que cada célula deriva de uma outra célula (terceiro postulado).

O grande sucesso da teoria celular verificou-se na patologia e na fisiologia, com o estudioso alemão Rudolf Virchow (1821-1902), de formação médica, a deslocar o centro da doença dos tecidos para as células. A célula doente foi por ele considerada não como uma estrutura qualitativamente diferente, mas apenas como uma modificação da célula sã. Esta afirmação abriu caminho a pesquisas sobre a identificação das condições que alteram o estado normal de uma célula e a resposta da própria célula àquelas condições patológicas.



Fonte: www.cientic.com

Read more »

MORFOLOGIA

Célula Eucariótica
A célula eucariótica possui três componentes principais:

O núcleo, que constitui um compartimento limitado por um envoltório nuclear. O citoplasma, outro compartimento envolvido por membrana plasmática, e a membrana plasmática e suas diferenciações.

Esses três componentes possuem vários subcomponentes ou subcompartimentos.

Existe grande variabilidade na forma das células eucarióticas. Geralmente o que determina a forma de uma célula é sua função específica.

Outros determinantes da forma de uma célula podem ser o citoesqueleto presente em seu citoplasma, a ação mecânica exercida por células adjacentes e a rigidez da membrana plasmática.

As células eucariontes são usualmente maiores e estruturalmente complexas. As organelas presentes no citoplasma possuem papéis específicos definidos por reações químicas. A presença ou ausência de determinadas organelas definirá se a célula é vegetal ou animal.

Membrana Plasmática Consiste de uma camada bilipídica que delimita toda a célula. Desempenha diversas funções importantes.

Núcleo Contém o material genético, e desempenha função preponderante na reprodução celular;

Cloroplasto Organelas presente em células vegetais. Tem papel fundamental na fotossíntese.

Mitocôndrias É uma organela limitada por uma dupla camada, sendo a interna dobrada formando cristas. Possui DNA próprio e ribossomos. São responsáveis pela respiração celular.

Peroxissomos São circundados por uma membrana única, podendo ter corpos protéicos na forma cristalina. Contêm uma variedade de enzimas para diversos processos, como a fotorespiração.

Ribossomos São encontrados livres no citossol e unidos ao retículo endoplasmático e à superfície externa do núcleo. Ë responsável pela síntese protéica.

Retículo endoplasmático É uma rede de canais membranosos que podem ser de dois tipos: RE rugoso (associado a ribossomos) está envolvido com a síntese protéica e membranas, e o RE liso (não contém ribossomos) é envolvido na síntese de lipídeos.

Aparelho de Golgi Consiste de uma pilha de sacos membranosos e achatados, em forma de disco, também conhecidos como cisternas.Processa e acondiciona substâncias para secreção e uso da própria célula, liberando vesículas através de suas paredes laterais (que são mais desenvolvidas).

Lisossomos São pequenas vesículas membranares produzidas pelo Aparelho de Golgi, que participam da nutrição celular e de mecanismos de defesas da célula.

Citoesqueleto É uma complexa rede de filamentos protéicos que podem ser microtúbulos ou filamentos de actina. Estão envolvidos na divisão, crescimento e diferenciação celular.

Microtúbulos São estruturas cilíndricas, de comprimento variado, constituído de subunidades da proteína tubulina. Estão envolvidos em vários processos, como por exemplo, no movimento de cílios e flagelos e na orientação do movimento das vesículas do Golgi e dos cromossomos (na divisão celular).



Fonte: http://cgi.ufmt.br/

Célula Procariótica
As células procariontes se caracterizam pela pobreza de membrana plasmática. Ao contrário dos eucariontes, não possuem uma membrana envolvendo os cromossomos, separando-os do citoplasma. Os seres vivos que são constituídos por estas células são denominados procariotas, compreendendo principalmente as bactérias, e algumas algas (cianofíceas e algas azuis) que também são consideradas bactérias.

Por sua simplicidade estrutural e rapidez na multiplicação, a célula Escherichia coli é a célula procarionte mais bem estudada. Ela tem forma de bastão, possuindo uma membrana plasmática semelhante à de células eucariontes. Por fora dessa membrana existe uma parede rígida, com 20nm de espessura, constituída por um complexo de proteínas e glicosaminoglicanas. Esta parede tem como função proteger a bactéria das ações mecânicas.


Esquema de uma célula procarionte com suas principais estruturas (E.coli)


Foto da bactéria Escherichia coli

No citoplasma da E.coli existem ribossomos ligados a moléculas de RNAm, constituindo polirribossomos.

O nucleóide é uma estrutura que possui dois ou mais cromossomos idênticos circulares, presos a diferentes pontos da membrana plasmática.

As células procariontes não se dividem por mitose e seus filamentos de DNA não sofrem o processo de condensação que leva à formação de cromossomos visíveis ao microscópio óptico, durante a divisão celular.

Em alguns casos, a membrana plasmática se invagina e se enrola formando estruturas denominadas mesossomos.

As células procariontes que realizam fotossíntese, possui em seu citoplasma, algumas membranas, paralelas entre si, e associadas a clorofila ou a outros pigmentos responsáveis pela captação de energia luminosa.

Diferente das células eucariontes, os procariontes não possuem um citoesqueleto (responsável pelo movimento e forma das células). A forma simples das células procariontes, que em geral é esférica ou em bastonete , é mantida pela parede extracelular, sintetizada no citoplasma e agregada à superfície externa da membrana celular.


Célula procarionte esférica


Célula procarionte em forma de bastonete

A principal diferença entre células procariontes e eucariontes, é que esta última possui um extenso sistema de membrana cria, no citoplasma, microrregiões que contêm moléculas diferentes e executam funções especializadas.

Fonte: http://cgi.ufmt.br

Read more »

CÉLULA E GENÉTICA

A origem da vida na Terra a reprodução dos seres vivos e a teoria da evolução de Darwin foram convertidas à sua base física e química no século 20 – convertidas ao ponto de conseguirmos observar os anteriormente insondáveis fatores da hereditariedade, mola mestra e mecanismo da evolução. Pela primeira vez, pudemos compreender o inter-relacionamento destes três elementos da vida : origem, reprodução e evolução.

A descoberta da célula, de seu núcleo e de seus processos de divisão

Em 1665, o cientista Robert Hooke cunhou o termo “célula” antes que qualquer célula viva houvesse realmente sido vista. Só na década 1670, Van Leeuwenhoek criou lentes potentes. Em 1673, ele abriu um mundo novo podendo observar células(adotando termo de Hooke).

A teoria celular só começou desenvolver-se em 1831. nesse ano, o botânico Robert Brown observou o ponto de controle da célula, denominando-o “núcleo”, e identificou essa estrutura como o elemento comum de todas as células vegetais. Logo os núcleos foram descobertos em células animais, e o fluxo do “protoplasma” foi observado em c´lulas vivas em 1835.

Biólogos descobrem os órgãos da célula
Cientistas começaram a identificar outras partes do mecanismo interno da célula. Na verdade, as células contêm um conjunto de órgãos distintos denominados organelas.

Núcleo : Sede da cromatina. Comando celular.

Ribossomos : Síntese de proteínas.

Reticulo endoplasmático : Armazenamento, transporte e síntese de alguns lipídios.

Aparelho de Golgi : Armazenamento, empacotamento e secreção de substancias destinadas à exportação.

Lisossomos : Digestão intracelular de material endógeno ou exógeno.

Mitocôndrias : Respiração celular

Membrana : Regula as trocas entre a célula e o meio.

Cada célula contem apenas um núcleo, mas varias unidades das demais organelas, alem das organelas mencionadas acima, as células vegetais contem cloroplasto, que são muito semelhantes às mitocôndrias, porem criam energia por meio da fotossíntese

Biólogos determinas as fases da divisão celular
Em 1879, Walther Flemming conseguiu identificar um material filiforme no núcleo das células. Observando esse material durante a divisão celular, ele mostrou que os filamentos encurtavam e se dividam longitudinalmente em metades, cada uma delas movendo-se para lados opostos de duas novas células idênticas. Ele deu a esse processo de divisão celular o nome de “mitose”.

A vida de uma célula consiste nos cinco estágios a seguir :

Interfase : A célula está representada em interfase, antes da duplicação dos cromossomos e dos centríolos. A duplicação dos cromossomos ocorrerá no final da interfase.

Prófase : Condensação dos cromossomos já duplicados. Migração dos centríolos para pólos opostos. Aparecimento das fibras do fuso. Desaparecimento dos núcleos. Desaparecimentos da carioteca.

Metáfase : Centríolos em pólos opostos na célula. Cromossomos condensados, situados na região mediana da célula, presos pelo centrômero a fibras de ambos os pólos.

Anáfase : Afastamento das cromátides irmãs e migração para pólos opostos.

Telófase : Descondensação dos cromossomos. Reaparecimento dos nucléolos. Reconstituição das cariotecas. Desaparecimento das fibras do fuso. Citocinese.

As bactérias tornam-se o primeiro ancestral comum de todas as formas de vida
Nos 3 bilhões de anos seguintes, os únicos seres vivos na Terra foram organismos unicelulare. Assim como o primeiro RNA e os organismos multicelulares que evoluíram depois, esses animais unicelulares passaram por seus próprios processos evolutivos distintos. Essas primeiras células evoluíram para espécies bacterianas das quais evoluíram todos os outros seres vivos, inclusive a vida vegetal e animal. Bactérias são criaturas unicelulares e possuem todas as organelas, exceto um núcleo bem definido. A maioria das espécies bactérias é inofensiva a outras formas de vida, inclusive aos humanos, ou é vital para a existência desses seres. Certos tipos de bactérias são conhecidos por causarem doenças. Essas bactérias patogênicas podem infectar praticamente todas as regiões do corpo humano. Eles estão simplesmente vivendo no meio especifico no qual evoluíram e se adaptaram, reproduzindo-se e se dividindo como qualquer outro organismo.

A ascensão mental e física dos humanos a partir de uma única célula é espantosa
O poder superior de do cérebro humano é um resultado da seleção natural, assim como quaisquer outras características que proporcionam uma vantagem para a sobrevivência. Como vimos antes os nossos ancestrais mais remotos que vagueavam pelas planícies africanas já sobreviviam mais pela astúcia do que pela força bruta ou pela velocidade. Somos igualmente complexos no físico. Entre os 60 trilhões de células que compõem o corpo de cada um de nós, encontramos não apenas as células que estão organizadas em tecidos, mas também milhões de células isoladas quais dependemos para sobreviver:

Macrófagos alveolares consomem partículas inaladas de poeira e as transportam para fora dos pulmões, traquéia acima e, finalmente, para fora do corpo.

Outros tipos de macrófagos migrantes percorrem nossos vasos sangüíneos, recolhem células sangüíneas mortas e engolem organismos potencialmente infecciosos.

Outros macrófagos e células sangüíneas combatem células que se tornaram cancerígenas.

As células sangüíneas brancas mais conhecidas, que enxergamos em forma de pus, ingerem bactérias, células de tecido morto, protozoários e outros corpos estranhos.

Embora apresentem muitas características semelhantes às de bactérias e ácaros e às de amebas e protozoários unicelulares de vida livre, elas são produto dos genes humanos. Em outras palavras, nosso próprio DNA e programado para criar esses “animálculos animados”.

A questão sobre inevitabilidade ou acaso pode nunca vir a ser respondidas conclusivamente. Porém, aproximando-nos do final do século no qual alcançamos a compreensão da célula e de seu funcionamento, vemos que os cientistas conseguiram determinar os processos físicos que foram responsáveis pela auto-replicacão e pelo crescimento e que impeliram os organismos unicelulares originais a evoluir para vegetais, animais e humanos complexos.

Mendel formula os princípios básicos da genética
George Mendel teve um papel central na erradicação das velhas crenças sobre as características hereditárias e na consolidação do estudo da hereditariedade como uma ciência biológica.

Mendel estabeleceu cinco princípios que se aplicam igualmente a todos os seres vivos e se mantêm até hoje:

Cada característica física de um organismo vivo é produto de um “fator hereditário” especifico, que Mendel concebeu como algum tipo de partícula.

Esses fatores hereditários existem aos pares nos seres vivos.

Com respeito a cada uma dessas características, apenas um dos dois fatores existentes na mãe e um dos dois existentes no pai são transmitidos a cada um dos filhos.

Existe uma probabilidade igual de que qualquer um dos fatores da mãe e qualquer um dos fatores do pai seja herdado pelos filhos.

Alguns fatores são dominantes, outros, recessivos.

Nasce a ciência da genética
O geneticista americano Walter S. Sutton apresentou primeiras provas conclusivas de que os cromossomos contêm as unidades da hereditariedade e que eles ocorrem em pares distintos.
Enquanto a mitose relaciona-se à vida cotidiana de vários tipos de células, a meiose lida com os processos fundamentais da genética e da evolução.
A partir de 1903, os seguintes cientistas desenvolveram as descobertas de Darwim, Mendel, Flemming, Weismann e Sutton e refinaram nossa compreensão dos princípios que atuam quando a prole herda dos pais sua constituição genética. :

Herma Nilsson-Ehle: Esse geneticista sueco realizou pesquisas com variedades de trigo e ourtras plantas, refinando e confirmando os cinco princípios medelianos da hereditariedade. No decorrer de sua carreira, ele abriu novos campos de pesquisa sobre os genes e cromossomos e desenvolveu o conhecimento sobre as mutações.

Edward M. Esat: Seu trabalho pioneiro com genética dos vegetais e botânica iniciado em 1900 concluiu que mutações espontâneas nos próprios genes eram responsáveis por certas mudanças ao longo das gerações dessas plantas na ausência de mudanças nas condições ambientais. Essa característica que sofreu mutação é transmitida à prole.

Thomas Hunt Morgan: Esse geneticista e zoólogo fez a monumental descoberta de que os cromossomos não são estruturas permanentes. Em 1909, ele adotou a palavra “gene” para referir-se a um dos “fatores hereditários”de Mendel. Com três de seus alunos, Morgan não só confirmou a teoria de Suttonde que cada cromossomo portava um clecao de genes “enfileirados como contas em um cordão, mas descobriu que a posição de cada uma dessas contas podia ser “mapeado” e identificado em regiões precisas dos cromossomos. Mais importante foi o fato de Morgan e seu grupo terem sido os primeiros a provar que durante o estágio em que os cromossomos emparelham-se e se contraem eles podem trocar material genético entre cromossomos de origem materna e paterna, como observado no estágio da prófase na meiose. Esse processo chama-se cruzamento. O material genético recombinado é transmitido às gerações subseqüentes. Morgan e seus colegas provaram que o processo da variação, que explica circunstancialmente a evolução, não se deve a mutações significativas ocorridas em cada nova geração, mas à recombinação das “contas em uma cordão”-os genes. Morgan estabeleceu uma nítida relação entre Darwin e Mendel, e descobriu que os fatores de Mendel têm uma base física na estrutura cromossômica.

R.F. Fisher, J.B. S.H: Na década de 1920, esse geneticistas, versados em matemática, calcularam, cada um por si mas simultaneamente, que as pequenas variações oriundas de recombinações cromossômicas, juntamente com as mutações espontâneas deduzida por Edward East, podiam explicar matematicamente as grandes mudanças em organismos vivos no decorrer dos intervalos de tempo deduzidos com base nos indícios fosseis e requeridos para a evolução pela seleção natural. Seis décads depois de a Sociedade para o Estudo da Ciência Natural de Brno ter gravemente deixado passar despercebida a importância das estatísticas de Mendel, esses três indivíduos introduziram o tema da genética populacional e forneceram uma base e uma explicação matemática à seleção natural. O Livro de Ronaldo Fisher, The genetical theory of natural selection, publicado em 1930, mostrou particularmente que a lenta mas constante mudança nos genes e cromossomos explica a evolução darwiana. Sewall Wright realizou um trabalho pioneiro em genética populacional matemática e teoria evolucionista.

Bárbara McClintock: Esse geneticista realizou uma serie de experimentos sobre a cor de sementes de milho, os quais forneceram informações novas e conclusivas sobre a recombinação, a realidade e as características de grupos de ligação de genes, e a relação entre genes especifico.

Fonte: www.ime.usp.br

Read more »

ANATOMIA CELULAR

Membrana
A membrana que envolve as células delimita o espaço ocupado pelos constituintes da célula, sua função principal é filtragem de substâncias requeridas pelo metabolismos celular . A permeabilidade proposta pela membrana não é apenas de ordem mecânica pois podemos observar que certas partículas de substâncias "grande" passam pela membrana e que outras de tamanho reduzido são rejeitadas. A membrana possui grande capacidade seletiva possibilitando apenas a passagem de substâncias "úteis", buscando sempre o equilíbrio de cargas elétricas e químicas. As membranas também possuem diversas facetas e entre elas esta na capacidade de desenvolver vilos, aumentando assim, sua superfície de absorção.

Constituição da membrana - Formada por uma dupla camada de fosfolipídios (fosfato associado a lipídios), bem como por proteínas espaçadas e que podem atravessar de um lado a outro da membrana. Algumas proteínas estão associadas a glicídios, formando as glicoproteínas (associação de proteína com glicídios - açucares- protege a célula sobre possíveis agressões, retém enzimas, constituindo o glicocálix), que controlam a entrada e a saída de substâncias.

A membrana apresenta duas regiões distintas uma polar (carregada eletricamente) e uma apolar (não apresenta nenhuma carga elétrica).

Propriedades e constituição química
A membrana plasmática é invisível ao microscópio óptico comum, porém sua presença já havia sido proposta pelos citologistas muito antes do surgimento do microscópio eletrônico. Mesmo hoje ainda restam ser esclarecidas muitas dúvidas a seu respeito.

Estrutura
Atualmente o modelo mais aceito é o MODELO DO MOSAICO FLUIDO proposto por Singer e Nicholson. Segundo esse modelo, a membrana seria composta por duas camadas de fosfolipídios onde estão depositadas as proteínas. Algumas dessas proteínas ficam aderidas à superfície da membrana, enquanto outras estão totalmente mergulhadas entre os fosfolipídios; atravessando a membrana de lado a lado. A flexibilidade da membrana é dada pelo movimento contínuo dos fosfolipídios; estes se deslocam sem perder o contato uns com os outros.

As moléculas de proteínas também têm movimento, podendo se deslocar pela membrana, sem direção.



Funções
A membrana plasmática contém e delimita o espaço da célula, mantém condições adequadas para que ocorram as reações metabólicas necessárias. Ela seleciona o que entra e sai da célula, ajuda a manter o formato celular, ajuda a locomoção e muito mais.

As diferenciações da membrana plasmática
Em algumas células, a membrana plasmática mostra modificações ligadas a uma especialização de função. Algumas dessas diferenciações são particularmente bem conhecidas nas células da superfície do intestino.

Microvilosidades
São dobras da membrana plasmática, na superfície da célula voltada para a cavidade do intestino. Calcula-se que cada célula possui em média 2.500 microvilosidades. Como conseqüência de sua existência, há um aumento apreciável da superfície da membrana em contato com o alimento.fig. FA

Desmossomos
São regiões especializadas que ocorrem nas membranas adjacentes de duas células vizinhas. São espécies de presilhas que aumentam a adesão entre uma célula e a outra. Fig FA

Interdigitações
Como os desmossomos também têm um papel importante na coesão de células vizinhas. fig FA

Retículo Endoplasmático
Funciona como sistema circulatório - atua como transportador e armazenador de substâncias. Há dois tipos:

Retículo Endoplasmático Liso:

Onde há a produção de lipídios.

Retículo Endoplasmático Rugoso:


Rugoso por ter aderido a sua superfície externa os ribossomos, local de produção de proteínas, as quais serão transportadas internamente para o Complexo de Golgi. Com origem na membrana plasmática, apresenta também na sua constituição lipídios e proteínas. Além das funções já citadas atua também aumentando a superfície interna da célula produzindo um gradiente de concentração diferenciado.

Ribossomos
São grânulos de ribonucleoproteínas produzidos a partir dos nucléolos. A função dos ribossomos é a síntese protéica pela união de aminoácidos, em processo controlado pelo DNA. O RNA descreve a seqüência dos aminoácidos da proteína. Eles realizam essa função estando no hialoplasma ou preso a membrana do retículo endoplasmático. Quando os ribossomos encontram-se no hialoplasma, unidos pelo RNAm, e só assim são funcionais, denominam-se POLISSOMOS. As proteínas produzidas por esses orgânulos são distribuídas para outras partes do organismo que se faça necessário.

Mitocôndria
Organela citoplasmática formada por duas membranas lipoprotéicas, sendo a interna formada por pregas. O interior é preenchido por um líquido denso, denominado matriz mitocondrial. Dentro delas se realiza o processo de extração de energia dos alimentos (respiração celular) que será armazenada em moléculas de ATP (adenosina trifosfato). É o ATP que fornece energia necessária para as reações químicas celulares. Apresenta forma de bastonete ou esférica. Possuem DNA, RNA e ribossomos próprios, tendo assim capacidade de autoduplicar-se. Quanto maior a atividade metabólica da célula, maior será quantidade de mitocôndrias em seu interior. Apresentam capacidade de movimentação, concentrando-se assim nas regiões da célula com maior necessidade energética (exp. Músculos das coxas) . Alguns cientista acreditam terem sido "procariontes" (bactérias) que passaram a viver simbioticamente no interior das células no início evolutivo da vida (células fornecendo açucares e outras substâncias e bactérias fornecendo energia.).

São grânulos de ribonucleoproteínas produzidos a partir dos nucléolos. A função dos ribossomos é a síntese protéica pela união de aminoácidos, em processo controlado pelo DNA. O RNA descreve a seqüência dos aminoácidos da proteína. Eles realizam essa função estando no hialoplasma ou preso a membrana do retículo endoplasmático. Quando os ribossomos encontram-se no hialoplasma, unidos pelo RNAm, e só assim são funcionais, denominam-se POLISSOMOS. As proteínas produzidas por esses orgânulos são distribuídas para outras partes do organismo que se faça necessário.



Estrutura que apresenta enzimas digestivas capazes de digerir um grande número de produtos orgânicos. Realiza a digestão intracelular. Apresenta-se de 3 formas: lisossomo primário que contém apenas enzimas digestivas em seu interior, lisossomo secundário ou vacúolo digestivo que resulta da fusão de um lisossomo primário e um fagossomo ou pinossomo e o lisossomo terciário ou residual que contém apenas sobras da digestão intracelular. É importante nos glóbulos brancos e de modo geral para a célula já que digere as partes desta (autofagia) que serão substituídas por outras mais novas, o que ocorre com freqüência em nossas células. Realiza também a autólise e histólise (destruição de um tecido) como o que pode ser observado na regressão da cauda dos girinos. originam-se no Complexo de Golgi.

Complexo de Golgi
São estruturas membranosas e achatadas, cuja função é elaborar e armazenar proteínas vidas do retículo endoplasmático; podem também eliminar substâncias produzidas pela célula, mas que irão atuar fora da estrutura celular que originou (enzimas por exemplo). Produzem ainda os lisossomos (suco digestivo celular). É responsável pela formação do acrossomo dos espermatozóides, estrutura que contém hialuronidase que permite a fecundação do óvulo. Nos vegetais denomina-se dictiossomo e é responsável pela formação da lamela média da parede celulósica.



Centríolos
Estruturas cilíndricas, geralmente encontradas aos pares. Dão origem a cílios e flagelos (menos os das bactérias), estando também relacionados com a reprodução celular - formando o fuso acromático que é observado durante a divisão celular. É uma estrutura muito pequena e de difícil observação ao M. Óptico, porém no M. Eletrônico apresenta-se em formação de 9 jogos de 3 microtúbulos dispostos em círculo, formando uma espécie de cilindro oco.

Peroxissomos
Acredita-se que eles têm como função proteger a célula contra altas concentrações de oxigênio, que poderiam destruir moléculas importantes da célula. Os peroxissomos do fígado e dos rins atuam na desintoxicação da célula, ao oxidar, por exemplo, o álcool. Outro papel que os peroxissomos exercem é converter gorduras em glicose, para ser usada na produção de energia.

Núcleo
Acredita-se que eles têm como função proteger a célula contra altas concentrações de oxigênio, que poderiam destruir moléculas importantes da célula. Os peroxissomos do fígado e dos rins atuam na desintoxicação da célula, ao oxidar, por exemplo, o álcool. Outro papel que os peroxissomos exercem é converter gorduras em glicose, para ser usada na produção de energia.

Núcleo - é o administrador da célula, tudo que ocorra em uma célula tem como origem informações gerada apartir dele. O núcleo é uma célula dentro da célula, revestido por uma membrana dupla. Em seu interior encontramos as cromatina, massa de cromossomos - suco nuclear e um nucléolo.

Fonte: www.consulteme.com.br

Read more »

CICLO CELULAR

As células se reproduzem pela duplicação de seus conteúdos e, então, dividem-se em duas. Este ciclo de divisão celular é a maneira fundamenteal pela qual todos os seres vivos são reproduzidos.

Uma célula em crescimento passa por um ciclo celular que compreende essencialmente em dois períodos: a interfase e a divisão. Por muitos anos, os citologistas preocuparam-se primordialmente com o período de divisão, durante o qual profundas alterações cromossômicas eram vistas ao microscópio óptico, enquanto a interfase era considerada com uma fase de "repouso". Observou-se, entretanto, que as células passam a maior parte de sua vida em interfase, que é um período de atividade biossintética intensa, durante o qual a célula dobra de tamanho e duplica o seu complemento cromossômico. A divisão celular é somente a fase final e microscopicamente visível de uma alteração básica que ocorreu ao nível molecular durante a interfase.

A síntese do DNA ocorre somente em um período estrito da interfase, denominado S ou sintético, que é procedido e seguido por dois intervalos (GAPS) ou períodos de interfase (G1 e G2) onde não ocorre síntese de DNA.

Esta observação levou alguns cientistas dividir o ciclo celular em quatro intervalos sucessivos:

G1- é o período que transcorre entre o final da mitose e o início da síntese do DNA S - é o período de síntese do DNA G2 - é o intervalo entre o final da síntese do DNA e o início da mitose. Durante o período G2 a célula possue o dobro (4C) da quantidade de DNA presente na célula diplóide original (2C) MITOSE - é a divisão celular, depois da mitose as células filhas entram novamente no período G1 e possue o conteúdo de DNA equivalente a 2C A duração do ciclo celular varia consideravelmente de um tipo celular a outro. Para uma célula de manífero crescendo em cultura com um tempo de geração de 16 horas, o tempo dos diferentes períodos seria: G1 = 5 horas S = 7 horas G2 = 3 horas MITOSE = 1 horas

Geralmente, os períodos S, G2 e mitótico são relativamente constante nas diversas células de um mesmo organismo. O período G1 é o mais variável. Dependendo da condição fisiológica das células, pode durar dias, meses e até anos. Os tecidos que normalmente não se dividem (como nervoso ou músculo esquelético), ou que raramente se dividem (como os linfócitos circulantes), possue a mesma quantidade de DNA presente do período G1.

Pode-se saber em que fase do ciclo a célula se encontra pela medida de seu conteúdo de DNA, o qual duplica durante a fase S.


Gráfico mostrando a quantidade de DNA é a variação deste no Ciclo Celular

Em condições que favoreçam o crescimento o conteúdo total de proteína de uma célula típica aumenta mais ou menos continuamente durante o ciclo. Da mesma maneira, a síntese de RNA continua em uma velocidade constante, exceto durante a fase M, quando os cromossomos estão muito condensados para permitir a transcrição. A produção de algumas proteínas-chave é acionada a uma alta velocidade em um estágio específico do ciclo, como por exemplo as histonas que são requeridas para formação de uma nova cromatina e são fabricadas em grande quantidade somente na fase S e o mesmo acontece para algumas das enzimas que participam da produção de desoxirribonucleotídeos e replicação de DNA.

O sistema de controle do ciclo celular é um dispositivo bioquímico que opera ciclicamente, construído a partir de uma série de proteínas que interagem entre si e que induzem e coordenam os processos dependentes essenciais responsáveis pela duplicação e divisão dos conteúdos celulares. No coração desse sistema está uma série de complexos de proteínas formados por dois tipos básicos de compomentes: subunidade de proteínoquinase (chamadas proteínas Cdk) e proteínas ativantes (chamadas ciclinas). NO mínimo dois destes complexos protéicos regulam o ciclo celular normal, um no ponto de controle G1, e se situa antes do início da fase S, e o outro em G2 antes do início da fase M. Estes complexos de proteínas exercem seu controle através de sua ativide quinásica, pela ativação e desativaçaão das quinases em pontos estratégicos do ciclo.

Fonte: www.hurnp.uel.br

Read more »

Medicina do Futuro

Todo organismo pluricelular é composto por diferentes tipos de células. Entre as cerca de 75 trilhões de células existentes em um homem adulto, por exemplo, são encontrados em torno de 200 tipos celulares distintos. Todos eles derivam de células precursoras, denominadas ‘células-tronco’. O processo de diferenciação, que gera as células especializadas — da pele, dos ossos e cartilagens, do sangue, dos músculos, do sistema nervoso e dos outros órgãos e tecidos humanos — é regulado, em cada caso, pela expressão de genes específicos na célula-tronco, mas ainda não se sabe em detalhes como isso ocorre e que outros fatores estão envolvidos. Compreender e controlar esse processo é um dos grandes desafios da ciência na atualidade.

A célula-tronco prototípica é o óvulo fertilizado (zigoto). Essa única célula é capaz de gerar todos os tipos celulares existentes em um organismo adulto, até os gametas — óvulos e espermatozóides — que darão origem a novos zigotos. A incrível capacidade de gerar um organismo adulto completo a partir de apenas uma célula tem fascinado os biólogos desde que o fisiologista alemão Theodor Schwann (1810-1882) lançou, em 1839, as bases da teoria celular.

,

Read more »

Células Tronco Embrionária

As células-tronco embrionárias são estudadas desde o século 19, mas só há 20 anos dois grupos independentes de pesquisadores conseguiram imortalizá-las, ou seja, cultivá-las indefinidamente em laboratório. Para isso, utilizaram células retiradas da massa celular interna de blastocistos (um dos estágios iniciais dos embriões de mamíferos) de camundongos. Essas células são conhecidas pela sigla ES, do inglês embryonic stem cells (células-tronco embrionárias), e são denominadas pluripotentes, pois podem proliferar indefinidamente in vitro sem se diferenciar, mas também podem se diferenciar se forem modificadas as condições de cultivo (figura 3).

De fato, é preciso cultivar as células ES sob condições muito especiais para que proliferem e continuem indiferenciadas, e encontrar essas condições foi o grande desafio vencido pelos cientistas.

Read more »

Células Tronco Adultas

Sabe-se, desde os anos 60, que alguns tecidos de um organismo adulto se regeneram constantemente. Isso acontece com a pele, com as paredes intestinais e principalmente com o sangue, que têm suas células destruídas e renovadas o tempo inteiro, em um complexo e finamente regulado processo de proliferação e diferenciação celular.

Os estudos feitos há décadas sobre a hematopoiese (processo de produção de células sangüíneas) a partir de células-tronco multipotentes, localizadas no interior dos ossos, mostraram que elas originam células progressivamente mais diferenciadas e com menor capacidade proliferativa. Essas células-tronco podem gerar as linhagens precursoras mielóide e linfóide, que terminam por dar origem a todos os nove tipos celulares presentes no sangue, de hemácias a linfócitos. A renovação do sangue é tão intensa que diariamente entram em circulação cerca de 8 mil novas células sangüíneas. É assombroso que o organismo consiga controlar um processo proliferativo tão exuberante, impedindo, em circunstâncias normais, que o número de células produzidas exceda o necessário e que as células liberadas na circulação estejam no estágio correto de diferenciação.

É relativamente recente a constatação de que, além da pele, do intestino e da medula óssea, outros tecidos e órgãos humanos — fígado, pâncreas, músculos esqueléticos (associados ao sistema locomotor), tecido adiposo e sistema nervoso — têm um estoque de células-tronco e uma capacidade limitada de regeneração após lesões. Mais recente ainda é a idéia de que essas células-tronco ‘adultas’ são não apenas multipotentes (capazes de gerar os tipos celulares que compõem o tecido ou órgão específico onde estão situadas), mas também pluripotentes (podem gerar células de outros órgãos e tecidos).

O primeiro relato incontestável dessa propriedade das células-tronco adultas foi feito em 1998 por cientistas italianos, após um estudo — liderado pela bióloga Giuliana Ferrari, no Instituto San Rafaelle-Telethon — em que células derivadas da medula óssea regeneraram um músculo esquelético. Embora esse tipo de músculo também tenha células-tronco (‘células-satélite’), os pesquisadores usaram células da medula óssea, geneticamente marcadas para identificação posterior. Essas células, quando injetadas em músculos (lesados quimicamente) de camundongos geneticamente imunodeficientes, mostraram-se capazes de se diferenciar em células musculares, reduzindo a lesão.

Em outro experimento, em vez da injeção de células medulares diretamente na lesão muscular, os camundongos imunodeficientes receberam um transplante de medula óssea. Feito o transplante, os pesquisadores verificaram que as células-tronco (geneticamente marcadas, e por isso identificáveis como do animal doador) migraram da medula para a área muscular lesada do animal. Isso demonstrou que, existindo uma lesão muscular, células-tronco medulares adultas podem migrar até a região lesada e se diferenciar em células musculares esqueléticas.

O trabalho, portanto, estabeleceu duas novas e importantes idéias: células-tronco de medula óssea podem dar origem a células musculares esqueléticas e podem migrar da medula para regiões lesadas no músculo. Nesse trabalho, porém, as células-tronco de medula, de reconhecida plasticidade, deram origem a células não medulares mas de mesma origem embriológica, já que tanto o tecido muscular quanto as células do sangue derivam do mesoderma (uma das três camadas germinais que aparecem no início da formação do embrião).

Um resultado ainda mais surpreendente foi relatado em janeiro de 1999 por cientistas liderados por dois neurobiólogos, o canadense Christopher Bjornson e o italiano Angelo Vescovi. Em seu trabalho, publicado na revista Science, com o título ‘Transformando cérebro em sangue: um destino hematopoiético adotado por uma célula-tronco neural adulta in vivo’, eles demonstraram que células-tronco neurais de camundongos adultos podem restaurar as células hematopoiéticas em camundongos que tiveram a medula óssea destruída por irradiação.

Esse achado revolucionou os conceitos até então vigentes, pois demonstrou que uma célula tronco-adulta derivada de um tecido altamente diferenciado e com limitada capacidade de proliferação pode seguir um programa de diferenciação totalmente diverso se colocada em um ambiente adequado. Também deixou claro que o potencial de diferenciação das células-tronco adultas não é limitado por sua origem embriológica: células neurais têm origem no ectoderma e células sangüíneas vêm do mesoderma embrionário.

Ainda em 1999, em outros estudos, células-tronco adultas da medula óssea de camundongos transformaram-se em precursores hepáticos e, pela primeira vez, células-tronco adultas de medula óssea humana foram induzidas a se diferenciar, in vitro, nas linhagens condrocítica (cartilagem), osteocítica (osso) e adipogênica (gordura). Em junho de 2000, um grupo do Instituto Karolinska (Suécia), liderado por Jonas Frisen, confirmou que células-tronco neurais de camundongos adultos têm capacidade generalizada de diferenciação, podendo gerar qualquer tipo celular, de músculo cardíaco a estômago, intestino, fígado e rim, quando injetadas em embriões de galinha e camundongo. Esse resultado quebrou todos os dogmas, indicando que uma célula-tronco adulta é capaz de se diferenciar em qualquer tipo de célula, independentemente de seu tecido de origem, desde que cultivada sob condições adequadas.

Essa pluripotencialidade das células-tronco adultas coloca a questão do uso medicinal dessas células em bases totalmente novas. São eliminadas não só as questões ético-religiosas envolvidas no emprego das células-tronco embrionárias, mas também os problemas de rejeição imunológica, já que células-tronco do próprio paciente adulto podem ser usadas para regenerar seus tecidos ou órgãos lesados. Torna ainda possível imaginar que um dia não haverá mais filas para os transplantes de órgãos, nem famílias aflitas em busca de doadores compatíveis. Em breve, em vez de transplantes de órgãos, os hospitais farão transplantes de células retiradas do próprio paciente. Não há dúvida de que a terapia com células-tronco será a medicina do futuro.

Fonte: www.educacaopublica.rj.gov.br

Read more »

Conceitos e Linguagem das Células Tronco

Células-tronco são as células com capacidade de auto-replicação, isto é, com capacidade de gerar uma cópia idêntica a si mesma e com potencial de diferenciar-se em vários tecidos.

Quanto a sua classificação, podem ser
Totipotentes, aquelas células que são capazes de diferenciarem-se em todos os 216 tecidos que formam o corpo humano, incluindo a placenta e anexos embrionários. As células totipotentes são encontradas nos embriões nas primeiras fases de divisão, isto é, quando o embrião tem até 16 - 32 células, que corresponde a 3 ou 4 dias de vida;

Pluripotentes ou multipotentes, aquelas células capazes de diferenciar-se em quase todos os tecidos humanos, excluindo a placenta e anexos embrionários, ou seja, a partir de 32 - 64 células, aproximadamente a partir do 5º dia de vida, fase considerada de blastocisto. As células internas do blastocisto são pluripotentes enquanto as células da membrana externa destinam-se a produção da placenta e as membranas embrionárias;

Oligotentes, aquelas células que se diferenciam em poucos tecidos;

Unipotentes, aquelas células que se diferenciam em um único tecido.

Constitui um mistério para os cientistas a ordem ou comando que determina no embrião humano que uma célula-tronco pluripotente se diferencie em determinado tecido específico, como fígado, osso, sangue etc. Porém em laboratório, existem substâncias ou fatores de diferenciação que quando são colocadas em culturas de células-tronco in vitro, determinam que elas se diferenciem no tecido esperado. Um estudo está sendo desenvolvido pela USP para averiguar o resultado do contato de uma célula-tronco com um tecido diferenciado, cujo objetivo é observar se a célula-tronco irá transformar-se no mesmo tecido com que está tendo contato. As células-tronco da pesquisa foram retiradas de cordão umbilical.

Quanto a sua natureza, podem ser
Adultas, extraídas dos diversos tecidos humanos, tais como, medula óssea, sangue, fígado, cordão umbilical, placenta etc. (estas duas últimas são consideradas células adultas, haja vista a sua limitação de diferenciação). Nos tecidos adultos também são encontradas células-tronco, como medula óssea, sistema nervoso e epitélio. Entretanto, estudos demonstram que a sua capacidade de diferenciação seja limitada e que a maioria dos tecidos humanos não podem ser obtidas a partir delas.

Embrionárias, só podem ser encontradas nos embriões humanos e são classificadas como totipotentes ou pluripotentes, dado seu alto poder de diferenciação. Estes embriões descartados (inviáveis para a implantação) podem ser encontrados nas clínicas de reprodução assistida ou podem ser produzidos através da clonagem para fins terapêuticos.

Podem ser obtidas
Por Clonagem Terapêutica é a técnica de manipulação genética que fabrica embriões a partir da transferência do núcleo da célula já diferenciada, de um adulto ou de um embrião, para um óvulo sem núcleo. A partir da fusão inicia-se o processo de divisão celular, na primeira fase 16-32 são consideradas células totipotentes. Na segunda fase 32-64 serão células pluripotentes, blastocisto que serão retiradas as células-tronco para diferenciação, in vitro, dos tecidos que se pretende produzir. Nesta fase ainda não existe nenhuma diferenciação dos tecidos ou órgãos que formam o corpo humano e por isso podem ser induzidas para a terapia celular.

Do Corpo Humano as células-tronco adultas são fabricadas em alguns tecidos do corpo, como a medula óssea, sistema nervoso e epitélio, mas possuem limitação quanto a diferenciação em tecidos do corpo humano.

De Embriões Descartados (inviáveis para implantação) e Congelados nas clínicas de reprodução assistida

Podem ser utilizadas
Terapia Celular: tratamento de doenças ou lesões com células-tronco manipuladas em laboratório.

O que é Clonagem Reprodutiva?
É a técnica pela qual se forma uma cópia de um indivíduo. O procedimento basea-se na transferência do núcleo de uma célula diferenciada, adulta ou embrionária, para um óvulo sem núcleo com a implantação do embrião no útero humano. Gêmeos univitelinos são clones naturais.

Principal diferença das técnicas de Clonagem Terapêutica e Reprodutiva

Nas duas situações há transferência de um núcleo de uma célula diferenciada para um óvulo sem núcleo. Mas na técnica de clonagem para fins terapêuticos as células são multiplicadas em laboratório para formar tecidos específicos e nunca são implantados em um útero.

Vantagens e limitações da Clonagem Terapêutica para a obtenção de células-tronco

A principal vantagem dessa técnica é a fabricação de células pluripotentes, potencialmente capazes de produzir qualquer tecido em laboratório, o que poderá permitir o tratamento de doenças cardíacas, doença de Alzheimer, Parkinson, câncer, além da reconstituição de medula óssea, de tecidos queimados ou tecidos destruídos etc, sem o risco da rejeição, caso o doador seja o próprio beneficiado com a técnica. Mas a principal limitação é que no caso de doenças genéticas, o doador não pode ser a própria pessoa porque todas as suas células têm o mesmo defeito genético.

A clonagem para fins terapêuticos não pode reproduzir seres humanos, porque nunca haverá implantação no útero. As células são multiplicadas em laboratório até a fase de blastocisto, 32-64 células, sendo a partir desse estágio manipuladas para formação de determinados tecidos. Além disso, nessa fase o pré-embrião é constituído por um aglomerado de células que ainda não tem sistema nervoso.

Fonte: www.ghente.org

Read more »

Células-Tronco

Como na maioria das novidades, esta área esta sendo superestimada se for considerada a realidade atual, entretanto não há duvidas sobre suas enormes potencialidades, pois com a evolução das pesquisas, em breve poderemos esperar um novo tipo de Medicina. Na verdade o que se tem hoje são perspectivas, devidos estudos já realizados com animais, mas em um futuro próximo, será estendido a humanos.

Podemos definir células-tronco, como as células encontradas em embriões, no cordão umbilical e em tecidos adultos, como o sangue, a medula óssea e o trato intestinal, por exemplo. Ao contrário das demais células do organismo, as células-tronco possuem grande capacidade de transformação celular, e por isso podem dar origem a diferentes tecidos no organismo. Além disso, as células-tronco têm a capacidade de auto-replicação, ou seja, de gerar cópias idênticas de si mesmas.

Fundamento teórico
Após a fecundação, a célula formada é denominada zigoto. O zigoto é uma célula totipotencial, ou seja, tem a capacidade de originar todo o individuo, com a sua complexa estruturação diferenciada. A célula originaria totipotencial, tem capacidade de desenvolver outro individuo, enquanto a célula pluripotencial não tem essa capacidade, mas ambas podem gerar qualquer outra célula do corpo. São essas duas as células, que podem ser chamadas de “células-tronco”.

Essas células podem ser classificadas como adultas e embrionárias:

1.Células-tronco adultas
Encontradas em partes já diferenciadas do organismo formado, como na medula e no fígado. Porém, são mais utilizadas para fins medicinais as células de cordão umbilical, da placenta e medula óssea. Pelo fato de serem retiradas do próprio paciente, oferecem baixo risco de rejeição nos tratamentos médicos. Apresentam uma desvantagem em relação às células-tronco embrionárias: a capacidade de transformação é bem menor

2.Células-tronco embrionárias
Encontradas apenas em embriões. Como característica principal apresenta uma grande capacidade de se transformar em qualquer outro tipo de célula. Embora apresentem esta importante capacidade, as pesquisas médicas com estes tipos de células ainda encontram-se em fase de testes.

Perspectiva de aproveitamento
Várias áreas da Medicina estão em período experimental de aproveitamento de células-tronco.

Segue as principais experiências e seu aproveitamento:

1. Neoangiogênese
A formação de novos vasos sanguíneos a partir do uso de células- tronco esta sendo cada vez mais evidenciada. Entidades pesquisadoras: Sta Casa de Porto Alegre, CONEP, etc...

2. Cardiologia
A equipe da UFRJ desenvolve, trabalhos na linha de tratamento de cardiopatias. Nesses estudos, foram realizados os transplantes de células-tronco adultas em 20 pacientes que aguardavam o transplante cardíaco. Desses 16 pacientes foram estudados por um longo prazo, demonstrando que a terapia celular trouxe consideráveis melhorias clínicas.

3. Neurologia
Foram apresentados resultados de experimentos em ratos adultos, com células-tronco isoladas do sistema nervoso central transplantado, que apontaram à possibilidade de tratamentos futuros para doenças neurodegenerativas. Outras linhas de pesquisa com células-tronco também apresentam resultados promissões, entre elas do tratamento de lesões traumáticas em que se utiliza uma injeção local de células-trono medulares

4. Ortopedia
As aplicações das células-tronco estendem-se, também, a engenharia biotecidual, que utiliza rápido potencial de crescimento de tecidos, tais como ossos, pele e cartilagem, que são cultivados e reimplantados nos pacientes em casos de lesões.

5. Endocrinologia
Estudos tem sido realizados em pacientes com diabete tipo 1. Essa doença é causada pela redução de disponibilidade ou perda de sensibilidade à insulina, hormônio que regula os níveis de açúcar no sangue e é secretado pelo pâncreas. Foram feitos transplantes e em 90% dos casos os pacientes ficaram livres da insulina.

Situação atual da regulamentação de pesquisas com células-tronco no Brasil:

As leis brasileiras não são específicas para a clonagem terapêutica (com finalidade de curar determinadas doenças, e não de reproduzir seres). Elas proíbem a manipulação de células germinativas humanas (Volnei Garrafa).

Projeções futuras
No serviço de cirurgia plástica da Santa casa de Porto Alegre, foi criado o grupo GESC (grupo de Estudos Stem Celisc), o grupo faz encontros, para discutir assuntos voltados a células-tronco. Os planos incluem um centro de pesquisas clinicas e de difusão do conhecimento sobre células-tronco.

Discussões
Questões éticas e religiosas
As pesquisas genéticas e os tratamentos com células-tronco recebem fortes críticas de diversos setores da sociedade, em especial dos religiosos. Por considerarem os embriões como sendo uma vida em formação, religiosos conservadores afirmam que manipular ou sacrificar embriões de seres humanos constitui um assassinato. Em países mais conservadores, as pesquisas estão paradas ou limitadas à utilização das células adultas.

Polêmica em torno da lei
Para explorar as células-tronco usando as técnicas conhecidas hoje, é necessário retirar o chamado "botão embrionário", provocando a destruição do embrião. Esse processo é condenado por algumas religiões – como a católica - que consideram que a vida tem início a partir do momento da concepção. Há perspectivas de que no futuro se encontre técnicas capazes de preservar o embrião, o que eliminaria as resistências religiosas.

Fonte:/www.humanas.unisinos.br

Células-Tronco



Células-tronco são células capazes de multiplicar-se e diferenciar-se nos mais variados tecidos do corpo humano (sangue, ossos, nervos, músculos, etc.). Sua utilização para fins terapêuticos pode representar talvez a única esperança para o tratamento de inúmeras doenças ou para pacientes que sofreram lesões incapacitantes da medula espinhal que impedem seus movimentos.

As células-tronco existem em vários tecidos humanos, no cordão umbilical e em células embrionárias na fase de blastócito. Pesquisas com células-tronco, porém, estão cerceadas pela desinformação ou por certas posições religiosas que vêem nelas um atentado contra a vida em vez de um recurso terapêutico que possibilitará salvar muitas vidas.

Fonte: www.drauziovarela.com.br

Read more »