Ciclo Celular
A informação genética localiza-se no núcleo das células eucarióticas, nas moléculas de DNA.

Cariótipo
Conjunto de todos os cromossomas de uma célula, caracterizado pelo número, tamanho e forma.

Ciclo celular
-Corresponde ao conjunto de acontecimentos que ocorrem na célula, desde que surge, por divisão da célula-mãe, até que ela própria se divide, originando células filhas.
-As células resultantes apresentam uma cópia do DNA da célula original.
-As células saem do ciclo celular quando iniciam a sua diferenciação e maturação.



Ciclo celular-etapas



 Diferenças na fase mitótica entre células animais e células vegetais
Célula animal
-centro organizador dos centríolos
-a citocinese ocorre por estrangulamento do citoplasma devido á formação de um anel contrátil
-ocorre na generalidade dos tecidos dos animais

Célula vegetal
-centro organizador dos mitrotúbulos sem centríolo
-a citocinese ocorre através da formação da placa equatorial, proveniente de vesículas golgianas, que se fundem na zona equatorial da célula, contribuindo para a formação da parede e da membrana celulares
-ocorre apenas em zonas especificas de crescimento- nos meristemas

Morte celular por 2 vias
Necrose- destruição da célula pelas próprias enzimas (digestão enzimática).
Apoptose- morte celular programada em que a célula se fragmenta em pequenos corpos apo ptóticos os quais são fagocitados.


O cancro... 
-resulta de uma proliferação descontrolada das células
-é provocado pela ocorrência de mutações em genes que regulam o crescimento e a divisão das células- os proto oncogenes em genes supressores de tumores
-desenvolve-se, ao longo dos anos, em várias etapas: iniciação, progressão, invasão e metastização.

Crescimento e regeneração dos tecidos/diferenciação celular
-nos seres unicelulares a divisão celular corresponde á reprodução do individuo
-durante a cicatrização, as células dividem-se para repor os que oram perdidos


As células- tronco ou células estaminais
-estudadas há mais de duas décadas, as primeiras linhagens foram originadas em 1998, apartir de embriões derivadas de fertilização em vitro.
-as células-tronco caracterizam-se pelo potencial ilimitado de proliferação e autorrenovação, capacidade de originar linhagens celulares com diferentes funções e regenerar tecidos.

Até que fase do desenvolvimento é possível uma célula originar outros tipos de células?
1. a capacidade que uma célula tem em originar outro tipo de células especializadas é tanto maior quanto maior for o seu grau de diferenciação
2. as células mantém todo o seu genoma á medida que se especializam/diferenciam


Se todas as células de um organismo pluricelular apresentam a mesma informação genética, qual a origem das diferenças morfológicas e funcionais que apresentam entre elas?
Como todas as células de um mesmo organismo contem os mesmos genes, a origem das diferenças estruturais e funcionais entre elas provem do tipo e do numero de genes ativos em cada uma. Os genes ativos em cada célula dependem da relação que o DNA estabelece com o ambiente que o rodeia e onde a célula se encontra, podendo levar á ativação ou inibição dos genes do DNA. Os genes são regulados por outros genes.

A diferenciação celular resulta da expressão diferenciada dos genes devido á ação de inibidores ou ativadores/promotores, produzidos pela célula ou provenientes do meio extracelular (hormonas, anticorpos, radiação, etc).

 

 

 

 

Síntese Proteica

Características Principais

Rapidez --> é um processo relativamente rápido;
Amplificação --> algumas fases podem ser amplificadas : transcrição e tradução;

Alterações do material genético

Mutações : uma mutação é uma alteração permanente do material genético que afeta a expressão de um ou mais genes.

Tipo de Mutação

Mutações genéticas

 Envolvem alterações pontuais ao nível dos nucleótidos de um gene.

Mutações cromossómicas

Afetam o numero ou a estrutura dos cromossomas.

Mutações Genéticas

Alteram a sequência de nucleótidos do DNA , por substituição , adição ou perda de bases.

Substituição (afeta só uma base)

-> Mutação Silenciosa, o codão resultante codifica o mesmo aminoácido;
-> Mutação com perda de sentido, o codão resultante codifica outro aminoácido;
-> Mutação sem sentido, o codão resultante é um codão STOP;

 

 

 

Inserção ( adição de uma ou mais bases )

A adição de um número de bases que não seja múltiplo de 3, altera completamente a mensagem do gene;

 

 

Deleção ( perda de uma ou mais bases )

A perda de um número de bases que não seja múltiplo de 3 , altera completamente a mensagem do gene;

 

 Consequências das alterações genéticas

Silenciosa: o seu efeito é neutro , pois:

-> dada a redundância do código genético , não provoca alterações nas sequências de aminoácidos da proteína;

-> o novo aminoácido pode apresentar propriedades similares do aminoácido substituído;

-> a substituição ocorre na zona da proteína que não é determinante para a sua função;

 As consequências das mutações genéticas podem :

Prejudicar os mutantes

As proteínas mutadas podem não desempenhar a mesma função , surgem doenças genéticas que podem conduzir à morte;

 

Beneficiar os mutantes

As proteínas mutadas originam novas características que conferem vantagem ao individuo , ajudando-o a sobreviver no seu meio ambiente ( mutações involutivas)

 

Origem das mutações

Espontâneas ( durante a replicação )

Por ação dos genes mutagénicos ( químicos e físicos )

 

Mutações e Descendência

Somáticos

- Atingem as células somáticas;

- Quando os seres se reproduzem sexuadamente , não se transmitem à descendência;

 

Germinais

- Atingem as células sexuais;

- Quando os seres se reproduzem sexuadamente , transmitem-se à descendência;

Exemplo de uma Mutação Genética

 

 

 

 

ALBINISMO - ausência de melanina devido a uma mutação nos genes responsáveis pela produção que dá cor à pele;

 

 

 

Crescimento e Renovação Celular

DNA e Síntese proteica

- O DNA é a molécula responsável pelo armazenamento da informação genética e nas células eucarióticas , encontra-se no núcleo;

 

- A unidade básica do DNA é o desoxirribonucleótido;

 

- A molécula do DNA é formada por duas cadeias polinucleotidicas complementares e antiparalelas , enroladas em dupla hélice;

 

- Na síntese proteica ocorre a expressão da informação contida no DNA. É um processo complexo que envolve a transcrição , o processamento; a migração e a tradução da informação transportada pelo mRNA;

 

- As proteínas determinam as características e o metabolismo células , logo o individuo;

 

- Durante a replicação do DNA e a síntese proteica podem ocorrer alterações do DNA que podem conduzir a doenças com impacte social ;

 

 

 

Todas as imagens foram retiradas do : www.Google.PT

 

 

 

 

Estrutura do DNA - Modelo de dupla hélice

Replicação do DNA genómico
Processo pelo qual uma molécula de DNA origina duas outras moléculas iguais.

A replicação é um processo muito complexo e muito controlado, ocorrendo apenas quando a célula se vai dividir.

O modelo conservativo admitia que a molécula de DNA original apenas servia de molde para a formação de moléculas novas, que seriam formadas por duas novas cadeias de nucleótidos.
O modelo semiconservativo admitia que cada molécula nova de DNA seria formada por uma cadeia da molécula original e uma nova.
O modelo dispersivo admitia que cada molécula-filha seria formada por porções da molécula original e por regiões sintetizadas de novo, a partir de nucleótidos presentes na célula.


Meselson e Stahl levaram a cabo experiências que vieram apoiar o modelo semiconservativo.
Na primeira experiência cultivaram bactérias (Escherichia coli) em meios de cultura diferentes: um contendo um isótopo pesado de azoto (15N) e outro contendo azoto normal (14N). Verificaram que as bactérias cultivadas em 15N incorporam esse azoto nos seus nucleótidos formando um DNA com maior densidade, que se deposita mais próximo do fundo do tubo.

Na segunda experiência cultivaram novamente bactérias E.coli num meio de cultura com 15N. Após várias gerações de bactérias se terem desenvolvido no meio com azoto pesado, foram transferidas para um meio de cultura com azoto normal (14N). Verificou-se que as bactérias com azoto pesado utilizaram o azoto normal para produzirem novas cadeias de DNA. Assim, na primeira geração, cada molécula de DNA apresentou uma cadeia de nucleótidos com 15N (que provinha da geração parental) e outra com 14N (formada com nucleótidos que incorporaram o azoto presente no meio). Desta forma as moléculas de DNA apresentaram uma densidade intermédia entre DNA com 15N e DNA com 14N. Numa segunda geração verificou-se que há 50% de moléculas de DNA de densidade normal e 50% de densidade maior. Numa terceira geração verificou-se que existia 75% moléculas de DNA com densidade normal, e apenas 15% de densidade maior (ver figura abaixo).

Apenas a hipótese semiconservativa do DNA prevê e justifica estes resultados. É designada de replicação semiconservativa porque no final deste processo obtém-se duas moléculas de DNA exactamente iguais, com os nucleótidos dispostos na mesma sequência em que estavam dispostos na molécula original, e cada uma das moléculas fica com uma das cadeias da molécula original que lhes serviu de mole.


Actualmente sabe-se que a replicação do DNA é um processo complexo que envolve a acção de enzimas. As etapas da replicação semiconservativa são:

Inicia-se pela ligação à molécula de DNA de um complexo enzimático, a DNA-polimerase.
Este complexo desfaz a dupla hélice e corta as pontes de hidrogénio, provocando a separação das duas cadeias antiparalelas.
À medida que as duas cadeias se separam, a DNA-polimerase vai ligando a cada uma das cadeias os nucleótidos complementares de acordo com a complementaridade das bases azotadas.
Cada cadeia nucleotídica antiga serve assim de molde à nova cadeia antiparalela que se vai formando à passagem do complexo enzimático.


O modelo da replicação semiconservativa é, até hoje, o mais aceite.

Do DNA às proteínas

A estrutura e função de cada célula dependem das proteínas que contém, pois as proteínas desempenham funções vitais na célula: de transporte, estrutural e enzimática.

O DNA é um polímero de 4 tipos de nucleótidos ( A, T, C e G)

As proteínas são polímeros de aminoácidos.

Existem cerca de 20 aminoácidos diferentes, a partir dos quais se formam as diferentes proteínas.

A partir desta informação, uma questão muito provocada é ' Se existem apenas 20 aminoácidos, como é possível existir milhares de proteínas diferentes?'. A verdade é que depende das diferentes ligações que estabelecem entre eles; assim como da quantidade e do tipo de aminoácidos.

Código Genético

É a sequência entre os 64 codões e os 20 aminoácidos existentes nas proteínas. Alguns codões determinam o início ou o fim da síntese proteica.

Características:

- É universal;

- É redundante;

- Não é ambíguo;

- O terceiro nucleótido de cada codão não é tão específico;

- O codão AUG tem uma dupla função ( iniciação proteica e codifica um aminoácido);

- Os codões UAA, UAG e UGA são apenas codões de finalização ou codões de STOP;

MECANISMOS DA SÍNTESE PROTEICA

Ácidos nucleicos

DNA

• O DNA é constituído por duas cadeias polinucleotídicas enroladas em hélice;
• A sua pentose é a desoxirribose;
• As suas bases azotadas são a timina (T), adenina (A), citosina (C) e a guanina (G);
• Cumpre a regra de Chargaff ( A+G=T+C);
• Todas as células, do mesmo organismo, têm a mesma quantidade de DNA;
• Tem uma única forma básica, permanente.

http://www.police-scientifique.com/adn

RNA

• O RNA é constituído por uma cadeia polinucleotídica;
• A sua pentose é a ribose;
• As suas bases azotadas são o uracilo (U), a adenina (A), a citosina (C) e a guanina (G);
• Nao cumpre a regra de Chargaff;
• A sua quantidade varia de acordo com a atividade celular e de célula para célula;
• pode assumir três formas, temporárias: rRNA, mRNA, tRNA.

http://www.scienceprofonline.com/genetics/ribonucleic-acid-rna-structure-and-function.html

Saber mais acerca da regra de chargaff:

http://www.technologyreview.com.br/blog/post.aspx?bid=374&bpid=27408