Aula 5 núcleo celular

Biologia Celular

Profa. Dra. Ivina Brito

A presença do núcleo é a principal característica que distingue as células eucariontes

• Único e esférico ou ovóide

• Localizado no centro da célula

• Há células com dois ou mais núcleos

• musculares esqueléticas e hepáticas

• Há células com núcleos achatados ou lobulares

• Ocupa 10% do volume total da célula

• Abriga o DNA 46 cromossomos

• Abriga RNA, proteínas e o nucléolo

• É delimitado pela carioteca ou envoltório nuclear

ENVOLTÓRIO NUCLEAR (CARIOTECA)

• É composto por duas membranas concêntricas

• Possui poros comunicam o interior do núcleo com o citosol

ENVOLTÓRIO NUCLEAR (CARIOTECA)

Membrana externa

Membrana interna

Espaço perinuclear

Retículo endoplasmático rugoso

PoroRibossomo

Lâmina nuclear

POROS DO ENVOLTÓRIO NUCLEAR

• Existem de 3.000 a 4.000 poros

• Formados por um conjunto de proteínas

• Nucleoporinas

COMPLEXO DO PORO

POROS DO ENVOLTÓRIO NUCLEAR

• Oito colunas protéicas

• formam uma parede cilíndrica

• Proteínas de ancoragem

• fixam as colunas protéicas ao envoltório nuclear

COMPLEXO DO PORO

POROS DO ENVOLTÓRIO NUCLEAR

• Proteínas radiais

• surgem das colunas e se orientam para o centro do poro

• se comportam como um diafragma

COMPLEXO DO PORO

POROS DO ENVOLTÓRIO NUCLEAR

• Fibrilas protéicas

• se projetam para o nucleoplasma e o citosol

• uma fibra circular une as fibrilas da parte interna

COMPLEXO DO PORO

• Entrada de proteínas

• mecanismo seletivo

• só entram proteínas que possuem um peptídeo sinalizador (ou peptídeo-sinal) específico

• precisam estar associadas a outras proteínas específicas

• importinas ou transportinas

A passagem de macromoléculas através do complexo do poro é regulada

• Entrada de proteínas

• Transporte ativo

A passagem de macromoléculas através do complexo do poro é regulada

Proteína

Importina

• Saída de proteínas e RNA

• Proteínas com peptídeo sinalizador

• Associadas à outras proteínas específicas

• Exportinas e transportinas

• Transporte ativo

A passagem de macromoléculas através do complexo do poro é regulada

Proteína Exportina

Constituídos pela cromatina

CROMOSSOMOS

Uma molécula muito longa de DNA associada a diversas proteínas

CROMOSSOMOS

• Células somáticas humanas

• 46 cromossomos = 46 moléculas de DNA

• 22 pares de cromossomos autossomos

• 1 par de cromossomos sexuais

Células somáticas diplóidesGametas haplóides

Cariótipo

Células somáticas diplóidesGametas haplóides

• Moléculas de DNA

• Informações genéticas

• DNA é igual em todas as células

O conjunto de informações genéticas depositadas no DNA é chamado de GENOMA

CROMOSSOMOS

DNA precisa se enrolar para caber no núcleo da célula e para garantir seu

funcionamento

O grau de enrolamento varia de acordo com o momento do ciclo celular

• CICLO CELULAR

• Conjunto de processos que se passam numa célula viva entre duas divisões celulares

INTÉRFASE

Fase de preparação para divisão celular

Síntese de RNA

Condensação mínima

MITOSE

Fase de divisão celular

Condensação máxima

CROMOSSOMOS

• Proteínas:

• Histonas

• Proteínas não-histônicas

• HISTONAS

• Fundamentais no enrolamento da cromatina

• Proteínas básicas: aminoácidos positivos

• Ligam-se ao DNA: carga negativa

CROMOSSOMOS

Cromossomo

Histona

DNA

• HISTONAS

• Existem 5 tipos:

• H1, H2A, H2B, H3 e H4

• DNA se enrola em torno das histonas, formando o nucleossomo

CROMOSSOMOS

Histonas nucleossômicas

• NUCLEOSSOMO

• Estrutura octamérica

• Composta por duas H2A, duas H2B, duas H3 e duas H4

• 2 voltas no DNA

CROMOSSOMOS

• NUCLEOSSOMO

• Estrutura octamérica

• Composta por duas H2A, duas H2B, duas H3 e duas H4

• 2 voltas no DNA

• NUCLEOSSOMO

• Histona H1

• Fixa as 2 voltas de DNA

• Nucleossomo + histona H1

CROMOSSOMOS

CROMATOSSOMO

DNA Histona H1

Nucleossomo

Cromatossomo

• Proteínas acessórias

• Ajudam as histonas a se ligarem entre si

• Proteína N1 e Nucleoplasmina

CROMOSSOMOS

H2A à H2BH3 à H4

• Proteínas não-histônicas

• Podem estar associadas ao DNA ou livres no nucleoplasma

• Células metabolicamente mais ativas possuem mais proteínas não-histônicas

• Grande diversidade:

• participam da estrutura dos cromossomos

• relacionadas aos processos de replicação e reparo do DNA

• relacionadas aos processos de ativação e repressão gênica

CROMOSSOMOS

• A cromatina de cada cromossomo deve sofrer novos e sucessivos graus de enrolamento

• Induzido por um complexo de proteínas nucleares condensinas

CROMOSSOMOS

CROMOSSOMOS

A cromatina se enrola sobre si mesma, formando uma estrutura

helicoidal (30 nm diâmetro) chamada solenóide ou fibras de cromatina

Depende das histonas H1

CROMOSSOMOS

A fibra de 30 nm forma laços (ou alças), que nascem de um eixo protéico(proteínas não-histônicas)

CROMOSSOMOS

• Durante a intérfase:

• Heterocromatina

• cromatina mais condensada

• DNA inativo

• Eucromatina

• cromatina menos condensada

• DNA ativo

CROMOSSOMOS

• HETEROCROMATINA

• Constitutiva

• permanentemente condensada

• 10 a 25% do DNA

• Facultativa

• condensação varia entre os tipos celulares ou com a diferenciação celular

CROMOSSOMOS

• HETEROCROMATINA FACULTATIVA

• Cromossomo X feminino

• condensação aleatória de 1 cromossomo do par

• no mesmo órgão, existem células com cromossomo X paterno condensado e células com o cromossomo X materno condensado

CROMOSSOMOS

• Durante a mitose:

• Cromossomos apresentam uma morfologia característica:

• compostos por 2 filamentos = CROMÁTIDES

• unidos pelo CENTRÔMERO (CONSTRIÇÃO PRIMÁRIA)

CENTRÔMEROCROMÁTIDE

CROMÁTIDE

CROMOSSOMOS

• CENTRÔMERO

• Divide as cromátides do cromossomo mitótico em dois braços

• braço curto (p)

• braço longo (q)

• TELÔMEROS

• Extremos dos braços

Cromátides

Centrômero

Telômero

Braço longo

Braço curto

CROMOSSOMOS

• Posição do centrômero:

• Metacêntricos

• Submetacêntricos

• Acrocêntricos

CROMOSSOMOS

• Contrições secundárias

• Utilizadas no reconhecimento e caracterização dos cromossomos no cariótipo

• DNA

• Sequências de nucleotídeos não repetidas ou pouco repetidas (75%)

• setores funcionais do DNA GENES (13%)

• Sequências de nucleotídeos que se repetem muitas vezes (25%)

• DNA repetitivo

• DNA repetitivo

• Disposto em turnos: repetições seguidas

• DNA satélites centrômeros, braço longo do cromossomo Y

• DNA microssatélites sequências curtas de DNA repetidas

• DNA minissatélites DNA repetitivo dos telômeros e DNA hipervariável

• Disperso: repetições alternadas