Renata Miliani Martinez - UNISO
8/16/2019 Celulas Importantes Em Bioprocessos
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Renata Miliani Martinez - UNISO
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Os seres vivos
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A célula A célula é a menor unidade estrutural básica do ser vivo A palavra célula foi usada pela primeira vez em 1667 pelo inglês
Robert Hooke pelo uso de um microscpio! ele observoupedacin"os de corti#a
A técnica de utiliza#$o de corantes permitiu a identifica#$o do n%cleocelular e dos cromossomos! suportes materiais do gene
&icroscpio eletr'nico &icroscpio ptico
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( )odo genoma *eucarioto ou procarioto+ possui a fun#$ode replica#$o da informa#$o codificada pelo materialgenético ,ue o constitui
( -enomas procariticos s$o relativamente mais simples,ue genomas eucariticos
Os seres vivos
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.rocariontes / 0ucariontes
)aman"o do genoma
0strutura molecular
istribui#$o de genes
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2élulas procariticas
3e caracterizam pela pobreza de membrana plasmática4 Ao contrário dos eucariontes! n$o possuem uma membrana
envolvendo os cromossomos! separando5os do citoplasma4Os seres vivos constitudos por estas células s$o denominados
procariotas! compreendendo principalmente as bactérias! ealgumas algas *cianofceas algas azuis+4
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08emplo procarionte 5 E. coli
( .or sua simplicidade estrutural e rapidez na multiplica#$o! a célulaEscherichia coli é a célula procarionte mais bem estudada4
( 0la tem forma de bast$o! possuindo uma membrana plasmáticasemel"ante 9 de células eucariontes4
( .or fora dessa membrana e8iste uma parede rgida! com :;nm deespessura! constituda por um comple8o de protenas eglicosaminoglicanas4
( 0sta parede tem como fun#$o proteger a bactéria das a#<esmec=nicas
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2élulas procariontes fotossintetizantes
.ossuem em seu citoplasma!algumas membranas! paralelasentre si! e associadas a clorofila oua outros pigmentos responsáveispela capta#$o de energia luminosa
iferente das células eucariontes!os procariontes n$o possuem umcitoes,ueleto *responsável pelomovimento e forma das células+
A forma simples das célulasprocariontes! ,ue em geral éesférica ou em bastonete ! é
mantida pela parede extracelular !sintetizada no citoplasma eagregada 9 superfcie e8terna damembrana celular4
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Cromossomo único → dsDNA circular
Replicon
Exceções Lineares
Streptomyces lividans Rhodococcus fasciens Espiroquetas (Borrelia)
&aterial genético células procariontes
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~9,5x106pb
Tamanho do Genoma
Mycoplasma genitalium
~0,6x106pb
Myxococcus xanthus
Saccharomycescerevisiae
~13x106pb
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Cromossomo de E. coli
( &olécula de >A fita dupla circular de ?!: / 1;@ pb
( .or ser capaz de se auto5duplicar! o cromossomo bacteriano é
considerado um replicon
( 3ua estrutura compacta dedica5se
,uase ,ue e8clusivamente 9
codifica#$o de protenas
*genes estruturais+
2romossomos células procariontes
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Organiza!o dos genes em operons
( -enes ,ue codificam produtos com fun#<es relacionadas*componentes de uma mesma rota metablica+
( Responsáveis pelo controle da e8press$o gênica
( &ostram5se presentes apenas em procariotos
( 3eus produtos s$o regulados pela presena de substrato
-enoma células procariontes
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"nidades transcricionais policistr#nicas $Operons%
Operons células procariontes
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( )odo genoma de procariotoestá contido num %nicocromossomo4
( 08ce#$o elementosgenéticos mveis4
1. Bacteriófagos
2. Plasmídeos
3. Transposons
0lementos genéticos mveis
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( 0lementos e8tra5cromossomais com capacidade de replica#$o aut'nomaconstitudos por uma molécula de >A fita dupla circular4
( 3ua se,Bência nucleotdica tem pouca ou nen"uma "omologia com ocromossomo da célula "ospedeira *elemento estran"o a bactéria+4
( 2onferem vantagens adaptativas 9s bactérias ,ue ospossuem4
produ#$o de to8inas
produ#$o de pilinas
produ#$o de adesinas
( 2onferem resistência a m%ltiplos antibiticos *tornamproblemático o tratamento ,uimioterápico de determinadasinfec#<es4+
.lasmdeos
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( CrusD >$o possuem uma ma,uinaria prpria *incapazes de semultiplicarem na ausência de um "ospedeiro+
( 0lementos e8tra5cromossomais ,ue gan"aram a capacidade desintetizar um capsdeo protéico
( .odem apresentar genomas de R>A! ss>A circular ou ds>Alinear *coli&agos+
'irulentos multiplicam5se dentro da célula"ospedeira dando origem a outros ,ue s$o liberados
aps a lise celular *ciclo l(tico+4
Temperados podem se integrar no genomabacteriano *linhagem lisog)nica+! ou entrar emciclo ltico4
Eacterifagos
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se,Bências de >A inseridas em novos stios gen'micos *catalisadas a partir de enzimasespecficas 5 transponsases+
envolvem processos de recombina#$o e replica#$o gerando : novas cpias do elementogenético transponvel original
F uma ,ue permanece no stio parentalF outra ,ue aparece num determinado stio alvo
( *ltera!o da integridade de seus s(tios+alo
14 ativa#$o de genes inativos:4 dele#<es! invers<es e fus<es cromoss'micas
- Con&erem signi&icatia plasticidade gen.tica nos genomas /ue as possuem
)ransposons
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Classi&ica!o
Transposons simples $% carregam apenas a informa#$o genética essencial para atransposi#$o4
Transposons complexos carregam! também! informa#<es n$o relacionadas atransposi#$o 4
F resistência a antibiticos
F capacidade de movimenta#$o entre bactérias
)ransposons
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2élulas eucariticas
.ossuem três componentes principais! ,ue possuem vários subcomponentesou subcompartimentosD5 23cleo! ,ue constitui um compartimento limitado por um envoltrio nuclear 5 Citoplasma
5 4embrana plasmtica e suas diferencia#<es
Apresentam grande variabilidade na forma! geralmente associada 9 suafun#$o especfica! citoes,ueleto presente em seu citoplasma! a a#$omec=nica e8ercida por células adGacentes e a rigidez da membranaplasmática
3$o usualmente maiores e estruturalmente comple8as
As organelas presentes no citoplasma possuem papéis especficos definidospor rea#<es ,umicas A presen#a ou ausência de determinadas organelas definirá se a célula é
vegetal ou animal
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2élulas animais
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A fun#$o básica da membrana plasmática é regular a passagem e atroca de subst=ncias entre a célula e o meio em ,ue ela se encontra
)ambém é fun#$o da membrana plasmática a prote#$o da célula
&embrana celular
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Atua como transportador de subst=nciasHá duas formasD
5 O R404 liso! onde "á a produ#$o de lipdios
5 O R404 rugoso! onde se encontram aderidos a sua superfciee8terna os ribossomos! sendo local de produ#$o de protenas! as
,uais ser$o transportadas internamente para o 2omple8o de -olgi
Retculo endoplasmático
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Organela formada por duas membranas lipoprotéicas4 entro delasse realiza o processo de e8tra#$o de energia dos alimentosDRespira#$o celular
&itoc'ndria
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0strutura ,ue apresentaenzimas digestivas capazes dedigerir um grande n%mero deprodutos org=nicos
Realiza a digest$o intracelular importante nos glbulos
brancos e de modo geral para acélula Gá ,ue digere as partesdesta *autofagia+ ,ue ser$o
substitudas por outras maisnovas! o ,ue ocorre comfre,Bência em nossas células
Iisossomo
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3$o bolsas membranosas eac"atadas! ,ue podemtransformar subst=ncias ,uec"egam via retculo
endoplasmáticopodem também eliminar
subst=ncias produzidas pelacélula! mas ,ue ir$o atuar foradela *enzimas por e8emplo+
.roduzem ainda os lisossomos
2omple8o de -olgi
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3$o estruturas cilndricas! geralmente encontradas aos pares
Os pares participam da divis$o celular! JorientandoK o deslocamentodos cromossomos para as células ,ue est$o sendo formadas
2entrolo
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O n%cleo geralmente tem forma esférica4 >a maioria dos casos! ele ficano centro da célula
A sua fun#$o é comandar todas as atividades da célula! através dasinstru#<es fornecidas pelos genes
O n%cleo possuiD
+ 4embrana nuclear ou cariotecaD uma membrana ,ue o separa docitoplasmaL+ uco nuclear D um l,uido ,ue o
preenc"e completamenteL+ 2ucl.olosD s$o corp%sculos
arredondadosL+Cromossomos s$o responsáveis
pela transmiss$o dos caracteres"ereditários4
>%cleo celular
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3$o aglomerados de moléculas de R>A riboss'mico! ou seGa! R>A,ue entrará na composi#$o dos ribossomos
>ucléolo
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2élula vegetal
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Organela ,ue é a sede da fotossntese! pois contém moléculas declorofila ,ue capturam a luz solar e produzem moléculas comoglicose ,ue poderá ser utilizada pelas mitoc'ndrias para a gera#$ode energia
2loroplasto
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2onstituda por celulose e também por glicoprotenas *a#%car Mprotena+
Nuntas essas duas membranas formam uma estrutura muitoresistente
.arede celulsica
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0strutura derivada do retculo endoplasmático ,ue pode conterl,uidos e pigmentos! além de diversas outras subst=ncias
Cac%olo
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.rocariontes 8 0ucariontes
C.lulas procariontes C.lulas eucariontes
7nolt8rio nuclear Ausente .resente
2* esnudo 2ombinado com protenas
Cromossomas nicos &%ltiplos
2ucl.olos Ausentes .resentes
iis!o Pus$o binária &itose e meiose
:ibossomas 7;3Q *;3 M S;3+ T;3 *6;3 M ?;3+
7ndomembranas Ausentes .resentes
4itoc#ndrias Ausentes .resentes
Cloroplastos Ausentes .resentes em células vegetais
;arede celular >$o celulsica 2elulsica em células vegetais
7xocitose e endocitose Ausentes .resentes
Citoes/ueleto Ausente .resente
Q3 corresponde a unidades 3verdberg de sedimenta#$o! ,ue depende do taman"o molecular4 Uuadro retirado do livroD 0 ROE0R)V3 5 HVE 5 Bases da Biologia Celular e Molecular ! SW edi#$o! Rio de NaneiroD-uanabara Xoogan! :;;14
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( Y7Z dos genes s$o de regula#$o4 ( SZ dos genes s$o de regula#$o4
( SZ 3$o se,Bências n$o codantes*inter5espa#adores gênicos+4
( Y7Z 3$o se,Bências n$o codantes*inter5espa#adores gênicos+4
.rocariotos 8 0ucariotos
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Número de Genes
.rocariotos 8 0ucariotos