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Núcleo  Invólucro Nuclear O núcleo tem cerca de 10 micra de diâmetro, mas o DNA por célula tem cerca de 6 milhões de pares de bases aproximadamente 2 metros de comprimento Empacotado com proteínas Histonas Heterocromatina -...

Núcleo  Invólucro Nuclear O núcleo tem cerca de 10 micra de diâmetro, mas o DNA por célula tem cerca de 6 milhões de pares de bases aproximadamente 2 metros de comprimento Empacotado com proteínas Histonas Heterocromatina - região mais densa do DNA (periferia do núcleo), não codificante Eucromatina – constituída por genes e mais no interior do núcleo  Componentes do Núcleo: Nucleoplasma - substância onde fica mergulhado o material genético e as estruturas do núcleo nucléolo Carioteca ou membrana celular - delimita o núcleo e envolve o material genético. dupla camada de lipídios e proteínas Nucléolos - são corpos densos e arredondados compostos de proteínas, com RNA e DNA associados. Cromatina - As moléculas de DNA associadas às proteínas histonas. (cariótipo- constituem o conjunto dos cromossomas que definem cada espécie) Ser humano 22 pares autossómicos e 1 para sexual  Nucleopla É sma uma substância ligeiramente acidófila que proporciona ao núcleo a sua consistência, é uma matriz de gelatina presente no núcleo, rica em água e contendo iões, proteínas, enzimas (envolvidas na síntese de RNA e DNA) e nucleótidos, mas é constituída principalmente por proteínas. Contém também recetores para moléculas de diferentes naturezas Possibilitar reações químicas do metabolismo nuclear da célula. Principais características do nucleoplasma (carioplasma) - O carioplasma é homogéneo e viscoso. - É separado do citoplasma pela membrana nuclear. - É rico em moléculas orgânicas. - Ocupa todos os espaços do compartimento inter-cromatinico.  Carioteca ou membrana celular O envelope nuclear é composto por três elementos: A membrana nuclear interna (MNI) e externa (MNE) separadas por um espaço perinuclear, um conjunto de poros nucleares que permitem a comunicação com o meio citoplasmático, e a lâmina nuclear. O espaço entre as membranas interna e externa pode-se chamar cisterna perinuclear A membrana externa (MNE) é contínua e partilha Propriedades funcionais e bioquímicas com a membrana do Retículo endoplasmático rugoso (RER), estando desta forma igualmente coberta de ribossomas, responsáveis pela síntese proteica. composta por proteínas integrais de membrana, denominadas proteínas transmembranares do envelope nuclear, que atuam como pontos de ancoragem quer para a cromatina quer para a lâmina nuclear. Incorporadas na MNI temos diversas proteínas entre as quais os polipeptídeos associados à lâmina Membrana celular nuclear Em determinados locais as duas membranas nucleares encontram-se unidas com as suas bicamadas lipídicas fundidas, originando complexos de poros nucleares (CPNs) CPNs - Responsáveis por facilitar e regular o intercâmbio de substâncias hidrossolúveis, entre o núcleo e o citoplasma CPNs são relativamente grandes, complexos, e com uma estrutura proteica heterogénea ao serem constituídos por várias cópias de cerca de 30 proteínas diferentes, denominadas de nucleoporinas. Permitem a passagem de pequenas moléculas, como metabolitos e/ou proteínas com menos de 40 kDa por transporte passivo. Moléculas de tamanhos superiores como RNAm, RNAt, ribossomas, fatores de transcrição e de sinalização requerem transporte activo  Lâmina nuclear A lâmina nuclear no seu todo é composta por três tipos de lâminas: A, B e C. A lamina nuclear do tipo B tem 3 isoformas:B1, B2, B3 (B1 e B2 existem em quase todas as células ) (B3 só existe em espermatozoides) A lâmina nuclear é uma estrutura composta por uma rede de filamentos, imediatamente adjacente à MNI que desempenha uma função estrutural, mantendo a forma e o tamanho do núcleo e ligação ao citoesqueleto importantes nos processos de regulação genética, replicação do DNA, splicing de RNA, ancoragem de outras proteínas do nucleoplasma, funcionamento e posicionamento dos canais transmembranares e organização da heterocromatina Laminopatias é o conjunto de doenças genéticas que têm em comum mutações nos genes que codificam as proteínas que compõem e constituem a lâmina nuclear  Poro nuclear e transporte nucleocitoplasmatico O involucro nuclear é uma barreira espacial e temporal dos fenómenos de transcrição e processamento do RNA (nuclear) da síntese proteica(citoplasmática) Funções: Tráfego molecular: Pequenas moléculas passam pelos poros por difusão passiva – iões, água, nucleótidos Macromoléculas necessitam de transporte ativo (dependente de energia). Importação de proteínas para o núcleo e exportação de RNA para o citoplasma. Por controlar o trafego entre citoplasma e núcleo tem papel fundamental na fisiologia de todas as células eucarióticas.  O complexo de poro nuclear é uma estrutura extremamente grande com Transito núcleo-citoplasma um diâmetro de: 120 nm e massa molecular de 125milhões de Dáltons – 30 vezes o tamanho do ribossoma. Em vertebrados, 50 a 100 proteínas diferentes Quantidade e o espaço entre os poros depende da actividade de transporte núcleo–citoplasma (espermatócitos muitos; espermatozoides poucos) Sinal de localização nuclear (SLN): sequência de aminoácidos específica que promove a localização de uma proteína no núcleo  Importação de proteínas através do complexo de poro nuclear. 1- Proteína contendo SLN 2- Reconhecida pela importina que está associada a RAN-GTP 3- O complexo liga-se aos filamentos citoplasmáticos no poro nuclear 4- Um fator de troca de nucleotídeo guanina (RAN-GEF) altera a configuração do complexo para liberar a proteína dentro do núcleo 5- O complexo importina-RAN/GTP é reexportado para o citoplasma.  Transporte de pequenos RNAs nucleares para o citoplasma. Associação de RNA e ribonucleoproteínas (RNP) A exportação está directamente ligada a presença de Exportinas Há tipos diferentes de importinas e exportinas que têm mais ou menos afinidade pelas diferentes sequências. As proteínas dos poros nucleares, as nucleoporinas, generalmente não interagem directamente com as proteínas transportadas, as cargas, mas com as importinas e as exportinas. https://www.google.com/search? q=imports+and+exports+to+the+nucleus+of+the+cell&sca_esv=9931d7f4e0845048&udm=7&biw=1536&bih=730&sxsrf=ADLY WIKfVEQ8nmmkjrDL1EFZC2sPO4Tbdw %3A1734430383139&ei=r05hZ8iNCPCrxc8Pl7CSMQ&ved=0ahUKEwiIof_WyK6KAxXwVfEDHReYJAYQ4dUDCBA&uact=5&oq=imports +and+exports+to+the+nucleus+of+the+cell&gs_lp=EhZnd3Mtd2l6LW1vZGVsZXNzLXZpZGVvIi5pbXBvcnRzIGFuZCBleHBvcnRzIHR vIHRoZSBudWNsZXVzIG9mIHRoZSBjZWxsMgUQIRigATIFECEYoAEyBRAhGJ8FSLhZUK4CWONVcAF4AJABAJgB0AGgAfEfqgEGMC4yNS4 yuAEDyAEA- Cromatina Toda a porção de núcleo que cora é visível ao microscópio excepto o nucléolo, que surge muito mais escuro. Cromatina: DNA+Proteinas histonas não histonas  Histonas: estáveis, baixo peso molecular, proteínas básicas 5 Tipos de histonas: H1 histona de ligação H2A H2B moléculas pequenas (histonas nucleossómicas) H3 estas participam no nucleossoma H4 As histonas são proteínas simples, solúveis em água Não histonas: proteínas ácidas, grupo muito heterogéneo Nucleossoma: A estrutura básica da cromatina é formada por 200 pares de bases de DNA ligados a um octomero de histonas, duas moléculas de cada histona e uma molécula de histona H1. https://www.youtube.com/watch?v=gbSIBhFwQ4s cromossoma  H2A e H2B: estas apresentam peso molecular consideravelmente inferior ao da H1. Ambas são ricas em lisina. H3 e H4: estas histonas são ricas em arginina. Ao compactarem o DNA, possibilitam o encaixe nuclear dos genomas eucarióticos de grandes dimensões. Modificações pós-translacionais podem ocorrer, o que leva ao desempenho de um importante papel na regulação genética, de maneira epigenética. modificações do material genético estáveis após inúmeras divisões celulares. As alterações epigenéticas possuem um importante papel no processo de diferenciação celular existência de células com funções diferentes, embora com o mesmo DNA. há códigos epigenéticos que atuam na regulação genómica, exercida especialmente por grupos metil e pelas histonas. https://www.youtube.com/watch?v=MD3Fc0XOjWk  Nucléolo são estruturas densas, pequenas e esféricas formados por proteínas, DNA e RNA. Este organelo nuclear não é delimitado por membrana e apresenta um aspecto esponjoso. formados por moléculas de RNA ribossómico dobrado, associado às proteínas. Função: - No nucléolo das células, são produzidos os RNAs ribossómicos. É onde as subunidades ribossómicas se unem - armazena esse material e coordena os processos de reprodução celular através  Nas células dos mamíferos tem entre 1 e 5 nucléolos estado fisiológico ou de diferenciação da célula Em muitas células em interfase os nucléolos podem associar-se para dar origem a um nucléolo maior. em algumas fases de crescimento e desenvolvimento o nucléolo não é visível, mas existe sempre célula sem nucléolo ou está morta ou a morrer Profase da mitose nucléolo desaparece (condensa a Cromatina em cromossomas telófase da mitose parte da cromatina e proteínas descondensam e formam o nucléolo necessário também a transcrição de pre-RNAr-45S  Podem observar-se 3 regiões no nucléolo: - Componente fibrilar denso - Centro fibrilar - Componente granular O centro fibrilar é a zona onde se encontram as cópias dos genes que codificam para o pre-RNAr-45S, embora não esteja presente em todos os eucariotas e por isso não se sabe bem a sua função. A componente fibrilar denso é onde se produz o transcrito primário do pre-RNAr-45S y. A componente granular é onde se juntam as proteínas e os diferentes RNAr para formar as subunidades ribossómicas.  Os genes que codificam os pre-RNAr-45S encontram-se muito repetidos em regiões de diferentes cromossomas. A estas regiões chama NOR ("nucleolar organizer region"), e estão associadas a regiões heterocromáticas (cromatina condensada). A partir de estas regiões NOR formam-se os nucleólos. Ciclo celular O Ciclo celular é definido como a sequência de acontecimentos que levam ao crescimento e à divisão da célula, de forma contínua e repetitiva. Um ciclo celular normal consiste em três etapas principais: A interfase - durante a qual a célula vive a maior parte do tempo e se dá o seu crescimento. A segunda é a mitose, durante a qual a célula se divide. A etapa final é a citocinese. Nesta fase as duas células resultantes da mitose completam a sua separação.  Interfase: período mais longo que pode estender-se por toda a vida da célula. interfase três períodos: G1, S e G2 (alguns organismos unicelulares, como a levedura não possuem G2). Período G1: a designação desta etapa resulta de ‘gap’ do inglês intervalo, e decorre imediatamente após a mitose. É um período de intensa actividade bioquímica, no qual a célula cresce em volume e o número de organelos aumenta. Ocorre a síntese de RNA no sentido de a célula sintetizar (fabricar) proteínas, lípidos e glícidos. Período S: de síntese do inglês ‘synthesis’ é caracterizado pela replicação do DNA. Às novas moléculas de DNA associam-se as proteínas histonas, formando-se cromossomas, constituídos por dois cromatídeos ligados pelo centrómero. Período G2: síntese de mais proteínas e produção de estruturas membranares que serão utilizadas nas células-filhas resultantes da mitose. Mitose Profase Metafase Anafase Telofase Profase: Etapa mais longa da mitose. A cromatina condensa-se em cromossomas, compostos por dois cromatídeos enrolados. Os centrossomas (dois pares de centríolos) afastam-se para polos opostos, formando entre eles o fuso acromático (em plantas os fusos são multipolares por ausência de centríolos). As fibras do fuso acromático são feixes de microtúbulos ligados a complexos proteicos especializados – cinetócoros – desenvolvidos nos centrómeros durante a profase. O nucléolo desintegra-se no final da etapa, o invólucro nuclear desagrega- se. Metafase: os cromossomas atingem a sua máxima condensação. Os cromossomas no centro do fuso, alinham-se no plano equatorial da célula, formando a placa equatorial. Os dois cromatídeos de cada cromossoma estão em posição oposta, e separam-se  Anafase: divisão pelo centrómero e separação simultânea de todos os cromatídeos (cada cromatídeo passa agora a ser designado por cromossoma). Os cromossomas iniciam a ascensão polar ao longo dos feixes de microtúbulos. No final da Anafase dois conjuntos idênticos de cromossomas estão em cada polo da célula. Telofase: inicia-se a organização dos núcleos das células-filhas. Forma-se o invólucro nuclear em torno dos cromossomas, a partir do retículo endoplasmático rugoso. As fibras do fuso acromático desorganizam-se, os cromossomas começam a descondensar, tornando-se novamente indistintos. O nucléolo é reconstituído e cada célula-filha entra na interfase. https://www.casadasciencias.org/recurso/791