Aula 5 Núcleo celular

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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
Poro
Ribossomo
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  diplóides
Gametas  haplóides
Cariótipo
Células somáticas  diplóides
Gametas  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)
CENTRÔMERO
CROMÁTIDE
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