NÚCLEO CELULAR
Características gerais
 o núcleo celular contém a maior parte da
informação genética da célula acumulada no DNA
(cloroplastos, mitocôndrias);
 controla o metabolismo celular;
 diferencia-se em núcleo interfásico e núcleo
mitótico;
 a informação genética armazenada no DNA
pode ser duplicada ou decodificada:
 forma: frequentemente esférico ou ovóide, mas
em geral o núcleo acompanha a forma da célula.
Exemplos:
- achatada: células glandulares mucosas;
- lobulada: nos glóbulos brancos do sangue;
 localização: geralmente localizado no centro da
célula;
 tamanho: variável de acordo com o metabolismo
e o conteúdo de DNA;
NÚCLEO INTERFÁSICO
 intérfase é a fase celular entre duas mitoses;
• erroneamente chamado de “núcleo em repouso”;
• possui alta atividade metabólica:
- duplicação do DNA;
- transcrição de diferentes tipos de RNA;
 componentes: 1.envoltório nuclear,
2.matriz,
3.nucleoplasma.
4.nucléolos,
5.cromatina,
1. Envoltório Nuclear
 só é visível ao microscópio eletrônico;
 separa o conteúdo do núcleo do citoplasma,
responsável pela manutenção do núcleo como
compartimento distinto;
constituído de duas unidades de membrana e
um número variável de poros que controlam o
trânsito de moléculas;
 a membrana interna apresenta um
espessamento chamado Lâmina que é parte da
matriz nuclear – uma rede fibrosa de 10-20 nm;
 a membrana externa apresenta ribossomos na
face citoplasmática e se continua com o retículo
endoplasmático;
o espaço entre as membranas, ou cisterna
perinuclear, contém as mesmas proteínas
presentes nas cisternas do retículo
endoplasmático;
Por isso, o envoltório nuclear considerado uma
porção especializada do RE.
Poro nuclear:
 o envoltório nuclear não é contínuo, possui poros
uniformemente espaçados, que estabelecem
comunicação entre o núcleo e o citoplasma;
 constituídos por um complexo de monômeros
protéicos, formando oito unidades que se associam,
limitando um canal;
 o número de poros varia com o tipo de célula e o
seu estágio funcional;
Ohno et al., 1998 Cell 92:327
 a passagem de material do citoplasma para o
núcleo e vice-versa não é livre;
proteínas de peso molecular elevado, como as
polimerases de DNA e RNA, e proteínas próprias
do núcleo são sintetizadas no citoplasma e entram
no núcleo com um sinal nuclear específico
(segmento de 4-8 aminoácidos rico em arginina e
lisina que tem carga +);
2.Matriz Celular
 Constitui uma estrutura fibrilar formando um
endoesqueleto nuclear (equivalente ao
citoesqueleto);
 Os cromossomos não estão localizados ao
acaso, mas ocupam locais determinados;
 Componentes:
• lâmina nuclear, que é uma rede fibrosa com
10-20 nm de espessura que fica presa à
membrana interna do envoltório nuclear;
• nela as fibras se cruzam em ângulo reto e
estão ausentes nos poros;
• tipos: Lâmina A, B e C;
A lâmina nuclear
3. Nucleoplasma
• solução aquosa de proteínas, RNAs,
nucleosídeos, nucleotídeos, íons, onde estão
mergulhados os nucléolos e a cromatina.
4. Nucléolo
 são estruturas esféricas e densas que se coram
intensamente;
 com diâmetro de 1 a 3 µm, se alojam dentro do
núcleo;
 existem núcleos com dois ou mais nucléolos,
mas geralmente é único;
 geralmente está associado a uma massa de
cromatina acoplada à sua superfície – Cromatina
Associada ao Nucléolo;
 o sítio onde esta cromatina está localizada, e que
forma o nucléolo, é chamada Região Organizadora
do Nucléolo;
 o nucléolo é constituído de proteínas, rDNA,
partículas precursoras das subunidades
ribossômicas;
 local de síntese do RNA ribossômico;
 o tamanho do nucléolo está relacionado com a
intensidade da síntese protéica que ocorre no
citoplasma;
5. Cromatina
 designa, com exceção dos nucléolos, toda a
porção do núcleo que se cora e é visível ao
microscópio óptico;
constituída de dexorribonucleoproteína, que se
apresenta em vários graus de condensação, de
acordo com o estágio funcional da célula;
Tipos de cromatina
1) Heterocromatina
2) Eucromatina
Características:
 Heterocromatina designa as porções da cromatina
que aparecem condensadas no núcleo interfásico;
 Eucromatina é a maior porção da cromatina, e se
apresenta difusa;
HETEROCROMATINA
 a condensação típica da heterocromatina impede
que o DNA seja transcrito;
 a heterocromatina , portanto, trata-se de porções
inativas do cromossomo;
Tipos de heterocromatina:
 Heterocromatina constitutiva
 Heterocromatina facultativa
Heterocromatina Constitutiva
• é a porção da cromatina permanentemente
condensada e em todas as células de um mesmo
organismo;
• se localiza nas extremidades dos cromossomos,
perto do centrômero e nas regiões organizadoras do
nucléolo;
• formada por uma ou mais seqüências curtas de
DNA altamente repetitivas, chega a constituir 10-
25% do DNA nuclear;
• chamado também de DNA satélite.
Heterocromatina Facultativa
• é a porção da heterocromatina que, num mesmo
organismo, se apresenta condensada em algumas
células, mas não em outras;
• não é transcrita, mas não é formada por
seqüências simples de DNA; e pode se apresentar
em muitas células sob a forma de eucromatina com
grande atividade de transcrição;
• a quantidade depende do tipo celular e do seu
estágio, mas é mais abundante em células
diferenciadas;
• Exemplo: na célula sexual da fêmea dos mamíferos
a condensação de um dos cromossomos X é ao
acaso (de origem materna ou paterna) – forma um
mosaico;
• o cromossomo X condensado é observado como
uma partícula esférica que se cora fortemente –
cromatina sexual;
• A presença ou não de cromatina sexual permite
diagnóstico citológico do sexo.
•Nos neutrófilos a cromatina sexual aparece como
uma protuberância do núcleo em forma de raqueta.
A cromatina é basófila
• a cromatina é formada por DNA associado a
proteínas, principalmente proteínas básicas,
denominadas Histonas.
• os radicais amina das histonas se associam aos
radicais fosfato do DNA, mas nem todos os radicais
estão neutralizados, assim, a cromatina tem um
caráter ácido, tendo, portanto, afinidade por
corantes básicos;
HISTONAS
• as histonas são constituídas principalmente por
cinco tipos:
H1, H2A, H2B, H3 e H4;
• as histonas são proteínas pequenas ricas em
aminoácidos básicos (carga positiva), como
arginina e lisina;
• As histonas podem ser divididas em dois grupos:
1- Histonas dos nucleossomas: H2A, H2B, H3 e H4
- são menores com 102-135 aminoácidos,
- são altamente conservadas durante a evolução,
- são responsáveis pela estruturação dos
nucleossomas;
2- Histonas H1
- são maiores, com 220 aminoácidos,
- com menor grau de conservação;
Nucleossoma – unidade do cromossomo
• os cromossomos são constituídos por filamentos
compostos por uma cadeia dupla de DNA, que
periodicamente se enrola duas vezes em torno de
uma partícula protéica;
• esta partícula é denominada octâmero;
• o octâmero é constituído por oito partículas, sendo
duas partículas de cada uma das histonas H2A, H2B,
H3 e H4;
• cada octâmero envolto por duas voltas de DNA
recebe o nome de nucleossoma;
• entre os nucleossomas existe uma porção de DNA
(região internucleossômica) associada à histona H1.
• a estrutura formada tem o aspecto de um colar de
pérolas;
A cromatina – DNA compactado em fitas
de 30 nm de espessura
Colar de contas - nucleossomos
• este colar de pérolas enrola-se aproximando os
nucleossomas resultando num filamento de 30 nm
de diâmetro, denominados fibras de cromatina, ou
solenóide;
• a histona H1 estabelece pontes entre
nucleossomas próximos;
• na mitose as fibras de cromatina se enrolam em
espiral em torno de um eixo protéico dando origem
aos cromossomos típicos.
As fibras da
cromatina formam
alças e tomam uma
estrutura helicoidal,
com auxílio de um
arcabouço de
proteínas não-
histonas;
Concluí-se a
estrutura do
cromossomo;
NATUREZA DO NUCLEOSSOMO
Níveis de condensação do
DNA,
da molécula de DNA ao
cromossomo.
CROMATINA INTERFÁSICA E CROMOSSOMO
MITÓTICO
Regiões de um cromossomo
NÍVEIS DE
COMPACTAÇÃO
DA CROMATINA
Estrutura do cromossomo
Partes do
cromossomo
Tipos de Cromossomos
Questões
1)Qual a relação existente entre o conteúdo de
DNA apresentado por uma espécie e o
tamanho celular?
2)Há uma relação direta entre conteúdo celular
e o grau de evolução nos seres vivos?

Núcleo celular

  • 1.
  • 2.
    Características gerais  onúcleo celular contém a maior parte da informação genética da célula acumulada no DNA (cloroplastos, mitocôndrias);  controla o metabolismo celular;  diferencia-se em núcleo interfásico e núcleo mitótico;
  • 3.
     a informaçãogenética armazenada no DNA pode ser duplicada ou decodificada:
  • 5.
     forma: frequentementeesférico ou ovóide, mas em geral o núcleo acompanha a forma da célula. Exemplos: - achatada: células glandulares mucosas; - lobulada: nos glóbulos brancos do sangue;  localização: geralmente localizado no centro da célula;  tamanho: variável de acordo com o metabolismo e o conteúdo de DNA;
  • 6.
    NÚCLEO INTERFÁSICO  intérfaseé a fase celular entre duas mitoses; • erroneamente chamado de “núcleo em repouso”; • possui alta atividade metabólica: - duplicação do DNA; - transcrição de diferentes tipos de RNA;  componentes: 1.envoltório nuclear, 2.matriz, 3.nucleoplasma. 4.nucléolos, 5.cromatina,
  • 7.
    1. Envoltório Nuclear só é visível ao microscópio eletrônico;  separa o conteúdo do núcleo do citoplasma, responsável pela manutenção do núcleo como compartimento distinto; constituído de duas unidades de membrana e um número variável de poros que controlam o trânsito de moléculas;  a membrana interna apresenta um espessamento chamado Lâmina que é parte da matriz nuclear – uma rede fibrosa de 10-20 nm;
  • 9.
     a membranaexterna apresenta ribossomos na face citoplasmática e se continua com o retículo endoplasmático; o espaço entre as membranas, ou cisterna perinuclear, contém as mesmas proteínas presentes nas cisternas do retículo endoplasmático; Por isso, o envoltório nuclear considerado uma porção especializada do RE.
  • 12.
    Poro nuclear:  oenvoltório nuclear não é contínuo, possui poros uniformemente espaçados, que estabelecem comunicação entre o núcleo e o citoplasma;  constituídos por um complexo de monômeros protéicos, formando oito unidades que se associam, limitando um canal;  o número de poros varia com o tipo de célula e o seu estágio funcional;
  • 14.
    Ohno et al.,1998 Cell 92:327
  • 15.
     a passagemde material do citoplasma para o núcleo e vice-versa não é livre; proteínas de peso molecular elevado, como as polimerases de DNA e RNA, e proteínas próprias do núcleo são sintetizadas no citoplasma e entram no núcleo com um sinal nuclear específico (segmento de 4-8 aminoácidos rico em arginina e lisina que tem carga +);
  • 19.
    2.Matriz Celular  Constituiuma estrutura fibrilar formando um endoesqueleto nuclear (equivalente ao citoesqueleto);  Os cromossomos não estão localizados ao acaso, mas ocupam locais determinados;
  • 20.
     Componentes: • lâminanuclear, que é uma rede fibrosa com 10-20 nm de espessura que fica presa à membrana interna do envoltório nuclear; • nela as fibras se cruzam em ângulo reto e estão ausentes nos poros; • tipos: Lâmina A, B e C;
  • 21.
  • 22.
    3. Nucleoplasma • soluçãoaquosa de proteínas, RNAs, nucleosídeos, nucleotídeos, íons, onde estão mergulhados os nucléolos e a cromatina.
  • 23.
    4. Nucléolo  sãoestruturas esféricas e densas que se coram intensamente;  com diâmetro de 1 a 3 µm, se alojam dentro do núcleo;  existem núcleos com dois ou mais nucléolos, mas geralmente é único;  geralmente está associado a uma massa de cromatina acoplada à sua superfície – Cromatina Associada ao Nucléolo;
  • 24.
     o sítioonde esta cromatina está localizada, e que forma o nucléolo, é chamada Região Organizadora do Nucléolo;  o nucléolo é constituído de proteínas, rDNA, partículas precursoras das subunidades ribossômicas;  local de síntese do RNA ribossômico;  o tamanho do nucléolo está relacionado com a intensidade da síntese protéica que ocorre no citoplasma;
  • 25.
    5. Cromatina  designa,com exceção dos nucléolos, toda a porção do núcleo que se cora e é visível ao microscópio óptico; constituída de dexorribonucleoproteína, que se apresenta em vários graus de condensação, de acordo com o estágio funcional da célula;
  • 26.
    Tipos de cromatina 1)Heterocromatina 2) Eucromatina Características:  Heterocromatina designa as porções da cromatina que aparecem condensadas no núcleo interfásico;  Eucromatina é a maior porção da cromatina, e se apresenta difusa;
  • 27.
    HETEROCROMATINA  a condensaçãotípica da heterocromatina impede que o DNA seja transcrito;  a heterocromatina , portanto, trata-se de porções inativas do cromossomo;
  • 28.
    Tipos de heterocromatina: Heterocromatina constitutiva  Heterocromatina facultativa
  • 29.
    Heterocromatina Constitutiva • éa porção da cromatina permanentemente condensada e em todas as células de um mesmo organismo; • se localiza nas extremidades dos cromossomos, perto do centrômero e nas regiões organizadoras do nucléolo; • formada por uma ou mais seqüências curtas de DNA altamente repetitivas, chega a constituir 10- 25% do DNA nuclear; • chamado também de DNA satélite.
  • 30.
    Heterocromatina Facultativa • éa porção da heterocromatina que, num mesmo organismo, se apresenta condensada em algumas células, mas não em outras; • não é transcrita, mas não é formada por seqüências simples de DNA; e pode se apresentar em muitas células sob a forma de eucromatina com grande atividade de transcrição; • a quantidade depende do tipo celular e do seu estágio, mas é mais abundante em células diferenciadas;
  • 31.
    • Exemplo: nacélula sexual da fêmea dos mamíferos a condensação de um dos cromossomos X é ao acaso (de origem materna ou paterna) – forma um mosaico; • o cromossomo X condensado é observado como uma partícula esférica que se cora fortemente – cromatina sexual; • A presença ou não de cromatina sexual permite diagnóstico citológico do sexo. •Nos neutrófilos a cromatina sexual aparece como uma protuberância do núcleo em forma de raqueta.
  • 32.
    A cromatina ébasófila • a cromatina é formada por DNA associado a proteínas, principalmente proteínas básicas, denominadas Histonas. • os radicais amina das histonas se associam aos radicais fosfato do DNA, mas nem todos os radicais estão neutralizados, assim, a cromatina tem um caráter ácido, tendo, portanto, afinidade por corantes básicos;
  • 33.
    HISTONAS • as histonassão constituídas principalmente por cinco tipos: H1, H2A, H2B, H3 e H4; • as histonas são proteínas pequenas ricas em aminoácidos básicos (carga positiva), como arginina e lisina;
  • 34.
    • As histonaspodem ser divididas em dois grupos: 1- Histonas dos nucleossomas: H2A, H2B, H3 e H4 - são menores com 102-135 aminoácidos, - são altamente conservadas durante a evolução, - são responsáveis pela estruturação dos nucleossomas; 2- Histonas H1 - são maiores, com 220 aminoácidos, - com menor grau de conservação;
  • 35.
    Nucleossoma – unidadedo cromossomo • os cromossomos são constituídos por filamentos compostos por uma cadeia dupla de DNA, que periodicamente se enrola duas vezes em torno de uma partícula protéica; • esta partícula é denominada octâmero; • o octâmero é constituído por oito partículas, sendo duas partículas de cada uma das histonas H2A, H2B, H3 e H4;
  • 37.
    • cada octâmeroenvolto por duas voltas de DNA recebe o nome de nucleossoma; • entre os nucleossomas existe uma porção de DNA (região internucleossômica) associada à histona H1. • a estrutura formada tem o aspecto de um colar de pérolas;
  • 38.
    A cromatina –DNA compactado em fitas de 30 nm de espessura Colar de contas - nucleossomos
  • 40.
    • este colarde pérolas enrola-se aproximando os nucleossomas resultando num filamento de 30 nm de diâmetro, denominados fibras de cromatina, ou solenóide; • a histona H1 estabelece pontes entre nucleossomas próximos; • na mitose as fibras de cromatina se enrolam em espiral em torno de um eixo protéico dando origem aos cromossomos típicos.
  • 41.
    As fibras da cromatinaformam alças e tomam uma estrutura helicoidal, com auxílio de um arcabouço de proteínas não- histonas; Concluí-se a estrutura do cromossomo;
  • 42.
  • 44.
    Níveis de condensaçãodo DNA, da molécula de DNA ao cromossomo.
  • 45.
    CROMATINA INTERFÁSICA ECROMOSSOMO MITÓTICO
  • 46.
    Regiões de umcromossomo
  • 47.
  • 48.
  • 49.
  • 50.
  • 51.
    Questões 1)Qual a relaçãoexistente entre o conteúdo de DNA apresentado por uma espécie e o tamanho celular? 2)Há uma relação direta entre conteúdo celular e o grau de evolução nos seres vivos?