Crescimento Celular

Introdução:

Neste trabalho vou escrever sobre o crescimento celular e a diferenciação celular.







Objectivos:

. Estrutura do DNA;
. Ciclo Celular;
. Renovação Celular;
. Processos pelo qual são realizados;
. Diferenciação Celular.


Desenvolvimento:

Estrutura do DNA

O DNA é um dos ácidos nucléicos, moléculas que contêm informações na célula (o ácido ribonucléico, ou RNA, é o outro ácido nucléico). O DNA é encontrado no núcleo de toda célula humana. As informações no DNA:
orientam a célula (junto com o RNA) na fabricação de novas proteínas que determinam todos os nossos traços biológicos
passam (são copiados) de uma geração para outra
A explicação para todas essas funções é encontrada na estrutura molecular do DNA, conforme descrito por Watson e Crick.
Embora possa parecer complicado, o DNA em uma célula é simplesmente um padrão feito de quatro partes diferentes, chamadas nucleotídeos. Imagine um conjunto de blocos que possui somente quatro formas, ou um alfabeto com apenas quatro letras. O DNA é uma longa fileira desses blocos ou letras. Cada nucleotídeo consiste de um açúcar (desoxirribose) ligado a um lado para um grupo de fosfato e ligado ao outro lado para uma base de nitrogênio.

Existem duas classes de bases de nitrogênio chamadas purinas (estruturas aneladas duplas) e pirimidinas (estruturas aneladas simples). As quatro bases no alfabeto do DNA são:

. Adenina (A) - uma púrina
. Citosina (C) - uma pirimídina
. Guanina (G) - uma púrina
. Timina (T) - uma pirimídina


Watson e Crick descobriram que o DNA tinha dois lados, ou filamentos, e que esses filamentos estavam torcidos juntos, como uma escada caracol - a dupla hélice. Os lados da escada compreendem as porções fosfato-açúcar dos nucleotídeos adjacentes ligados juntos. O fosfato de um nucleotídeo é ligado covalentemente (uma ligação na qual um ou mais pares de elétrons é compartilhado por dois átomos) ao açúcar do próximo nucleotídeo. As ligações de hidrogênio entre os fosfatos fazem o filamento do DNA se torcer. As bases de nitrogênio apontam para dentro da escada e formam pares com bases no outro lado, como degraus. Cada par de bases é formado por dois nucleotídeos complementares (purina com pirimidina) presos juntos por ligações de hidrogênio. Os pares de base no DNA são adenina com timina e citosina com guanina.
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O DNA possui uma estrutura semelhante a uma escada caracol. Os degraus são formados pelas bases de nitrogênio dos nucleotídeos,
onde a adenina forma par com a timina, e a citosina com a guanina.










RNA (ácido ribonucléico)

O RNA é o outro ácido nucléico. Ele difere do DNA de três formas principais:
o açúcar é a ribose em vez da desoxirribose
há apenas um filamento em vez de dois
o RNA possui uracila (U) em vez de timina. Assim, os pares de base no RNA são citosina com guanina e adenina com uracila.
Em uma célula procariótica (sem organelas internas ligadas na membrana, como uma bactéria), o DNA e o RNA são encontrados no citoplasma. Em uma célula eucariótica (com organelas internas ligadas na membrana, como os seres humanos), o RNA pode ser encontrado no núcleo e no citoplasma, enquanto o DNA, somente no núcleo.


Replicação do DNA:

O DNA carrega as informações para a fabricação de todas as proteínas da célula. Essas proteínas implementam todas as funções de um organismo vivo e determinam as características do organismo. Quando a célula se reproduz, ela passa todas essas informações para as células-filhas.
Antes de uma célula se reproduzir, ela deve primeiro replicar seu DNA, ou fazer uma cópia dele. O local onde ocorre a replicação do DNA depende de as células serem procarióticas ou eucarióticas. A replicação do DNA ocorre no citoplasma dos procariotos e no núcleo dos eucariotos. Independentemente de onde ocorre a replicação do DNA, o processo básico é o mesmo.

A estrutura do DNA presta-se facilmente para a replicação do DNA. Cada lado da dupla hélice segue direções opostas (anti-paralelas). A beleza dessa estrutura é que ela pode partir-se ao meio e cada lado pode servir como um padrão ou modelo para o outro lado (chamada de replicação semi-conservativa). Entretanto, o DNA não se abre inteiramente. Ele se abre em uma pequena área chamada de bifurcação de replicação, que segue por toda a extensão da molécula.

Crescimento Celular:

O crescimento celular ocorre quando a célula se desenvolve muito e seu espaço fica pequeno. Então a mesma se divide em duas ou mais partes, sendo que nesse processo os centríolos ajudam os cromossomas a se orientarem.

Ciclo Celular:

Em biologia, chama-se ciclo celular o conjunto de processos que se passam numa célula viva entre duas divisões celulares. O ciclo celular consiste na Intérfase e na Fase mitótica, que inclui a mitose e a divisão celular (citocinese).

O ciclo celular é constituído por fases:

Intérfase

A vida de uma célula começa no momento em que a divisão celular que a originou acaba e o momento em que ela mesma se divide ou morre (toda a actividade celular cessa).

A intérfase corresponde ao período entre o final de uma divisão celular e o início da segunda. Geralmente a célula encontra-se nesta fase maior parte da sua vida. Durante esta fase o DNA não é visível ao microscópio óptico. Período de intensa atividade na célula e duplicação do material genético. A Intérfase divide-se em 3 fases:

Fase G1

Nesta fase sintetizam-se muitas proteínas, enzimas e RNA, verifica-se também a formação de organitos celulares e, consequentemente, a célula cresce.

Fase S:

É nesta fase que ocorre a auto-replicação das moléculas de DNA (diz-se no plural porque para cada cromossomo existe uma molécula de DNA)
A partir deste momento os cromossomos passam a possuir dois cromatídeos ligados por um centrómero.


Fase G2

Neste período dá-se a sintese de moléculas necessárias à divisão celular (como os centríolos).
As fases G e S possuem estas denominações em decorrência de abreviações do inglês - G para gap (intervalo) e S para synthesis (síntese).


Fase mitótica:

Como já foi dito a fase mitótica divide-se em duas fases: a Mitose (ou cariocinese) e a Citocinese.

Mitose

Nesta fase ocorre a divisão nuclear (nas células eucarióticas). É um processo contínuo, no entanto distinguem-se 4 fases:

Prófase

É a etapa mais longa da mitose;
Os filamentos de cromatina enrolam-se, tornando-se cada vez mais curtos, possibilitando assim o seu visionamento no Microscópio óptico;
Os dois pares de centríolos afastam-se em sentidos opostos, entre eles forma-se o fuso acromático (sistema de microtúbulos proteícos que se agrupam e formam fibrilas);

Quando os centríolos alcançam os pólos da célula o Invólucro nuclear quebra e os nucléolos desaparecem.

Metáfase:

Os Cromossomas atingem a máxima condensação;
O fuso acromático completa o desenvolvimento e algumas fibrilas ligam-se aos centrómeros (as outras ligam os dois centríolos);
Os Cromossomas encontram-se alinhados no plano equatorial (plano equidistante dos dois pólos da células) constituindo a Placa equatorial.

Anáfase:

A anáfase começa pela duplicação dos centrômeros, libertando as cromátides-irmãs que passam a ser chamadas de cromossomos-filhos.As fibras do fuso, ligadas aos centrômeros, encurtam, puxando os cromossomos para os pólos da célula.A anáfase é uma fase rápida, caracterizada pela migração dos cromossomos para os pólos do fuso.
As fibrilas encurtam-se e começam a afastar-se;
Dá-se a clivagem dos centrómeros. Os cromatídios que antes pertenciam ao mesmo cromossoma, agora separados, constituem dois cromossomas independentes.

Telófase:

A membrana nuclear forma-se à volta dos cromossomas de cada pólo da célula, passando a existir assim dois núcleos com informação genética igual;
Os núcléolos reaparecem;
O fuso mitótico dissolve-se;
Os Cromossomas descondensam e tornam-se menos visíveis;


Citocinese:

Corresponde à divisão celular e, consequentemente, à individualização das duas células-filhas; A citocinese difere conforme a célula for animal ou vegetal.

Na célula animal a citocinese consiste no estrangulamento do citoplasma. No fim da mitose formam-se, na zona do plano equatorial, um anel contráctil de filamentos proteicos que, na citocinese, contraem-se e puxam a Membrana plasmática para dentro até que as duas células-filhas se separam.

Na célula vegetal a parede celular não permite o estrangulamento do citoplasma; em vez disso é formada na região equatorial uma nova parede celular. Para isso vesículas provenientes do complexo de Golgi alinham-se no plano equatorial e formam uma estrutura que é a membrana plasmática das células filhas. Mais tarde, por deposição de fibrilas de celulose forma-se nessa região a parede celular.


Regulação do ciclo celular:

O ciclo celular pode parar em determinados pontos e só avança se determinadas condições se verificarem, tais como a presença de uma quantidade adequada de nutrientes ou quando a célula atinge determinadas dimensões. A regulação do ciclo celular é realizada por ciclinas e por quinases ciclino-dependentes.

Certas células, como os neurônios, param de se dividir quando o animal atinge o estado adulto, mantendo-se durante o resto da vida do indivíduo na fase G0.

Existem três momentos em que os mecanismos de regulação actuam:

Na fase G1

No fim desta fase existem células que não iniciam um novo ciclo ou que não estão em condições de o fazer, essas células permanecem num estádio denominado G0.
As razões para a célula passar para o estádio G0 podem ser:
Células que não se dividem mais, essas células permaneceram neste estádio até à sua morte, são exemplos os neurónios e as células das fibras musculares.
Células que não obtiveram a quantidade de nutrientes nesessária;
Células que não atingiram o tamanho requerido.

Na fase G2

Antes de iniciar-se a mitose existe outro momento de controle - caso a replicação do DNA não tenha ocorrido correctamente o ciclo pode ser interrompido e a célula volta a iniciar a fase S.

Na metáfase:

No final da metafase evidencia-se mais um mecanismo de regulação responsável pela verificação da ligação do fuso acromático com os cromossomas, de forma a que migre sempre um dos cromatídeos para os pólos

Renovação Celular:

Ao longo dos anos, a pele, assim como todos os órgãos do corpo, sofrem alterações e envelhece. Como tal essas alterações levam à perda de elasticidade e luminosidade, surgem rugas e flacidez. Mas não é só o envelhecimento que faz com que a aparência da pele mude ao longo dos anos. Factores externos como o stress, o fumo e, principalmente, a radiação solar, influenciam e aceleram o envelhecimento da pele, fazendo com que o aspecto da pele seja alterado mais cedo, com o surgimento de manchas, casquinhas, asperezas, rugas e outros sinais do envelhecimento.














Diferenciação Celular:


Diferenciação é o processo pelo qual as células vivas se "especializam" para realizar determinada função.

Estas células diferenciadas podem actuar isoladamente - como os gâmetas e as células sexuais dos organismos mais pequenos, como as bactérias. Ou podem agrupar-se em tecidos diferenciados, como o tecido ósseo e o muscular. Apesar de diferenciadas, as células mantém o mesmo código genético da primeira célula(zigoto). A diferença está na activação e inibição de grupos específicos de genes que determinarão a função de cada célula.

Esta especialização acarreta não só alterações da função, mas também da estrutura das células.

Este "agrupamento" foi realizado ao longo do processo evolutivo. A seguir, os metazoários "agruparam" diversos tecidos para formar órgãos diferenciados como o estômago, os órgãos sexuais, etc. Estes, por sua vez, podem estar agrupados em aparelhos ou sistemas que, em conjunto realizam determinada função vital, como é o caso do aparelho ou sistema digestivo.

O processo inverso também pode ocorrer. Células já especializadas, por algum motivo, podem perder a sua função, assumindo um estado de crescimento exagerado. Esse processo é denominado desdiferenciação e é o que ocasiona o surgimento de neoplasias




Diferenciação Celular:

Durante o processo de divisão e diferencição celular, ocorre erros que conduzem à produção de células cancerosas. Alguns factores externos, como a radiação, certas asubstáncias tóxicas e determinados vírus podem ser responsáveis por estas altrações.

Uma das alterações que ocorre nas células é a perda dos mecanismos de regulação celular.
Ocorre a divisão das células em forma descontrolada, até que não existam nutrientes disponíveis. O resultado desta divisão frenética é a produção de grandes aglomerados celulares, que constituem os tumores.

As células de alguns tumores - tumores malignos - podem espalhar-se pelo organismo, invadindo outros tecidos, formando Metástases.

A metastização- Disseminação de células cancerosas a partir de um foco principal- conduz à formação de novos tumores,que, ao desenvolverem-se de forma descontrolada, torna-se de tal forma invasivos que impedem o normal funcionamento de orgão, por vezes causando a morte.