PROLIFERAÇÃO
Feito por: Serpa, Mark, Sampaio, MJuluiano e Duda
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| O que é o nucleossomo? | É a unidade fundamental da cromatina. Consiste em DNA enroscado em um disco proteico composto por histonas e proteínas cromossômicas não-histonas. |
| Quais são os tipos de bases e suas principais características? | - Purinas: mais resistentes e com 2 anéis (Guanina e Adenina) - Pirimidinas: menos resistentes com apenas 1 anel. (Citosina, Timina e Uracila). As ligações entre C e G são feitas por meio de 3 ligações de hidrogênio, enquanto as ligações entre A e T são feitas por apenas 2. |
| Explique a estrutura de um nucleossomo. | É a unidade fundamental da cromatina, consiste em um complexo de oito proteínas histonas – duas moléculas de cada histona H2A, H2B, H3 e H4 – e uma fita dupla de DNA com cerca de 147 pares de nucleotídeos que circundam esses octâmero de histonas (há também proteínas cromossômicas não-histonas). A carga positiva das histonas auxilia a ligação forte delas ao esqueleto fosfato e açúcares negativamente carregado do DNA. Cada cerne de histonas possui uma longa “cauda” N-terminal, a qual se estende para fora da partícula do cerne do nucleossomo. Essas caudas de histonas estão sujeitas a vários tipos de modificações químicas covalentes que controlam muitos aspectos da estrutura da cromatina. |
| O que é o DNA lixo? | É o DNA intercalante presente entre genes. Por não terem ainda uma função definida foi chamado de DNA lixo, porém observando espécies correlacionadas, grande parte desse DNA é conservado, indicando que teria alguma função. |
| O que são os cromossomos? | Cromossomos são estruturas compactadas de DNA. É uma compactação ordenada que permite o acesso de enzimas e proteínas que controlam a expressão e reparo do DNA. A cromatina é o conjunto de DNA e proteínas (DNA nuclear + histonas + proteínas não histonas). |
| Qual é a Definição de Gene? | É um segmento de DNA que contém instruções para produzir uma proteína ou molécula de RNA. Apesar de passar primeiro por uma molécula de RNA para produzir a proteína, em algumas situações o RNA é o produto final. |
| Como são feitas modificações que permitem o acesso (expressão genica, reparo e replicação) de proteínas ao DNA? | Pode ser realizado por meio de um complexo de remodelagem da cromatina, que é depende de ATP. Esses complexos se ligam localmente a nucleossomos e alteram sua organização. Outra forma, é por modificações químicas das caudas das histonas. |
| Descreva os níveis de compactação do DNA | 1◦ nível de compactação: a formação dos nucleossomos converte uma molécula de DNA em uma fita de cromatina (DNA + histonas + proteínas não-histonas), que dá origem a um “colar de contas” com 1/3 da extensão inicial. 2◦ nível de compactação: empacotamento dos nucleossomos em fibras de 30 nm. Esse processo depende de uma quinta histona, histona H1, conhecida como “histona ligadora”, que altera a direção do DNA quando sai do cerne do nucleossomo permitindo que se forme uma estrutura mais compacta, mantendo os nucleossomos unidos em um arranjo repetido regular. 3◦ nível de compactação: a fibra de 30 nm é organizada em alças e essas são ainda mais condensadas para formar o cromossomo interfásico. 4◦ nível de compactação: o cordão compacto de alças sofre pelo menos mais um nível de empacotamento para formar o cromossomo mitótico. |
| Como que os segmentos de RNA na fita retardada são trocados posteriormente por DNA? | Uma nuclease degrada o iniciador de RNA, uma DNA-polimerase chamada de polimerase de reparo substitui o RNA por DNA (exonuclease) e a enzima DNA-ligase une a extremidade 5’-fosfato de um fragmento novo de DNA à extremidade 3’OH do próximo. |
| Qual a função dos telômeros? | Esses marcam o fim do cromossomo, diferenciando de uma quebra que necessita ser reparada. Além disso, essas regiões consistem em sequencias de nucleotídeos repetidas que atraem as telomerases para que alonguem a essa sequência final para que a DNA polimerase consiga sintetizar a fita retarda por completo. |
| Explique a autocorreção da DNA-polimerase | É realizada pela DNA-polimerase, consiste em uma análise posterior do nucleotídeo recém pareado para conferir se pode colocar o próximo nucleotídeo. Dessa forma a DNA-polimerase pode adicionar de forma errada, mas logo em seguida pode arrumar o erro |
| Explique o reparo por excisão de nucleotídeos | Reparo por excisão de nucleotídeo (NER). Um complexo enzimático produz cortes que flanqueiam o sítio danificado, resultando na remoção de um segmento unifilamentar composto de alguns nucleotídeos (29 em humanos). O espaço gerado é preenchido por DNA polimerases e uma DNA ligase finaliza o processo. |
| Explique o reparo por mau emparelhamento | O reparo de mau emparelhamento (MMR – mismatch repair) age após o evento de replicação do DNA e seu início consiste na remoção de um oligonucleotídeo que contém a base incorreta. O mau emparelhamento envolve bases normais do DNA e seu reconhecimento como algo incorreto decorre do maior distanciamento existente entre elas. Nesse caso ambas as fitas apresentam bases normais, o sistema MMR é capaz de reconhecer a fita mais recente e, portanto, a incorreta, por alguns sinais presentes nela, como a menor taxa de metilação ou a presença de descontinuidades (fragmentos de Okazaki). |
| O que são as origens de replicação? | A síntese de DNA inicia nas origens de replicação. Esses são os locais em que ocorre a abertura inicial das fitas de DNA e são geralmente caracterizados por uma sequência específica de nucleotídeos. Devido a presença de várias origens de replicação é possível o início da replicação em vários locais ao mesmo tempo, o que reduz enormemente o tempo necessário para que uma célula copie todo o seu genoma. |
| Como a DNA Polimerase atua para corrigir os erros na replicação? | A DNA polimerase tem atividade de revisão e correção, reparando erros ocorridos no exato momento de replicação por meio da aitividade exonucleásica 3’-5’. |
| Quais os principais Agentes causadores de danos no DNA? | Físicos (1)-Radiação ionizante – raios x e radiação gama. (2)-Radiação não-ionizante – os raios UVA age indiretamente pois atua sobre moléculas que promovem a quebra de DNa, enquanto UVB e UVC são facilmente absorvidas pelas bases nitrogenadas. Químicos: (1)-Agentes desaminantes – o principal é o ácido nitroso. (2)-Agentes alcilantes – transferem grupos alcil à molécula de DNA, como o gás mostarda. (3)-Análogos de Bases – moléculas muito semelhantes às bases nitrogenadas, capazes de entrar na composição de nucleotídeos que poderão ser incorporados ao DNA durante a replicação. Ex.: 5-bromouracila. (4)-Agentes Intercalantes – Se inserem entre 2 pares de bases adjacentes, causando distanciamento entre elas, como corantes de acridina. (5)-Adutos de DNA – Promovem ligações covalentes com o DNA, como a aflatoxina B1 que se liga à guanina. |
| Quais são as funções dos principais tipos de RNA? | 1) RNA Mensageiro: atua como intermediário que transmite a informação do DNA para a proteína no processo de tradução. 2) RNA Transportador: transporta os aminoácidos corretos até o RNAm no processo de tradução. Em sua estrutura atípica (semelhante a um “trevo”), possui as alças D, T e Anticódon, além do local de fixação dos aminoácidos. 3) RNA Ribossômico: principais componentes dos ribossomos. 4) Pequenos RNAs nucleares (snRNA): fazem parte de um sistema que processam adicionalmente os transcritos de RNA nos eucariotos. Formam o spliceossomo. 5) Micro RNA: apresentam um papel amplo na regulação de quantidade de proteínas produzidas por muitos genes eucarióticos. O micro RNA se liga a um RNA regulando-o para diminuir sua expressão gênica. 6) Pequenos RNA de interferência (siRNA) e RNA de interação de Piwi (piRNA): auxiliam na proteção e integridade do genoma e dificultam a reprodução de vírus. |
| Quais os tipos de RNA-polimerase e suas principais características? | - RNA Polimerase I – transcreve os genes de RNAr - RNA Polimerase II – transcreve todos os genes codificadores de proteínas, que usam o RNam - RNA Polimerase III – transcreve pequenos de RNA funcional (RNAt e snRNA) |
| Como a polimerase sabe onde iniciar e finalizar a transcrição do gene? E como escolhe a fita molde? | Antes do início do gene (região que deve ser transcrita) existe uma sequência de nucleotídeo chamada de região promotora, pois promove o início da transcrição. Assim como a DNA-polimerase adiciona nucleotídeos na replicação do DNA, o sentido de síntese de nucleotídeos pela RNA-polimerase é de 5 -> 3. Dessa forma, a direção de transcrição e a fita utilizada como molde mudam conforme a posição do promotor se encontra em relação ao gene. Existe outra região chamada de terminador, que indica para a RNA-polimerase o fim do gene. Assim, a ordem das bases nucleotídicas de um gene é a sequência não utilizada como molde, ou seja, a mesma sequência do RNA sintetizado. |
| Explique a como a célula consegue produzir grandes quantidade de proteínas a partir de um único gene? | Um gene é transcrito diversas vezes produzindo vários mRNAs, e cada mRNA é traduzido diversas vezes, assim ocorre um processo de amplificação em que um único gene irá conduzir a produção de muitas proteínas de forma rápida. Assim cada gene pode ser expresso em diferentes taxas. |
| Explique de forma superficial como ocorre a transcrição. | É feita por meio da formação de ligação fosfodiester entre a cadeia principal do RNA que está se formando, cada ribonucleotídeo é encaixando utilizando-se a complementariedade de bases com a fita molde de DNA utilizada. O RNA é sintetizado pela RNA-polimerase. |
| Explique a importância dos fatores gerais de transcrição | São importantes por permitir o início da transcrição. Fatores de transcrição se ligarão na região TATA box do promotor, isso inicia uma sequência de montagem de fatores de transcrição que pode mudar de um promotor para o outro. Esses fatores promovem a abertura da dupla-hélice e permitem que a RNA-polimerase inicie a transcrição. Além disso, um dos fatores apresenta ação de proteína-cinase (adicionam fosfato a outras proteínas). Dessa forma, fosfatos são adicionados a “cauda” da RNA-polimerase e essa é liberada do complexo iniciando a transcrição. |
| Explique quando ocorre o processamento do RNA e citar as etapas | O processamento ocorre durante a síntese do RNA e após a finalização dessa. As enzimas que realizam esse processo ficam na cauda da RNA-polimerase e iniciam logo após a passagem desta. Os processos são: poliadelinação, capeamento e splicing (ou encadeamento). Os dois primeiros ocorrem somente em mRNA precursores (pré-RNAs). |
| O que é o capeamento do mRNA? | Consiste na adição de uma guanina modificada (possui um grupo metila) a extremidade 5´do RNA. Chamado de 5 prime cap. |
| Como ocorre poliadenilação? | Após a finalização da transcrição a extremidade 3’ uma enzima cliva essa extremidade e outra enzima adiciona vários nucleotídeos adenina a extremidade, formando a cauda poli-A, que possui centenas de nucleotídeos adenina. |
| Quais as importâncias do capeamento e da poliadenilação? | Esses dois processos são importantes para estabilizar a molécula de RNA para a exportação para o citoplasma. Além disso, identifica o RNA como sendo mensageiro e sinaliza para a maquinaria de síntese de proteínas de que ambas extremidades estão completas e consequentemente a mensagem está completa. |
| Como é realizado o processo de splicing ou encadeamento? | Primeiro, os íntrons apresentam sequências específicas de nucleotídeos próximos do encontro com os éxons, e essas sequências indicam que esse segmento é um íntron e que deve ser retirado. Para retirada, é utilizado spliceossomo (encadeossomo) que retira o íntron na forma de um laço, com o nó do laço correspondendo a um nucleotídeo adenina em específico. Após a retirada dos íntrons os éxons adjacentes são unidos. |
| Qual a importância do splicing alternativo? | O splicing alternativo refere-se as diversas formas que a junção dos éxons pode ocorrer, após a retirada dos íntrons. Isso permite a formação de diferentes proteínas a partir do mesmo gene. |
| Como os mRNAs maduros são diferenciados no núcleo para serem exportados para o citosol? | Diversos RNAs são transcritos, mas somente os mRNAs maduros são exportados para o citosol pelo complexo do poro nuclear. Esses RNAs maduros são marcados pela ligação de diversas proteínas, como proteínas que se ligam a cauda poli-A, ao quepe e a RNA que tenham realizado o splicing. Assim o poro consegue permitir a passagem de RNAm maduros e impedir a passagem de RNAm não maduros. |
| Explique como é feito o controle do tempo de duração do RNA no citosol e correlacione a duração do mRNA no citosol com o número de cópias de proteínas produzidas. | Cada mRNA pode ter uma duração diferente no citosol e esse tempo tem correlação direta da quantidade de proteína que será produzida: mRNA de maior duração permite a produção de mais proteínas e o de menor duração de menor quantidade de proteínas. O controle de duração do RNA vem de sequencias de nucleotídeos do próprio mRNA, na sequência não traduzida do 3’, que fica entre a extremidade codificadora 3’ e a cauda poli-A. A degradação é realizada pelas ribonucleases (RNases) presentes no citosol. |
| Descrever a estrutura da membrana nuclear | Apresenta uma membrana interna que contém proteínas que funcionam como ponto de ancoragem para os cromossomos; além de outras proteínas que fornecem sustentação para a lâmina nuclear (malha de filamentos proteicas que fica sobre a membrana interna e fornece suporte estrutural para a membrana nuclear). A membrana externa é semelhante a membrana do RE, com a qual é continua. Ambas as membranas são atravessadas pelos poros nucleares. |
| Descreve a estrutura do poro nuclear. | É composto por de mais de 30 proteínas e apresenta uma estrutura que se repete em torno de um anel. Muitas das proteínas que revestem o poro nuclear contêm extensas regiões não estruturadas nas quais as cadeias polipeptídicas estão bastante desordenadas. Esses segmentos desordenados formam uma rede – como “algas” – que preenche o centro do canal, impedindo a passagem de grandes moléculas, mas permitindo que pequenas moléculas hidrossolúveis transitem de maneira não seletiva entre o núcleo e o citosol. Além disso, cada face do poro emite fibrilas citosólicas – sendo que na face nuclear elas convergem, formando uma estrutura semelhante a uma “cesta de basquete”. Cada face apresenta um anel octogonal: anel citoplasmático e anel nuclear. |
| Como a célula identifica e transporta quais proteínas devem entra no núcleo? | As proteínas que devem entrar no núcleo apresentam um sinal de distribuição, o sinal de localização nuclear. Esse sinal é reconhecido por proteínas do citosol chamadas de receptores de importação nuclear, essas proteínas se ligam a proteína carga e direcionam-se para um poro, lá se ligam as sequencias repetidas de aminoácidos presente nas proteínas do poro o que inibe a característica de gel (estado quando não há trânsito de proteínas). |
| Qual a função da Ran no transporte nuclear de macromoléculas e como atua? | A Ran é uma GTPase, ou seja, promove a quebra da GTP em GDP e com isso liberação de energia. Como o transporte para dentro da do núcleo é ativo, essa energia é proveniente de uma GTP que foi hidrolisada pela RanGTP, formando uma RanGDP. |
| Em que sentido ocorre a transcrição? E a tradução? | A transcrição ocorre no sentido 3’-5’, enquanto a tradução 5’-3’. |
| Correlacione a estrutura do tRNA com sua função. | Aminoácidos não podem se ligar diretamente ao códon correspondente, para isso ocorrer existe a estrutura intermediaria do tRNA. É uma molécula de fita simples que conseguem realizar pareamento com suas próprias regiões e assim formar uma estrutura tridimensional. Uma de suas regiões corresponde ao anticódon, que faz o pareamento com o códon do mRNA, a outra região fica na extremidade 3’ do tRNA, que se liga covalentemente ao aminoácido correspondente. |
| Como ocorre a ligação do tRNA a seu respectivo aminoácido? | A enzima aminoacil-tRNA-sintetase reconhece a região do anticódon e a região de ligação com o aminoácido e liga corretamente o aminoácido ao seu tRNA. Existe uma aminoacil-tRNA-sintetase correspondente para cada aminoácido, assim existem 20 enzimas diferentes. A energia para ligação do aminoácido com tRNA vem do ATP e essa ligação covalente armazena energia que será utilizada posteriormente para realizar a ligação entre os aminoácidos. |
| Descreva a estrutura do ribossomo e a função geral de suas subunidades | É constituído de proteínas ribossômicas e rRNA (RNA ribossômico). Também, apresenta uma subunidade grande, responsável por realizar a ligação peptídica entre os aminoácidos, e uma subunidade pequena, responsável por acoplar o tRNA ao mRNA. |
| Como é iniciada a tradução do mRNA? | A subunidade pequena se liga na extremidade 5’ e, além dessa estrutura, liga-se no sítio P um tRNA carregador de uma metionina modificada (tRNA iniciador) e fatores de iniciação da tradução. A subunidade menor se desloca até encontrar o códon iniciador AUG com o tRNA inciador (único capaz de se ligar firmemente ao sítio p na ausência da subunidade grande). Quando isso ocorre, os fatores iniciadores se liberam e a subunidade grande consegue se conectar e formar o ribossomo. Após esse momento, são adicionados os próximos tRNA de acordo com os códons do RNA. Essa forma de iniciação da garante que a leitura dos ribossomos seja sempre na fase correta. |
| Descrever o ciclo de 4 etapas do ribossomo | Inicialmente, o ribossomo aceita um tRNA no sítio A (a tradução inicia mais próximo da extremidade 5’); a segunda etapa consiste na formação da ligação peptídica do aminoácido metionina (veio do tRNA iniciador) com o aminoácido que está no sitio A. A subunidade grande se desloca (etapa 3) e o tRNA agora se encontra no sítio P, e o que estava no sítio P vai para o sítio E. A próxima etapa consiste no deslocamento da subunidade pequena, que causa a ejeção o tRNA que está no Sítio E (que inicialmente no ciclo estava no sítio do meio – sítio P). |
| Como o tRNA iniciador carrega uma metionina, isso significa que toda proteína começa com esse aminoácido? Explique. | Sim. Todas as proteínas recém-sintetizadas apresentam a metionina como o primeiro aminoácido, contudo, ele é retirado posteriormente por meio de enzimas. |
| Correlacione o fator de liberação com o fim da tradução. | Quando o sítio A chega num códon de terminação (UAG, UAA e UGA) não existe nenhum tRNA que seja complementar a esses códons. Então, ocorre a ligação do fator de liberação e, quando o ribossomo se move e o fator de liberação passa para o sitio P, ocorre a liberação da cadeia polipeptídica e das subunidades maior e menor. |
| O que é um polirribossomo ou polissomo? | É a estrutura formada com vários ribossomos que estão traduzindo um mRNA ao mesmo tempo. Isso ocorre pois para um ribossomo se ligar o outro não precisa ter terminado a tradução. Apresentam aproximadamente 80 nucleotídeos de distancias entre eles. |
| Quais os principais movimentos que os fosfolipídios realizam na membrana plasmática? | - Os fosfolipídios da membrana podem se mover – rotação, difusão lateral, flexão das caudas e flip-flop (raro) |
| Cite os principais tipos de proteína de membrana. | - Proteínas intrínsecas; Proteínas extrínsecas (ou periféricas) e; Proteínas ancoradas à membrana. |
| Como as proteínas são guiadas ao RE? | Quando uma sequência-sinal é exposta pelo ribossomo na tradução, uma partícula de reconhecimento de sinal (SRP) presente no citosol se liga à proteína. Também, pode ocorrer por um receptor de SRP embebido na membrana do RE, que reconhece o SRP. |
| Explique o que é a capa proteica das vesículas. | - Em geral, as vesículas que brotam das membranas possuem uma capa proteica distinta na sua superfície citosólica e são chamadas de vesículas revestidas, sendo que após brotar perde esse revestimento. A capa serve para dar forma à membrana em brotamento e ajuda a captar moléculas para o transporte a ser realizado. |
| Qual a função das proteínas adaptinas no transporte intracelular? | - As proteínas adaptinas seguram a capa de claritina à membrana da vesícula que acaba de brotar e ajudam a selecionar as moléculas a serem carregadas no transporte. As adaptinas ajudam a capturar moléculas carga específicas pelo aprisionamento dos receptores de carga que se ligam a elas. Existem dois tipos diferentes de adaptinas: aquelas que ligam os receptores de carga do aparelho de Golgi e; as que ligam os receptores de carga na membrana plasmática. |
| Como é feita a identificação de uma vesícula por seu alvo? | - O processo de identificação depende de uma família de proteínas denominadas proteínas Rab que estão na superfície da vesícula e são reconhecidas pelas proteínas de aprisionamento na superfície citosólica da membrana-alvo. Um reconhecimento adicional é fornecido por uma família de proteínas transmembrana relacionadas, as SNAREs. Uma vez que, a proteína de aprisionamento tenha capturado a vesícula segurando firmemente sua proteína Rab, as SNAREs sobre a vesícula interagem com SNAREs complementares sobre a membrana-alvo, ancorando a vesícula no seu local |
| Como ocorre o controle do retículo endoplasmático? | - O tamanho do RE varia de acordo com a quantidade de proteínas que flui por ele. A ativação de um grupo especial de receptores que residem na membrana do RE ativa um vasto programa de transcrição, a resposta de proteína desenovelada (UPR). O programa UPR estimula a célula a produzir mais RE, incluindo toda a maquinaria molecular necessária para reabilitar o enovelamento e o processamento apropriados da proteína. |
| O que são chaperonas e qual sua função? | São proteínas que têm por função assistir outras proteínas na obtenção de seu enovelamento apropriado. Formas mais enoveladas garantem maior estabilidade à proteína. As chaperonas reconhecem configurações erradas e enovelamentos inadequados devido à exposição de superfícies hidrofóbicas, que nas proteínas corretamente enoveladas, ficam protegidas. |
| Qual a função das proteínas hsp70 e hsp60 (família das chaperonas)? | A hsp70 liga-se a aminoácidos hidrofóbicos; quando ligado à ATP, libera a proteína em solução para uma nova tentativa de enovelamento. Já as hsp60 formam estruturas em forma de barril que age após a proteína ter sido totalmente sintetizada. |
| O que são proteassomos? | São proteases dependentes de ATP usadas para destruir proteínas danificadas ou proteínas com erros de síntese. Os proteassomos atuam principalmente sobre proteínas que foram marcadas para a destruição pela ligação covalente com uma proteína chamada ubiquitina. |
| Quais são os tipos de sinalização utilizadas pelas células? | Endócrina – hormônios; podem entrar na corrente sanguínea; enviam mensagens de longa distância. Parácrina – se difundem pelo líquido extracelular; mediadora local; podem responder a sinais que elas mesmas produzem (sinalização autócrina) Neuronal – liberam um neurotransmissor; enviam mensagens de longa distância; Dependente de contato – Não precisa de moléculas-sinais; fazem contato direto por meio de proteínas na membrana plasmática da célula sinalizadora e proteínas receptoras na membrana da célula-alvo. |
| Por quais mecanismos a proteína p53 pode impedir a transformação neoplásica da célula? | 1) Interrupção da ativação do ciclo celular temporário (quiescência) 2) Indução do ciclo celular permanente (senescência) 3) Deflagrando a morte celular programada (apoptose) |
| Cite 4 características gerais do câncer. | 1) Autossuficiência nos sinais de crescimento 2) Insensibilidade aos sinais inibidores de crescimento 3) Evasão da morte celular 4) Potencial ilimitado de replicação 5) Desenvolvimento de angiogênese sustentada 6) Capacidade de invadir e metatastizar Pode se acrescentar ainda: reprogramação do metabolismo de energia; evasão do sistema imune; instabilidade genômica e inflamação promotora de tumor. |
| Cite 2 tipos de anormalidades estruturais não aleatórias em células tumorais. | 1) Translocações equilibradas 2) Deleções 3) Manifestações citogenéticas de amplificação do gene |
| Diferencie as respostas celulares rápida e lenta | - Rápida: ocorre quando o sinal recebido afeta a atividade de proteínas e outras moléculas que já estão presentes na célula-alvo, prontas para executar as ordens. - Lenta: ocorre quando o sinal requer alterações na expressão gênica da célula e a produção de novas proteínas. |
| Explique a frase: “moléculas-sinal por si só não são a mensagem”. | A molécula-sinal promove uma mudança de comportamento, porem uma mesma molécula sinal pode gerar modificações diferentes em células diferentes, como a acetilcolina, que é a mesma molécula-sinal que promove reações diferentes em células diferentes. |
| Algumas moléculas conseguem atravessar a membrana. Quais delas conseguem e quais não conseguem? Cite exemplo de 2 hormônios que atravessam a membrana plasmática. | Moléculas muito grandes ou muito hidrofílicas não conseguem atravessar a membrana e necessitam de receptores transmembrânicos para promover modificações celulares. Caso a molécula seja suficientemente pequena e hidrofóbica, ela consegue atravessar a membrana e se ligar a receptores (receptores nucleares, independentemente de ser no citosol ou núcleo) ou enzimas intracelulares. Exemplo: os hormônios esteroides e hormônios da tireoide. |
| Explique a atuação de gases como molécula-sinal e o efeito do óxido nítrico (NO). | Alguns gases conseguem atravessar a membrana e atuar diretamente em enzimas intracelulares. O oxido nítrico é tem efeito de relaxamento da musculatura lisa e tem capacidade de atuação local, pois é rapidamente convertido em outra substancia. |
| Se as moléculas-sinais estão no ambiente envolta da célula, porque esse sinal atua em algumas e outras não? | Para a célula iniciar o processo de transdução de sinal e finalizar o processo com produção de proteínas efetoras é necessária a presença de receptores específicos para essa molécula sinal. Se a célula não possui, o sinal não interfere no comportamento da célula. |
| Cite os principais tipos de receptores envolvidos na sinalização celular. | Receptores associados a canais iônicos; Receptores associados à proteína G; Receptores associados a enzimas. |
| Quais as principais características dos Receptores Associados à proteína G? | Associados à proteína G (GRPCs) – são formados por uma cadeia de polipeptídios que atravessa a bicamada da membrana celular 7 vezes. A ligação de uma molécula sinalizadora induz uma mudança conformacional, permitindo a ativação de uma proteína G na face interna da membrana. -As proteínas G possuem 3 subunidades: alfa, beta e gama, sendo que a subunidade alfa possui um GDP ligado (quando a proteína está inativa). Quando o receptor é ativado essa subunidade tem o GDP hidrolisado pela GTPase, formando um GTP no local. |
| Como a proteína G pode atuar em canais iônicos? | A subunidade ativada pode modificar o estado dos canais iônicos, como o canal de K+. |
| Explique a atuação da proteína G na ativação de enzimas. | A subunidades ativadas, por sua vez, ativam enzimas ligadas à membrana (adenilato-ciclase) que induzem a produção de segundos mensageiros como o AMP cíclico e a fosfolipase C, que gera outras pequenas moléculas de sinalização intracelulares (inositol-trifosfato e diacilglicerol). |
| Quais as principais características dos Receptores Associados a Enzimas? | Associados a enzimas – são proteínas transmembrana, em que o domínio citoplasmático do receptor atua como uma enzima ou interage com outras proteínas de atividade enzimática. A classe mais importante desses receptores são os receptores tirosina-cinase (RTKs), os quais possuem domínio citoplasmático que atuam fosforilando cadeias laterais de tirosina um do outro. - Ao se ligar com uma molécula sinalizadora os RTKs agem em pares para promover a resposta celular. - Esses receptores podem ativar proteínas da família Ras que, por sua vez, promovem a ativação de uma cascata de fosforilação, na qual uma série de serina/treonina-cinases fosforilam e ativam uma à outra em sequência, como um jogo de dominó. |
| De forma geral, quais são as possíveis respostas celulares finais as moléculas-sinal? | A sinalização pode ter como efeito final ativação de enzimas metabólicas, promover modificações no citoesqueleto ou alterar a expressão genica. |
| Quais alterações as vias de sinalização intracelular podem promover no sinal recebido? | Pode ser a simples transmissão da informação, a amplificação do sinal, a combinação de vários sinais para produzir uma única resposta ou pode gerar mais de uma resposta celular, gerando uma resposta mais complexa. |
| Alguns componentes da via de sinalização atuam como interruptores moleculares, explique o funcionamento desses interruptores. | Esses componentes possuem um estado ativo e inativo no qual outras proteínas atuam na ativação e desativação. Pode ocorrer de 2 modos: interruptores dependentes de fosforilação ou proteínas de ligação ao GTP. Na primeira atuam a proteína-cinase, que promove a fosforilação (ativação da proteína) e atua a proteína-fosfatase retirada do P (inativação). A outra forma é pela ligação ao GTP, quando ligado está ativado, quando desligado esta inativado. |
| Explique a via do AMP cíclico. | Os receptores acoplados a proteína G ativa a adenilato-ciclase, a qual promove aumento do AMP cíclico na célula. O AMPc ativa a proteína-cinase dependente de AMP (PKA), assim essas proteínas promovem fosforilações em cascata que terminam com mudança da expressa gênica. |
| Explique a via do IP3-DAG (via do fosfolipdeo de inositol). | A proteína G ativa a fosfolipase C, essa gera a os produto inositol-trifosfato (IP3) e Diacilglicerol (DAG). O IP3 se liga aos canais de cálcio do RE, liberando Ca2+ no citosol (Esse Ca pode atuar na sinalização para outras proteínas). A DAG, que fica retida na membrana, atua na ativação da PKC (proteína-cinase C). Porém, a ativação da PKC depende de uma maior concentração de Ca2+, obtida pela IP3. |
| Explique a via da PI-3-cinase Akt | Iniciada pelo receptor de tirosina-cinase, promove a ativação da PI-3-cinase, que fosforila a o fosfato de inositol, que serve de ancoragem para proteínas intracelulares. Quando a Akt se ancora, ela é ativada e inicia uma resposta celular de inibição da apoptose (inibe a Bad). Além disso, estimula a síntese proteica e inibição da degradação proteica (ativa a Tor). |
| Qual via pode ser ativada por 2 receptores diferentes? | A fosfolipase C (via IP-3-DAG) pode ser ativada tanto pelo receptor acoplado a proteína G, quando pelo receptor de tirosina-cinase. |
| Explique a JAK-STAT | É uma via de ação direta (sem cascatas) iniciada quando sinal extracelular se liga a receptores tirosina-cinases acoplados a proteína JAK (inicialmente inativada). A JAK é ativada e recruta as STATs (reguladores de transcrição citosólicos), que serão ativadas, dimerizadas e irão ao núcleo para iniciar transcrição gênica. Fosfatases irão interromper a via. |
| Explicar a via SMAD | Controlam a proliferação, a diferenciação, a produção de MEC e a morte celular no embrião, além de reparo tecidual/regulação imune em adultos. Quando fatores de crescimento se ligam ao receptor Tirosina-cinases, esses irão ativar R-SMADs os quais ativam a Co-Smad, que entrará no núcleo para transcrever genes específicos. As SMADs inibidoras vão parar a via em qualquer uma das etapas. |
| Comente sobre as conexões entre as vias. | As proteínas-cinase de uma via pode atuar em componentes das outras vias e da própria via, assim existe um certo grau de integração nas vias e por isso não são completamente autônomas. Além disso, algumas respostas celulares dependem da combinação de vias diferentes para a elaboração de uma resposta, isso demonstra que existe uma conexão entre as vias |
| Qual a função do sistema de controle do ciclo celular? | Garante que os eventos do ciclo celular ocorram em um conjunto sequências e que cada processo tenha sido completado antes que o próximo se inicie. O sistema de controle do ciclo celular executa suas funções por meio de freios moleculares que podem parar o ciclo em vários pontos de verificação. Esse sistema possui um papel central na regulação do número de células nos tecidos do corpo. |
| O que pode ocorrer caso célula perceba, antes de se replicar, que o meio em que está não é favorável? | Um ponto de verificação ocorre em G1 e permite que a célula confirme que o meio é favorável. Se as condições extracelulares são desfavoráveis, as células podem atrasar o progresso por G1 e podem até mesmo entrar em um estado especializado de repouso conhecido como G0. Escapar do ponto de verificação G1 ou G0 requer o acúmulo de G1-ciclinas e a ação dos mitógenos estimulados por esse acúmulo. |
| Qual grupo de proteínas realizam as fosforilações que controlam o ciclo celular? E as desfosforilações? | As reações de fosforilação que controlam o ciclo celular são realizadas pelas proteínas-cinases; ao passo que a desfosforilação é realizada pelas proteínas-fosfatases. |
| Qual a principal função das ciclinas no ciclo celular? | São responsáveis pela ativação e desativação das cinases no momento apropriado. As ciclinas não possuem atividade enzimática e devem ligar-se às cinases para que essas possam tornar-se enzimaticamente ativas. Além disso, diferente das proteínas-cinases dependentes de ciclina (Cdks), as concentrações de ciclina variam durante o ciclo (por isso receberam esse nome). |
| Qual a função do complexo enzimático M-Cdk? | A M-ciclina atua em G2 para acionar a entrada na fase M e forma o complexo ativo M-Cdk com sua ciclina. A M-Cdk atua fosforilando proteínas-chave que fazem com que os cromossomos condessem, que o envelope nuclear se quebre e que os microtúbulos do citoesqueleto se reorganizem para formar o fuso mitótico. Por outro lado, a inativação de M-Cdk – acionada pela destruição de M-ciclina – conduz aos eventos moleculares que retiram a célula da mitose. |
| Explique o complexo de reconhecimento da origem (ORC) e a sua relação com a proteína Cdc6. | É um complexo multiproteico que permanece ligado às origens de replicação, onde serve como um tipo de plataforma de aterrissagem para proteínas reguladoras adicionais que se ligam antes do início da fase S. Uma dessas proteínas reguladoras, a Cdc6, está presente em níveis baixos no ciclo, mas aumenta bastante no início de G1. Ao se ligar aos ORCs em G1, a Cdc6 promove a ligação de proteínas adicionais para formar o complexo pré-replicativo que, quando montado, torna a origem de replicação pronta para atuar. A ativação de S-Cdk no final de G1 puxa o “gatilho” e inicia a replicação. |
| Qual mecanismo utilizado pela S-Cdk para prevenir a rerreplicação do DNA? | A S-Cdk ativada auxilia na fosforilação da proteína Cdc6 (além de marcá-la para destruição), fazendo com que ela e outras proteínas no complexo pré-replicativo se dissociem da ORC depois que uma origem tenha sido estimulada. |
| Qual a função das proteínas coesinas nos cromossomos replicados? | Esses complexos proteicos mantém as cromátides-irmãs unidas ao se montar pelo comprimento de cada uma à medida que o DNA é replicado na fase S. |
| As concentrações de ciclina aumentam gradualmente, mas a atividade dos complexos ciclina-cdk associados tendem a ser ativados subitamente. Explique o motivo desse aumento súbito. | O aumento da proteína M-ciclina leva a um acúmulo correspondente dos complexos M-Cdk. Esses complexos, quando são formados pela primeira vez, são inativos. A ativação súbita dos estoques de M-Cdk no final de G2 é acionada pela ativação de uma proteína-fosfatase, a Cdc25 que remove as fosfatases inibidoras que mantêm a atividade de Cdk em cheque. Uma vez ativada, os complexos M-cdk podem fosforilar e ativar mais Cdc25, promovendo um feedback positivo. Além disso, a M-Cdk ativada também inibe a cinase inibidora Wee1, reforçando ainda mais esse feedback. A consequência geral desses processos é o aumento explosivo de M-Cdks ativos. |
| O que é anel contrátil e qual sua função? | O anel contrátil consiste em filamentos de actina e miosina, arranjadas em forma de um anel ao redor do equador da célula. Ele inicia sua formação abaixo da membrana plasmática e contrai, puxando a membrana para o interior e dividindo a célula em duas. |
| Cite os 5 estágios principais da mitose e suas principais características. | Prófase – os cromossomos replicados se condensam e o fuso mitótico inicia sua formação fora do núcleo. Pró-metáfase – o envelope nuclear é destruído, permitindo que os microtúbulos do fuso se liguem aos cromossomos. Metáfase – o fuso mitótico puxa todos os cromossomos para o centro do fuso (equador). Anáfase – as duas cromátides-irmãs de cada cromossomo replicado se dividem sincronicamente, e o fuso puxa-os para os polos opostos. Telófase – o envelope nuclear é reconstituído ao redor de cada dois grupos de cromossomos separados para formar os 2 núcleos. |
| Explique o que é a instabilidade dinâmica que ocorre nos microtúbulos. | Os microtúbulos polimerizam e despolimerizam pela adição ou perda de suas subunidades de tubulina, e filamentos individuais se alteram entre crescimento e encurtamento – processo chamado de instabilidade dinâmica. No início da mitosee, a instabilidade dinâmica dos microtúbulos aumenta, em parte porque M-Cdk fosforila as proteínas associadas aos microtúbulos que influenciam a estabilidade dos filamentos, que durante a prófase exploram o interior da célula. |
| Explique a biorientação dos cinetócoros e a sua importância. | Como os cinetócoros estão voltados para lados opostos tendem a se ligar aos microtúbulos de polos opostos do fuso (biorientação). Essa ligação gera, nos cinetócoros, uma tensão que sinaliza para os cinetócoros-irmãos que eles estão ligados de forma correta e estão prontos para serem separados. |
| Explique como as cromátides-irmãs são separadas e qual a relação com o complexo promotor de anáfase (APC). | A anáfase se inicia com a liberação da ligação de coesina que mantém as cromátides-irmãs unidas. A ligação das coesinas é destruída por uma protease chamada de separasse, que até o começo da anáfase é mantida em um estado inativo pela ligação a uma proteína inibidora chamada securina. No início da anáfase, a securina é marcada para ser destruída pelo complexo promotor de anáfase (APC). Uma vez que a securina foi removida, a separase é liberada para romper as ligações das coesinas. O APC também marca a M-ciclina para destruição, o que auxilia a iniciar a saída da mitose. |
| Diferencie a anáfase A da anáfase B. | Na anáfase A, os microtúbulos do cinetócoro, encurtados pela despolimerização, e os cromossomos ligados se movem em direção aos polos – a força que coordena esses movimentos provem, principalmente de proteínas motoras associadas aos microtúbulos do cinetócoro. Já na anáfase B, os polos do fuso se distanciam, contribuindo para a segregação dos dois conjuntos cromossômicos. |
| Explique a relação das proteínas p53, p21 e a fase S. | Os danos ao DNA causam um aumento tanto na concentração como na atividade de uma proteína chamada de p53, que é um regulador transcricional que ativa a transcrição de um gene que codifica uma proteína inibidora de Cdk, a p21. A proteína p21 se liga à G1/S-Cdk e à S-Cdk, impedindo que elas conduzam para a fase S. |
| Descreva as formas de adaptação celular e cite um exemplo de cada. | Hipertrofia: crescimento celular sem proliferação celular. Ex.: crescimento muscular. Hiperplasia: É a proliferação do mesmo tipo celular com o aumento da função. Ex.: crescimento fisiológico da mama por estímulo de progesterona. Atrofia: diminuição morfofuncional da célula. Ex.: perda de inervação muscular leva a atrofia das fibras. Metaplasia: substituição das células por outro tipo mais adaptado a situações lesivas. Ex.: trato respiratório de fumantes tende a passar de colunar para pavimentoso. |
| Diferencie adaptações fisiológicas e adaptações patológicas. | As adaptações fisiológicas normalmente representam respostas celulares à estimulação normal pelos hormônios ou mediadores químicos endógenos. Já as adaptações patológicas são respostas ao estresse que permitem às células modularem sua estrutura e função, escapando, assim da lesão. |
| O que é necrose? | É o tipo de morte celular que está associado à perda da integridade da membrana e extravasamento dos conteúdos celulares, culminando na dissolução das células, resultante da ação degradativa de enzimas nas células lesadas letalmente. Os conteúdos celulares que escapam sempre iniciam uma reação de inflamação, no intuito de eliminar as células mortas e iniciar o processo de reparo subsequente. |
| Cite os principais tipos de necrose tecidual. | Necrose de coagulação; necrose liquefativa; necrose gangrenosa* (não é um padrão de necrose, mas o termo é utilizado clinicamente); necrose caseosa; necrose gordurosa e; necrose fibrinoide. |
| Explique a necrose de coagulação e relacione com a necrose gangrenosa. | A necrose de coagulação, característica de infartos, é a forma de necrose tecidual na qual a arquitetura básica dos tecidos mortos é preservada por alguns dias, adquirindo textura firme. A lesão desnatura, além das proteínas estruturais, as enzimas, bloqueando a proteólise das células mortas. Leucócitos são recrutados para a área e suas enzimas lisossômicas digerem as células mortas. Quando uma necrose de coagulação atinge várias camadas de um membro (comumente a perna) é chamado de necrose gangrenosa. |
| Explique a necrose liquefativa | É um tipo de necrose observada em infecções bacterianas focais (ou ocasionalmente fúngicas) porque os micróbios estimulam o acúmulo de células inflamatórias e as enzimas dos leucócitos a digerem (“liquefazem”) o tecido. A liquefação digere as células mortas transformando o tecido em uma massa viscosa líquida. |
| Descreva as vias intrínseca e extrínseca da apoptose. | • Via intrínseca (receptor de morte): falta de sinais de sobrevivência ou fatores de dano ativam as BH3-only (Bad ou Puma), as quais ativam Bax ou Bak (proteínas pró-apoptóticas) e inativam BLC2 e BLC-XL (proteínas anti-apoptóticas); assim, há aumento da permeabilidade dos poros na membrana externa da mitocôndria, permitindo a saída de citocromos C. Este, forma o apoptossomo e ativa a caspase 9. • Via extrínseca (mitocondrial): Fas liga ao FasL (da NK), criando um domínio para a proteína FADD, o qual tem um domínio de morte que liga as caspases 8 e 10. • Execução: as caspases 9 ou 8 e 10 ativam as caspases 3 e 6, estas quebram inibidores e ativam enzimas para destruição controlada da célula. |