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SDE0906 – BIOLOGIA CELULAR
Aula 12: Diferenciação Celular
Biologia Celular
Importância da Diferenciação celular
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Em seres pluricelulares existe uma divisão do trabalho entre as células.
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A distribuição de funções entre as células é consequência da diferenciação celular.
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A diferenciação celular leva ao surgimento de células especializadas para realizar determinadas funções com grande eficiência.
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Conceito de Diferenciação •
A diferenciação celular é um conjunto de processos que transforma uma célula indiferenciada em uma célula especializada.
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Diferenciação de uma célula é seu grau de especialização.
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Quanto maior a diferenciação, maior é sua especialização.
Célula indiferenciada
Célula diferenciada em neurônio
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Célula-tronco Precursora Mielóide
Precursora Linfóide Timo Linfócitos B NK Linfócitos T Progenitor de Granulócitos-Monócitos
Eritrócitos
Plaquetas
Basófilos
Eosinófilos
Neutrófilos
Monócitos
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Conceito de Potencialidade celular
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Potencialidade de uma célula é sua capacidade de originar outros tipos celulares.
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Células que apresentam grande diferenciação têm pouca potencialidade e vice-versa.
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Graus de Potencialidade celular Quanto à sua potencialidade as células podem ser:
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Unipotentes
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Oligopotentes
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Pluripotentes
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Totipotentes
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Diferenciação celular em animais • Nos animais a diferenciação celular começa durante o desenvolvimento embrionário. • Todos os animais se formam a partir de uma célula totalmente indiferenciada: o zigoto. • O zigoto é a célula que possui grau máximo de potencialidade, podendo originar qualquer célula do corpo de um indivíduo.
Diferenciação 2 células
Zigoto
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Diferenciação celular em animais •
Nos animais a diferenciação celular começa durante o desenvolvimento embrionário.
•
Todos os animais se formam a partir de uma célula totalmente indiferenciada: o zigoto.
•
O zigoto é a célula que possui grau máximo de potencialidade, podendo originar qualquer célula do corpo de um indivíduo.
Clique aqui para assistir a Fecundação - Nidação.
Zigoto
Diferenciação 2 células
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Diferenciação celular na gastrulação •
A gastrulação é o primeiro momento do desenvolvimento embrionário em que ocorre diferenciação celular.
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As células resultantes das divisões do zigoto se diferenciam em três folhetos embrionários.
Folheto Embrionário
Tecidos adultos
Ectoderma
Tecido nervoso e epitelial (pele)
Mesoderma
Tecidos conjuntivos, musculares, sanguíneo e epitelial
Endoderma
Tecidos epiteliais (sistema digestório e respiratório)
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Biologia do Desenvolvimento
A Biologia do Desenvolvimento é a ciência que estuda os eventos regulatórios da diferenciação celular durante a embriogênese.
Distribuição de genes Hox de um embrião de rato
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Biologia do Desenvolvimento
A Biologia do Desenvolvimento é a ciência que estuda os eventos regulatórios da diferenciação celular durante a embriogênese.
aqui para assistir a Distribuição de genes Hox de Fecundação umClique embrião de rato – Diferenciação celular.
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Mecanismo de diferenciação celular
A diferenciação celular depende, principalmente, da expressão de determinados genes e repressão de outros genes. • O controle é, portanto, transcricional, pois interfere na transcrição dos genes. • O controle transcricional é específico para cada tipo de célula e varia do silenciamento total de um gene até sutis diferenças na atividade transcricional.
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Mecanismo de diferenciação celular
DNA
Replicação Transcrição
mRNA Tradução
Proteína AULA 12: Diferenciação Celular
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Mecanismo de diferenciação celular • Em um eritroblasto são mantidas as funções dos genes envolvidos na produção de hemoglobina, enquanto muitos outros são inativados. • Em um neurônio, embora existam os genes que produzem a hemoglobina, não há produção desta proteína, mas produzem outras importante para exercer a sua função.
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Mecanismo de diferenciação celular • Células musculares são diferentes das células nervosas porque os genes ativos são diferentes. • O cromossomo X inativado nas fêmeas é um exemplo de inativação gênica como a que ocorre na diferenciação celular, por compactação da cromatina. • A inativação gênica também pode ocorrer por metilação de nucleotídeos do DNA.
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Mecanismo de diferenciação celular • As células também fazem um controle póstranscricional dos genes, ou seja, entre a transcrição do RNAm e a tradução da proteína. • Este controle pode se dar por interferência no processamento do RNA; no transporte do RNA para o citoplasma e na tradução do RNAm. • É um controle mais rápido, respondendo às necessidades celulares imediatas.
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Mecanismo de diferenciação celular Processamento do mRNA
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Mecanismo de diferenciação celular
• Os fatores que interferem na diferenciação celular podem ser intracelulares ou extracelulares. • Requer uma intensa comunicação entre as células e o ambiente. Os fatores intracelulares derivam do programa que existe no DNA da célula. • Participam inúmeras substâncias chamadas de fatores de transcrição, que se ligam a locais específicos do DNA permitindo a transcrição de determinados genes.
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Mecanismo de diferenciação celular Produto de um gene modulando a expressão gênica
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Mecanismo de diferenciação celular
Os fatores extracelulares, ou extrínsecos, podem ser provenientes: •
De outras células
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Da matriz extracelular
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Do ambiente
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Mecanismo de diferenciação celular
A sinalização entre as células ocorre por meio de substâncias secretadas por uma célula que vai se ligar a um receptor na célula-alvo e induzir a sua diferenciação. A sinalização pode ser: •
Por meio do contato célula-célula
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Comunicação parácrina
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Comunicação por meio de um hormônio
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Sinalização por intermédio de um neurotransmissor
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Diferenciação celular em tecidos adultos
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A diferenciação celular também ocorre após o desenvolvimento embrionário.
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Muitos órgãos e tecidos abrigam células com capacidade de se diferenciar em outras, mesmo após o término de sua formação.
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Diferenciação celular em tecidos adultos A diferenciação das células-tronco hematopoiética
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Diferenciação celular em tecidos adultos A diferenciação das células-tronco hematopoiética
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Diferenciação celular reversível
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A diferenciação celular não é um processo irreversível.
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É possível promover uma desprogramação nuclear, em que todos os genes são ativados, voltando a ser uma célula embrionária.
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No processo de regeneração, como no fígado, por exemplo, também ocorre a desprogramação nuclear das células.
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Diferenciação celular reversível
Ovelha Dolly
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Exercício 1) (CESGRANRIO) Na embriogênese, a partir dos três folhetos iniciais, vão surgindo por diferenciação celular os tecidos embrionários e destes resultarão os tecidos definitivos, que formarão os órgãos e todas as partes do corpo. Assinale a opção que associa corretamente a estrutura presente em vertebrados e o folheto embrionário que lhe deu origem. a) Ectoderma – sistema nervoso, Mesoderma – tecido conjuntivo, Endoderma – pulmões. b) Ectoderma – músculos, Mesoderma – pâncreas, Endoderma – epiderme. c) Ectoderma – sistema urinário, Mesoderma – bexiga, Endoderma – músculos. d) Ectoderma – pulmões, Mesoderma – sistema urinário, Endoderma – sistema nervoso. e) Ectoderma – tecido conjuntivo, Mesoderma – epiderme, Endoderma – pâncreas.
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Exercício 1) (FATEC) A seguir temos duas afirmações, podendo a segunda ser uma razão para a primeira. 1ª Afirmação: O cérebro, o cerebelo, os nervos e as glândulas sudoríparas originam-se da mesoderme
PORQUE 2ª Afirmação: esse folheto embrionário apresenta diferenciação celulares que originarão a porção mais volumosa dos órgãos internos, os quais se desenvolverão no celoma, cavidade no meio da mesoderme. Assinale a alternativa correta. a) b) c) d) e)
As duas afirmações são verdadeiras, e a segunda é uma justificativa da primeira. As duas afirmações são verdadeiras, e a segunda não é uma justificativa da primeira. A primeira afirmação é falsa, e a segunda é verdadeira. A primeira afirmação é verdadeira, e a segunda é falsa. As duas afirmações são falsas.
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VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS?
Ler o capítulo 6 - Diferenciação celular, potencialidade e a biologia das células-tronco Responda o quiz e a atividade no ambiente SAVA.... Navegar pelos demais itens das trilhas de conhecimento do SAVA.
AVANCE PARA FINALIZAR A APRESENTAÇÃO.
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