Aula 12 - Diferenciação Celular

12/4/2016

SDE0906 – BIOLOGIA CELULAR

Aula 12: Diferenciação Celular

Biologia Celular

Importância da Diferenciação celular

•

Em seres pluricelulares existe uma divisão do trabalho entre as células.

•

A distribuição de funções entre as células é consequência da diferenciação celular.

•

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.

•

Diferenciação de uma célula é seu grau de especialização.

•

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

•

Potencialidade de uma célula é sua capacidade de originar outros tipos celulares.

•

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:

•

Unipotentes

•

Oligopotentes

•

Pluripotentes

•

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.

•

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

•

Da matriz extracelular

•

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

•

Comunicação parácrina

•

Comunicação por meio de um hormônio

•

Sinalização por intermédio de um neurotransmissor

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Diferenciação celular em tecidos adultos

•

A diferenciação celular também ocorre após o desenvolvimento embrionário.

•

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

•

A diferenciação celular não é um processo irreversível.

•

É possível promover uma desprogramação nuclear, em que todos os genes são ativados, voltando a ser uma célula embrionária.

•

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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