Biologia Celular e Bioquímica
Conceitos fundamentais de biologia celular e bioquímica para estudantes universitários, abordando membranas, organelas e processos metabólicos.
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- Membrana Plasmática
- Bicamada lipídica semipermeável que delimita a célula, regulando a passagem de substâncias e mantendo a homeostase.
- Modelo do Mosaico Fluido
- Estrutura descrita por Singer e Nicolson em que proteínas flutuam em uma bicamada fluida de fosfolipídios.
- Fosfolipídios
- Moléculas anfipáticas formadas por cabeça polar hidrofílica e caudas apolares hidrofóbicas que compõem a membrana.
- Colesterol de Membrana
- Lípide esteroide intercalado nos fosfolipídios que estabiliza e modula a fluidez em diferentes temperaturas.
- Proteínas Integrais
- Proteínas que atravessam total ou parcialmente a bicamada lipídica, atuando em transporte e transdução de sinais.
- Proteínas Periféricas
- Proteínas ligadas fracamente à superfície interna ou externa da membrana, atuando em sinalização e suporte estrutural.
- Glicocálice
- Camada de carboidratos ligada a lipídios e proteínas na face externa celular, atuando em reconhecimento e proteção.
- Permeabilidade Seletiva
- Capacidade da membrana de controlar a entrada e saída de íons e moléculas para o meio intracelular.
- Difusão Simples
- Transporte passivo de solutos pequenos e apolares diretamente pela bicamada a favor do gradiente de concentração.
- Difusão Facilitada
- Transporte passivo a favor do gradiente que requer proteínas carreadoras ou canais para transpor a membrana.
- Osmose
- Movimento passivo de água através de uma membrana semipermeável do meio hipotônico para o hipertônico.
- Aquaporinas
- Canais proteicos integrais que aceleram significativamente o fluxo osmótico de água através da membrana plasmática.
- Pressão Osmótica
- Força necessária para impedir o movimento espontâneo de água através de uma membrana semipermeável.
- Solução Isotônica
- Solução com concentração de solutos igual à do meio celular, mantendo inalterado o volume celular.
- Solução Hipertônica
- Solução com maior concentração de solutos que a célula, provocando perda hídrica e retração celular.
- Solução Hipotônica
- Solução com menor concentração de solutos que a célula, causando influxo de água e eventual lise.
- Transporte Ativo Primário
- Movimento de substâncias contra o gradiente eletroquímico acoplado diretamente à quebra de ATP.
- Bomba de Sódio-Potássio (Na+/K+)
- Transportador primário que bombeia 3 Na+ para fora e 2 K+ para dentro com consumo direto de ATP.
- Transporte Ativo Secundário
- Movimento contra o gradiente impulsionado pelo transporte favorável de outro íon gerado previamente por ATP.
- Simporte
- Tipo de cotransporte em que dois solutos distintos atravessam a membrana no mesmo sentido simultaneamente.
- Antiporte
- Tipo de cotransporte em que dois solutos distintos atravessam a membrana em direções opostas.
- Endocitose
- Processo de invaginação da membrana para internalizar materiais extracelulares em vesículas citoplasmáticas.
- Fagocitose
- Englobamento de partículas sólidas grandes por pseudópodes para digestão intracelular ou defesa imunológica.
- Pinocitose
- Internalização inespecífica de fluidos e solutos extracelulares por pequenas vesículas de membrana.
- Endocitose Mediada por Receptor
- Internalização seletiva acionada pela ligação de ligantes específicos a receptores de membrana, frequentemente via clatrina.
- Exocitose
- Fusão de vesículas intracelulares com a membrana plasmática para liberar substâncias para o meio extracelular.
- Potencial de Repouso de Membrana
- Diferença de carga elétrica entre os lados da membrana quando a célula excitável está inativa, em torno de -70 mV.
- Canais Iônicos Dependentes de Voltagem
- Proteínas integrais de poro que se abrem ou fecham em resposta a variações no potencial elétrico da membrana.
- Despolarização de Membrana
- Redução da diferença de potencial elétrico da membrana plasmática, tornando o interior da célula menos negativo.
- Hiperpolarização de Membrana
- Aumento da diferença de potencial elétrico, tornando a face interna da membrana ainda mais negativa que o repouso.
- Citosol
- Fração fluida do citoplasma constituída de água, íons e macromoléculas, onde ocorrem reações metabólicas.
- Citoplasma
- Região celular entre a membrana plasmática e o envoltório nuclear que abriga organelas e o citosol.
- Citoesqueleto
- Rede proteica intracelular que sustenta a morfologia celular, ancora organelas e guia o transporte interno.
- Microtúbulos
- Tubos ocos de tubulina que fornecem suporte estrutural, trilhas de transporte e formam o fuso mitótico.
- Microfilamentos de Actina
- Filamentos proteicos finos envolvidos na contração muscular, motilidade celular e sustentação mecânica.
- Filamentos Intermediários
- Fibras proteicas resistentes, como queratina e lâmina, que suportam tensões mecânicas e estabilizam a célula.
- Centríolos
- Cilindros proteicos baseados em microtúbulos responsáveis pela organização do fuso durante a divisão celular.
- Centrossomo
- Principal centro organizador de microtúbulos das células animais contendo um par de centríolos.
- Cílios e Flagelos
- Projeções móveis organizadas em axonema (9+2 microtúbulos) dedicadas à locomoção celular e movimento de fluidos.
- Dineína e Cinesina
- Proteínas motoras que convertem ATP em movimento mecânico para transportar vesículas sobre microtúbulos.
- Núcleo Celular
- Compartimento que armazena o DNA cromossômico e coordena as atividades metabólicas e reprodutivas da célula.
- Carioteca
- Dupla membrana pontuada por poros nucleares que isola o material genético do citoplasma.
- Poros Nucleares
- Complexos proteicos na carioteca que realizam o transporte seletivo de RNA e proteínas nucleares.
- Nucléolo
- Região densa intranuclear onde ocorre a transcrição e montagem das subunidades dos ribossomos.
- Cromatina
- Complexo constituído de DNA e histonas empacotado no interior do núcleo que regula a expressão gênica.
- Ribossomos
- Complexos ribonucleoproteicos desprovidos de membrana responsáveis pela tradução de RNAm em polipeptídeos.
- Polissomos
- Conjuntos de vários ribossomos traduzindo simultaneamente a mesma molécula de RNA mensageiro.
- Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)
- Cisternas membranosas recobertas de ribossomos especializadas na síntese e dobramento de proteínas secretadas.
- Retículo Endoplasmático Liso (REL)
- Túbulos membranosos sem ribossomos que atuam na síntese lipídica, detoxificação e armazenamento de cálcio.
- Complexo Golgiense
- Pilha de sacos membranosos que modifica, empacota, classifica e endereça proteínas e lipídios celulares.
- Face Cis do Golgi
- Lado receptor do aparelho de Golgi voltado para o retículo endoplasmático de onde recebe vesículas.
- Face Trans do Golgi
- Lado expedidor do complexo de Golgi de onde brotam vesículas direcionadas a lisossomos ou à membrana celular.
- Lisossomos
- Vesículas ácidas ricas em hidrolases dedicadas à digestão intracelular de restos celulares e corpos fagocitados.
- Hidrolases Ácidas
- Enzimas lisossomais ativas em pH baixo com capacidade de degradar proteínas, lipídios e carboidratos.
- Autofagia
- Processo de autodigestão celular de organelas defeituosas ou componentes obsoletos mediado por lisossomos.
- Autólise
- Ruptura generalizada de lisossomos que induz a autodestruição enzimática de toda a célula.
- Peroxissomos
- Organelas ricas em enzimas oxidativas dedicadas à quebra de ácidos graxos longos e degradação de H2O2.
- Catalase
- Enzima peroxissomal que decompõe o peróxido de hidrogênio (H2O2) tóxico em água e oxigênio.
- Glioxissomos
- Peroxissomos vegetais especializados na conversão de lipídios de reserva em carboidratos na germinação.
- Mitocôndria
- Organela com dupla membrana e DNA próprio especializada na produção de ATP pela respiração celular.
- Matriz Mitocondrial
- Compartimento interno delimitado pela membrana interna mitocondrial onde ocorre o Ciclo de Krebs.
- Cristas Mitocondriais
- Dobras da membrana mitocondrial interna que abrigam a cadeia respiratória e a ATP sintase.
- Teoria Endossimbiótica
- Proposta de Margulis de que mitocôndrias e cloroplastos evoluíram de procariontes fagocitados por eucariontes primitivos.
- Cloroplastos
- Plastídeos fotossintéticos vegetais dotados de dupla membrana e clorofila para síntese de carboidratos.
- Tilacoides
- Discos membranosos dentro dos cloroplastos onde ocorrem as reações de luz da fotossíntese.
- Estroma
- Fluido aquoso que envolve os tilacoides no cloroplasto onde acontecem as reações do Ciclo de Calvin.
- Vacúolo Central
- Grande organela delimitada pelo tonoplasto que regula a turgescência osmótica e armazena compostos em plantas.
- Tonoplasto
- Membrana semipermeável que isola o conteúdo do vacúolo vegetal do citosol circundante.
- Parede Celular Vegetal
- Envoltório rígido composto primordialmente de celulose que confere forma mecânica e proteção contra lise osmótica.
- Plasmodesmos
- Canais citoplasmáticos que atravessam as paredes celulares vizinhas permitindo o transporte intercelular direto.
- Junções Oclusivas (Tight Junctions)
- Cinturões proteicos que unem células epiteliais contíguas impedindo o extravasamento paracelular de fluidos.
- Desmossomos
- Pontos de ancoragem intercelular ligados a filamentos de queratina que garantem alta resistência mecânica a tecidos.
- Junções Comunicantes (Gap Junctions)
- Canais formados por conexinas que estabelecem continuidade iônica e metabólica entre células animais vizinhas.
- ATP (Trifosfato de Adenosina)
- Principal nucleotídeo carreador de energia química utilizado para conduzir processos celulares endergônicos.
- ATP Sintase
- Complexo proteico giratório que sintetiza ATP impulsionado pela força próton-motriz através da membrana.
- Glicólise
- Via catabólica citosólica que cliva glicose em dois piruvatos, produzindo 2 ATP e 2 NADH sem consumo de O2.
- Ciclo de Krebs
- Ciclo catalítico na matriz mitocondrial que oxida acetil-CoA gerando elétrons para os cofatores NADH e FADH2.
- Cadeia Transportadora de Elétrons
- Série de complexos na membrana interna mitocondrial que bombeia prótons ao transportar elétrons até o oxigênio.
- Fosforilação Oxidativa
- Síntese de ATP pela ATP sintase acoplada ao gradiente de prótons criado pelo fluxo de elétrons.
- Fermentação Lática
- Redução citosólica do piruvato a lactato para regenerar NAD+ na ausência temporária de oxigênio.
- NAD+ / NADH
- Coenzima transportadora de equivalentes redutores que capta elétrons em vias oxidativas e os cede à respiração.
- FAD / FADH2
- Cofator redox flavínico que transfere elétrons de reações oxidativas diretamente para o complexo II da crista.
- Gliconeogênese
- Via anabólica que sintetiza glicose a partir de precursores não glicídicos durante o jejum prolongado.
- Glicogenólise
- Degradação do glicogênio estocado no fígado e músculos para liberar glicose-1-fosfato na circulação ou uso local.
- Glicogênese
- Polimerização de moléculas de glicose em glicogênio intracelular estimulada por altos níveis de insulina.
- Beta-Oxidação
- Via catabólica mitocondrial e peroxissomal que fragmenta ácidos graxos em unidades de acetil-CoA.
- Ciclo da Ureia
- Conjunto de reações mitocondriais e citosólicas nos hepatócitos que converte amônia tóxica em ureia hidrossolúvel.
- Vesículas de Secreção
- Bolsas membranosas originadas no Golgi que armazenam proteínas para liberação extracelular mediante estímulo.
- Endossomos
- Organelas vesiculares de trânsito que recebem materiais endocitados e os triam para reciclagem ou lisossomos.
- Proteassoma
- Complexo proteico cilíndrico que degrada proteínas intracelulares anormais ou obsoletas marcadas por ubiquitina.
- Ubiquitina
- Pequena proteína sinalizadora que marca polipeptídeos defeituosos ou desnecessários para digestão no proteassoma.
- Chaperonas Moleculares
- Proteínas que auxiliam o correto enovelamento conformacional de cadeias polipeptídicas recém-sintetizadas.
- Complexo SNARE
- Família de proteínas transmembrana que catalisa o ancoramento e a fusão de vesículas de transporte com membranas-alvo.
- Balsas Lipídicas (Lipid Rafts)
- Microdomínios de membrana enriquecidos em esfingolipídios e colesterol que concentram proteínas de sinalização.
- Receptor Acoplado à Proteína G (GPCR)
- Receptor de 7 passos transmembrana que ativa proteínas G triméricas para modular cascatas de segundos mensageiros.
- AMP Cíclico (AMPc)
- Segundo mensageiro citoplasmático produzido pela adenilato ciclase que ativa a proteína quinase A (PKA).
- Inositol Trifosfato (IP3)
- Segundo mensageiro liberado pela clivagem de PIP2 que desencadeia a liberação de íons cálcio do retículo.
- Calmodulina
- Proteína sensora citosólica que se associa a íons de cálcio para ativar enzimas moduladoras do metabolismo.
- Apoptose
- Morte celular programada mediada pela ativação de caspases que elimina células sem induzir processo inflamatório.
- Caspases
- Proteases citoplasmáticas dependentes de cisteína que clivam substratos proteicos-chave durante a apoptose celular.
- Glicose
- Monossacarídeo do tipo aldoexose que atua como principal substrato energético para a produção celular de ATP.
- Frutose
- Monossacarídeo do tipo cetoexose encontrado em frutas e no mel, metabolizado principalmente no fígado para gerar energia.
- Galactose
- Monossacarídeo aldoexose obtido da hidrólise da lactose, essencial na síntese de glicolipídios e glicoproteínas de membrana.
- Ribose
- Monossacarídeo aldopentose que forma o esqueleto de nucleotídeos de RNA, ATP, coenzima A e coenzimas redox.
- Desoxirribose
- Monossacarídeo pentose desoxigenado no carbono 2' que forma a estrutura fundamental do esqueleto de DNA.
- Sacarose
- Dissacarídeo não redutor formado por glicose e frutose, principal forma de transporte de carboidratos nas plantas.
- Lactose
- Dissacarídeo redutor constituído por glicose e galactose, principal fonte de carboidratos no leite de mamíferos.
- Maltose
- Dissacarídeo redutor formado por duas unidades de glicose unidas por ligação glicosídica alfa(1->4), oriundo da quebra do amido.
- Glicogênio
- Polissacarídeo de reserva energética animal altamente ramificado, armazenado principalmente nos hepatócitos e fibras musculares.
- Amido
- Polissacarídeo de reserva vegetal composto por amilose e amilopectina, fonte primária de glicose na dieta humana.