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quinta-feira, 3 de fevereiro de 2011

Vídeo de Biologia Celular

Este vídeo, legendado em português, apresenta-nos o incrível mundo do interior da célula. Impressiona pelo realismo das imagens que traduzem um pouco aquilo que é a extraordinária complexidade/organização que existe no interior de uma célula eucariótica.


Quem tiver noções de biologia celular certamente vai reconhecer alguns dos processos e mecanismos retratados nesta animação de grande qualidade.

Mas não se acanhe, mesmo que não tenha qualquer formação em biologia, dê uma espreitadela e maravilhe-se.

Chamo a atenção por exemplo para a proteína motora que caminha sobre um microtúbulo transportando "às costas" uma vesícula que é necessária noutra zona da célula (ver min 3:47).


A Vida Interior de Uma Célula

Enquanto os glóbulos vermelhos são transportados a altas velocidades por um fluxo sanguíneo forte, os leucócitos rolam lentamente nas células do endotélio (endotélio = camada interna dos vasos sanguíneos). A P-selectina encontra-se nas células do endotélio e nas plaquetas sanguíneas activadas. A P-selectina das células do endotélio interage com o PSGL-1, uma glicoproteína das microvilosidades dos leucócitos. Os leucócitos, empurrados pela corrente sanguínea, têm que rolar sobre as células do endotélio, uma vez que quando se quebram determinadas interacções formam-se outras novas. Estas interacções são possíveis porque o domínio extracelular de ambas as proteínas emerge da matiz extracelular, que cobre a superficie de ambos os tipos de células.


A superficie exterior da bicamada de lípidos está enriquecida por esfingolípidos e tem um revestimento de fosfatos. Os esfingolípidos que ficam acima do resto dos lípidos, "jangada de lípidos", mobilizam proteínas específicas. A sua rigidez deve-se ao empacotamento apertado das moléculas de colesterol com a cadeia de hidrocarbonetos dos esfingolípidos. Fora destas "jangadas de lípidos", as cadeias de hidrocarbonetos inssaturadas e concentrações de colesterol mais baixas resultam em maior fluidez. Nos locais de inflamação, a quimocina segregada aos proteoglicanos das células do endotélio, liga-se aos sete domínios transmembranares, receptores da superfície dos leucócitos. Esta ligação estimula os leucócitos e faz disparar uma cascata de reacções de sinalização intracelular.

A superficie interior da bicamada tem uma composição diferente da camada exterior. Enquanto algumas proteínas atravessam a membrana, outras, ou estão ancoradas à camada interior por ligações covalentes estabelecidas por cadeias de ácidos gordos, ou estão ligadas não covalentemente a proteínas da membrana. Os complexos de proteínas resultantes destas ligações são cruciais para a transmissão dos sinais através da membrana plasmática.

Abaixo da bicamada lipídica os tetrâmeros espectrina dispostos num arranjo hexagonal são fixados por proteínas da membrana. Esta rede forma o esqueleto da membrana que contribui para a estabilidade da membrana e para a distribuição de proteínas nesta. O citoesqueleto é formado por redes de proteínas filamentosas que são responsáveis pela organização espacial dos componentes citoesqueléticos. Dentro das microvilosidades os filamentos de actina formam ligações apertadas entre partes paralelas. Estas ligações são estabilizadas por proteínas de ligação cruzada. Esta rede de actina adopta uma estrutura tipo gel estabilizada por uma variedade de proteínas que se ligam à actina. Os filamentos, adquirem uma carga negativa, através de um complexo de proteínas que cresce longe da membrana plasmática, através da adição de monómeros de actina à sua extremidade positiva. A rede de actina é uma estrutura muito dinâmica, ocorrendo uma contínua polimerização direccional e desmontagem. A proteína de Severing induz clivagens nos filamentos e conduz à formação de fragmentos mais curtos que despolimerizam rapidamente, ou dão origem a novos filamentos. O citoesqueleto inclui uma rede de microtúbulos criados pela associação lateral de protofilamentos formados pela polimerização de dois milhões de dímeros. Enquanto a extremidade positiva de alguns microtúbulos se estende na direcção da membrana plasmática, as proteínas estabilizam a conformação curva de alguns protofilamentos de outros microtúbulos, causando a rápida despolimerização da sua extremidade positiva.

Os microtúbulos proporcionam um caminho através do qual diferentes vesículas podem viajar através da membrana plasmática, para dentro ou para fora da célula. O movimento direccional destas vesículas de carga deve-se a uma familia de proteínas motoras que ligam estas vesículas aos microtúbulos. Organelas como as mitocôndrias estão fracamente ligadas ao citoesqueleto. A mitocôndria muda de forma continuamente e a sua orientação é parcialmente guiada pela sua interacção com os microtúbulos. Todos os microtúbulos são originados a partir do centrossoma: uma estrutura discreta fibrosa contendo dois centríolos ortogonais localizada perto do núcleo celular.

Poros no envoltório nuclear permitem a importação de partículas contendo mRNA e proteínas do núcleo para o citosol (citoplasma). Aqui ribossomas livres traduzem as moléculas de mRNA em proteínas. Algumas destas proteínas ficam no citosol.Outras irão associar-se com proteínas específicas e serão importadas para as mitocôndrias ou outros organitos. A síntese das proteínas na célula é iniciada pelos ribossomas livres que depois ancoram em translocalizadores na superficie do retículo endoplasmático. Certas proteínas passam através de um por "aquoso" no translocalizador. As proteínas segregadas acumulam-se no lúmen do retículo endoplasmático. Enquanto outras proteínas ficam embutidas no citoplasma. As proteínas são transportadas do retículo endoplasmático para o aparelho de Golgi por vesículas que se deslocam através dos microtúbulos.

A glicosilação das proteínas iniciada no retículo endoplasmático é completada no interior do lúmen do aparelho de Golgi. As proteínas completamente glicosiladas são transportadas do aparelho de Golgi para a membrana plasmática. Quando uma vesícula se funde com a membrana plasmática, as proteínas contidas no interior da vesícula são segregadas e as proteínas que penetram na membrana celular difundem-se através desta. Nos locais de inflamação, a quimocina segregada pelas células do endotélio liga-se aos domínios GPCR (receptores transmembranares). Esta ligação origina uma mudança conformacional na zona do receptor que se ligou à quimocina. E a consequente activação de uma subunidade da proteína G. A activação desta subunidade da proteína G gera uma cascata de activações de proteínas. Esta acção conjunta leva à activação e aglomeração de moléculas de integrina no interior das "jangadas de lípidos". Ocorre uma mudança conformacional dramática no domínio extracelular da integrina activada. Estas mudanças permitem a interacção com as proteínas ICAM (moléculas de adesão intercelular) dispostas à superficie do endotélio. Estas interacções fortes imobilizam o leucócito no local da inflamação. Acontecimentos posteriores originam uma reorganização prfunda do citoesqueleto, o que resulta no espalhamento de uma das superfícies do leucócito. Uma das extremidades do leucócito introduz-se entre as células do endotélio. E o leucócito migra através das paredes do vaso sanguíneo até ao tecido inflamado.

Rolamento, activação, adesão e migração transendotelial são as quatro etapas de um processo designado como extravasação de leucócitos (diapedese).

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A origem da vida não é consensual. A evolução dos seres vivos não é consensual. A teoria de Lamarck, a teoria de Darwin, e outras, propuseram a transformação dos seres vivos ao longo do tempo.

Mas o evolucionismo e o darwinismo não explicam de forma satisfatória a complexidade dos seres vivos. A biologia molecular e a biologia celular revelam mecanismos cuja origem os darwinistas nem se atrevem a tentar explicar.


Este blog trata de Design Inteligente, Darwinismo e Teoria da Evolução