edição H Hernandes F. Carvalho Shirlei M. Recco-Pimentel r t A É Manole A Célula 2a edição Hernandes F. Carvalho Shirlei Maria Recco-Pimentel Departamento de Biologia Celular Instituto de Biologia UNICAMP Manol< Copyright& EditoraManolcLtda.,2007, por meiodccontrato comos autores Capa: Departamentode Arte da Editora Manolc Editoração Hletrõnica:DrcampixComunicação Projctográfico:CláudioQueiroz DadosInternacionaisde Catalogação naPublicação(CIP) (Câmara Brasileirado Livro,SP. Brasil) Carvalho.IicrnandesF. A Célula/ 1IcrnandesRCarvalho,Shirlei Maria Rccco-Pimentel.-2.ed.- Barucri,SP :Manolc,2007. Várioscolaboradores. ISBN978-85-204-2543-5 I.Células2. Biologiacelular I.Recco-Pimentel.Shirlei Maria.II.Titulo. 06-881I Cl>1>-574.87 índicesparacatálogo sistemático: I.Biologiacelular 574.87 Todososdireitos reservados. Nenhumapartedeste livropoderáser reproduzida,porqualquer processo,sem a permissãoexpressados editores. f.proibidaa reprodução por xerox. - A Pditora Manoleé filiada à ABDR Associação Brasileirade Direitos Rcprográficos - Iaedição 2001 2'edição - 2007 - Reimpressãoda 2'edição 2009 Direitosadquiridos pela: EditoraManoleI.tda. Avenida Ceci.672- Tamboré 06460-12_0 - Barucri - SP - Brasil - Fone: (0 11) 4196-6000 Fax:(0_l1)4196-6021 www.manole.com.br [email protected] Impresso no Brasil Primalin lirtizil Colaboradores Ana Cristina PradoVeiga-Menoncello Maria LOcia FurlanWada Departamentode Biologia Celular Departamentode Biologia Celular UniversidadeEstadualdeCampinas UniversidadeEstadual cie Campinas Ana Paula Lepiquk Maria Luiza Silveira Mello Instituto I.udwigde Pesquisa sobre o Câncer Departamentode Biologia Celular São Paulo UniversidadeEstadual deCampinas Angelo Luiz Cortelazzo Maria TercIliaVilela deAzfredo-Oliveira Departamentode Biologia Celular Departamentode Biologia - UniversidadeEstadualdeCampinas UniversidadeEstadual Paulista São Josédo Rio Preto Arnaldo Rodrigues SantosJunior Marlene Benchimol dos Departamentode Biologia Aplicada à Agropecuária LaboratóriodeMicroscopia - - UniversidadeEstadual Paulista Jaboticabal Universidade Santa Úrsula Riode Janeiro Benedicttodf.CamposVidal Odair Aguiar Junior Departamentode Biologia Celular CampusBaixadaSantista UniversidadeEstadualdeCampinas Universidade Federal de São Paulo Carla BeatrizCollares-Buzato Patrícia Simone Leite Vilamaior DepartamentodeHistologiae Embriologia CentroUniversitáriode Rio Preto UniversidadeEstadualdeCampinas SãoJosé do Rio Preto Christian? Bertachini-Lombello Rejane Maira Góes Laboratóriode Pesquisae Desenvolvimento Departamento de Biologia - - GMReis Campinas UniversidadeEstadual Paulista São Josédo RioPreto Cristiana NoronhaBegnami Roger FrigerioCastilho de Colégio DomBarreto Departamentode PatologiaClínica Campinas UniversidadeEstadualde Campinas EdsonRosa Pimentel Sebastião RobertoTaboga Departamentode Biologia Celular Departamentode Biologia UniversidadeEstadual deCampinas Universidade Estadual Paulista - São José do Rio Preto Helena Lobo Borges DepartamentodeAnatomia Selma Candeiaria Genari UniversidadeFederaldo RiodeJaneiro FaculdadedeCiênciasBiológicas CentroUniversitáriodeEspíritoSantodo Pinhal Jose Lino Neto DepartamentodeBiologia Geral Sérgio Luis Felisbino UniversidadeFederaldeViçosa Departamentode Morfologia - UniversidadeEstadual Paulista Botucatu Laurecir Gomes Departamentode BiologiaCelular Stevens Kastrup Rehen UniversidadeEstadualcieCampinas Departamentode Anatomia UniversidadeFederal do Rio de Janeiro Luciana Bolsoni Lourenço Departamentode Biologia Celular UniversidadeEstadualdeCampinas Luisa LinaVilla Instituto I.udwigde Pesquisasobre oCâncer São Paulo V Agradecimentos Aos colaboradores desta edição,pelaanálisecuidadosados capítulos anteriores e confecçãodoscapítulosnovos. A João R.L. Menezes,Daniela D.de C.NeveseCláudio Masuda por contribuírem na elaboração dosquadrosexplicativos I,IIe III,respectivamente,do capítulo Controledo Ciclo Celular ea Cláudio Masuda eMariana Silveira pelascríticase comentários ao mesmocapítulo. A Sérgio Siqueira Júnior e Ricardo A. Lombello pela confecção de várias figuras e esquemas,em especial doscapítulosMitosee Meiose. A Edson Delgado Rodrigues pela confecçãode figuras e esquemas do capítulo RibossomosedoitemProteoglicanos docapítulo Matriz extracelular. A Alícia Kowaltowski e Cláudia Campos pelassugestões e comentáriosao capítulo Morte Celular. A Alberto S. Moraese Flávia dePaoli por revisarem o texto dos capítulos Cromatina e Cromossomose Nucleolo. A Carmen S. Busine Gabriel T.B.T.do Egito peloscomentários ao texto do capítulo Mitose. Aos pesquisadoresque contribuíram com imagensoriginais utilizadas na ilustração dos capítulos. A todos aqueles que nos enviaram sugestões decorreções, alteraçõesou inclusõesà primeira edição,contribuindo muito para a melhoria deste livro. VI Resumo Capítulo 9 Nucléolo 144 Maria Lui/a Silveira Mello Prefácio XIII Capítulo 10 Matriz Nuclear,DomíniosNuclearesc Capítulo 1 Territórios Cromossòmicos 155 Aspectos Geraisde EstruturaCelular 1 Sebastião RobertoTaboca Maria Lui/a Silveira Mello PatriciaSimone LeiteVilamaior Capítulo 2 Capítulo 11 Moléculas Importantespara a Compreensão RibossomoseSíntese Protéica 161 da Célulae do seu Funcionamento 7 Laurecir Gomes Angelo LuizCortelazzo Edson Rosa Pimentel Shirlci MariaRecco-Pimentel Capítulo 3 Microscopias 29 Capítulo 12 Sebastião RobertoTaboca Retículo Endoplasmático 172 PatriciaSimone LeiteVilamaior ChristianeBertachini-Lombello Hernandes F.Carvalho Capítulo 4 Métodos de Estudo da Célula 38 Capítulo 13 PreparaçõesCitológicas ComplexodeGolgi 185 Sebastião RobertoTaboca e Christiane Bertachini-Lombello Patricia Simone LeiteVilamaior LucianaBolsoni Lourenço Citoquímica Ilernandes F.Carvalho Sebastião RobertoTaboca e Capítulo 14 Patricia Simone LeiteVilamaior Lisossomos 199 Iniunocitoquímica Maria LereiliaVilela deAzcredo-Olivcira Ilernandes F.Carvalho Hernandes F.Carvalho FracionamentoCelular Edson Rosa Pimentel Capítulo 15 Cromatografia Líquidac Eletroforcse Mitocóndria 211 Laurccir Gomes Edson Rosa Pimentel Técnicas deDNA Recombinante Capítulo 16 Luisa Lina Villa e Ana Paula Lepiquc Peroxissomos 226 CulturadeCélulasAnimais Luciana Bolsoni Lourenço SelmaCandelária Genari Sérgio Luis Felisbino Ilernandes F.Carvalho Capítulo 5 Capítulo 17 Biomembranas 74 Hidrogenossomos 236 Arnaldo Rodriguesdos Santos Júnior Marlene Benchimol Hernandes F.Carvalho Capítulo 18 Capítulo 6 Cloroplastos 242 Junções Celulares 92 Cristianade Noronha Begnami Carla BeatrizCollares-Buzato Capítulo 19 Capítulo 7 Citoesqueleto 258 Envoltório Nuclear 113 José LinoNeto Hernandes F.Carvalho Rejane MairaGóes Hernandes F.Carvalho Capítulo 8 Cromatina e Cromossomos 128 Capítulo 20 Maria Luiza Silveira Mello Matriz Extracelular 276 BenedictodeCamposVidal Colágenos Edson Rosa Pimentel A Célula VII Prolcoglicanos Capítulo 24 Laurccir Gomes Meiosc .332 Sistema Elástico Shirlei MariaRecco-Pimentel Hcrnandes F. Carvalho Odair Aguiar Junior Capítulo 21 Capítulo 25 ParedesCelulares .295 DiferenciaçãoCelular .348 Angelo LuizCortelazzo Arnaldo Rodriguesdos SantosJúnior Maria Lúcia FurlanWada Capitulo 22 Hernandes F.Carvalho Mitose .304 Shirlei Maria Recco-Pimentel Capítulo 26 Ana Cristina P.Veiga-Menonccllo MorteCelular 364 Odair Aguiar Junior Maria LuizaSilveira Mello Roger F.Castilho Capítulo 23 Controledo Ciclo Celular .318 índice Remissivo 375 Helena Lobo Borges StevensKastrup Rchcn - Sumário Análise integradadctécnicascitoquimicas àsmicroscopiasespeciais 47 - Implicaçõesclinicasc patológicas 48 - Citoquimicaultra-estrutural 48 Prefácio XIII Imunocitoquimica - .. Anticorpospolidonaisx anticorpos monoclonais .50 - Capítulo 1 Imunocitoquimicadireta x imunocitoquimicaindircta 51 Aspectos Geraisde EstruturaCelular I - - Imunofluorcsccnciax imunoperoxidase 51 Formasc tamanhoscelulares 3 - - Imunocitoquimicaultra-estrutural 52 Generalidadessobreo núcleointerfásico 3 - FracionamcntoCelular Interaçócsnúclco-citoplasmáticas 4 - Osucesso daclonagemdeprimatascomprometido CromatografiaLíquidae Elctroforcsc por perdadeestruturascitoplasntáticascriticas 5 (cid:127) F.letroforesc 55 Técnicasde DNARecombinantc Capítulo 2 - Preparodasmoléculasdc DNA recombinantc 58 Moléculas Importantesparaa Compreensão - Introduçãoeampliaçãodo DNA da Célulac do seu Funcionamento 7 recombinantc nacélula hospedeira 60 -Agua 7 - - Moléculase ionsinorgânicos 8 Caracterizaçãodegenesc seustranscritos 60 - Moléculasorgânicas 9 -Técnicasdchibridaçãomolecular 61 - (cid:127) Carboidratos 9 Hibridaçãocmfiltros {Southernc Northern"blots") .61 - -Lipídios 13 Hibridaçãoinsitu(HIS) 62 - - Proteínas 18 Rcaçãocmcadeiada polimerase(PGR) 62 - - Ácidos nucléicos 23 PGR insitu 65 - Capítulo 3 Sequenciamentode DNA 65 Culturade CélulasAnimais Microscopias 29 - - Microscopiadcluz 29 Tipos deculturacelular 68 - - - Microscopiadecontrastede fase 30 Culturaprimária célulasdependentes c - Microscopiadecontrasteinterferencial 31 independentesdcancoragem 68 - - Microscopiadepolarização 31 Biologiadascélulas invitroesua - Microscopiadecampoescuro 32 adaptaçãoàscondiçõesdecultura 68 - - Microscopiadefluorescência 32 Fasesdocrescimentocelular 70 - Microscopiaconfocala laser 33 - Transformaçãocelular 71 Aplicaçõesda microscopiade luz nasanálises - (cid:127) Oambientedascélulascmcultura: quantitativase depadrõestexturais 34 - substrato,atmosfera,meioctemperatura 71 Microscopiadctrónica 34 - - Contaminação 73 Microscopiacletrônicadc transmissão 35 - Microscopiacletrônicadc altavoltagem 35 - Crioprescrvaçàoc bancode células 73 - Microscopiacletrônicade varredura 36 - Microscopiadetunelamento Capítulo 5 quântico e de força atómica 36 Biomemhran.is 74 - Capítulo 4 Estruturadas membranasbiológicas 74 - Métodosde Estudoda Célula 38 Composiçãoquímica 75 - Aspectosfuncionais 83 PreparaçõesCitológicas - Modulandoacomposiçãoe fluidezdas membranas .83 - Coletadomaterialbiológico 38 - Domíniosdc membranas 84 - Fixaçãobiológicacagentesfixadores 40 - Receptores 8-1 - Preparaçãodo material paramicroscopia - Permeabilidade 85 cletrônica dc transmissão 42 - Aspectospatológicos 88 Citoquimica Capítulo 6 - Reaçôcscitoquimicasmediadaspor Junções Celulares 92 ligaçõescletrostáticas 43 - - lunçôcsintcrcclulares 92 Reaçôcscitoquimicas mediadaspor - Junção deoclusão 93 - ligaçõescovalentes 44 Junçãoaderente 97 (cid:127) Reaçóescitoquimicas mediadaspor - Dcsmossomo 99 intcraçóoshidrofóbicas 47 - |unçáocomunicante 100 - - Citoquimicaenzimática 47 lunçõescélula-matriz 103 A Célula IX - (cid:127) (unçãodcadesão focal 103 Ultra-cstrutura 185 - - Hemidesmossonto 107 Métodosde estudo 187 (cid:127) Conclusões 108 (cid:127) Composiçãoquímica 187 ---- - Aspectosfuncionais 187 Capítulo 7 (cid:127) OCGdurantea mitose 198 EnvoltórioNuclear 113 - As membranasnuclearescoespaço perinuclear 113 Capítulo 14 - Oscomplexosdc porose a permeabilidadenuclear .114 Lisossomos 199 - - Otransporteatravésdoscomplexosdeporo 117 Estrutura 199 - - Aslamelasaneladas 121 A formaçãodos lisossomoseasegregação (cid:127) A lâminanuclearea reorganizaçãodo dasenzimas lisossomais 199 núcleoao finalda divisãocelular 122 - Origemedestino do material - A desestruturaçãodoenvoltório nuclear digerido noslisossomos 203 noiniciodadivisãocelular 126 -Crinofagia 204 - Endocitose 204 Capítulo 8 - Autofagia 206 Cromatina e Cromossomos ---12-8 - - Doençasrelacionadasaoslisossomos 206 Composiçãoquímica 128 - - Organclas relacionadasaos lisossomos 209 Estruturadacromatina 131 - Lisossomosdc célulasvegetais 210 (cid:127) Níveishierárquicosdcorganização cromaiinica 132 - Capítulo 15 Oscromossomos metafásicos 133 - Oscromossomosgigantes:plumosose politénicos ..137 Milocôndria 211 - Heterocromatinaeeucromatina 140 Ultra-cstrutura 212 (cid:127) - Composiçãoquímica 213 Capítulo 9 - Fisiologia 213 Nucléolo 14-1 - Biogénese 222 - Ultra-cstruturae classificaçãodosnucleolus 144 - Defeitosmitocondriais 224 (cid:127) Composiçãoquímica 146 -Origem 225 - Organização moleculare papel fisiológico Capitulo 16 nabiogénesede ribossomos 148 Expressãomorfológicada transcriçãoc Peroxissomos 226 (cid:127) deeventospós-transcricionaisde RNAr 150 -(cid:127) Composiçãoquímica caspectosfuncionais 227 (cid:127) Onucléolodurante a mitose 152 Biogénese 230 - Importaçãode proteínas 231 - Doençasperoxissomais 232 Capítulo 10 Capítulo17 MatrizNuclear.Domínios Nuclearese Territórios Hidrogcnossomos 236 Cromossómicos 155 - Distribuiçãonacélula 236 - Histórico . 155 - Oenvoltóriodohidrogenossomo 237 Definição 155 (cid:127) - A vesícula periférica 237 - Métodosdeestudos 155 - - A matrizdoshidrogcnossomos 237 Composiçãoquímica 156 - - Semelhançascommitocóndrias 237 Aspectosfuncionais 157 -Patologias 160 (cid:127)- Diferençasdasmitocóndrias 238 -Aspectosfuncionais 238 Capítulo 11 Biogénese 240 Ribossomosc Síntese Proteica 161 - Variações 240 (cid:127)Oribossomo 163 Capítulo 18 A síntese proléica 164 (cid:127) Cioroplastos 242 (cid:127)- Polissontos 170 - Histórico 242 Bloqueadoresda síntese proléica 170 - Ultra-cstrutura 243 - Capítulo 12 Composiçãoquímica 243 Retículo Endoplasmático 172 -Aspectosfuncionais 246 - Fluxoacíclicodeelélronscom produção - Métodosdeestudo 172 - Composiçãoquímica 174 deATP.NADPHe fotóliseda água 247 - - Aspectosfuncionais 175 Fluxocíclico deelétrons 248 - Fotofosforilação 249 Biogénese 183 (cid:127) - Fasebioquímicadafotossíntese 249 Capítulo 13 - Conversão docarbonofixadoem Complexode Golgi 185 sacaroseecmamido 250 (cid:127) Histórico 185 X A Célula