6.Explique detalhadamente a função do nucléolo,e relacione o número e o tamanho dos nucléolos ao metabolismo celular.

Passo 1

O enunciado pede duas coisas claras: (1) explicar detalhadamente a função do nucléolo; (2) relacionar o número e o tamanho dos nucléolos ao metabolismo celular.
Informações dadas no enunciado: nenhuma além destas duas solicitações. Vou então organizar a resposta para primeiro descrever o que é o nucléolo, sua estrutura e processos bioquímicos, e depois conectar isso com como número e tamanho variam conforme o metabolismo da célula.

Passo 2

O que é o nucléolo e do que ele é feito (visão geral simples e concreta).
  • O nucléolo é uma região bem definida do núcleo celular, visível ao microscópio como uma estrutura mais densa, mas não é uma organela delimitada por membrana.
  • É formado por três componentes morfológicos/funcionais que você deve conhecer: o centro fibrilar (CF), o componente fibrilar denso (CFD) e o componente granular (CG). Cada um tem papel diferente no processo de “fabricação” de ribossomos.
  • Dentro do nucléolo estão os genes ribossomais (rDNA) situados em segmentos chamados de regiões organizadoras de nucléolo (NORs), que são cromossomos com cópias dos genes de RNA ribossomal.

Passo 3

Explicando passo a passo a função principal: produção de ribossomos (ribossomogênese). Aula com detalhes que o professor pode cobrar.
  1. Transcrição do pré-rRNA: os genes ribossomais no NOR são transcritos para gerar um grande precursor de rRNA. Esse precursor é chamado de pré-rRNA 45S. A enzima que faz essa transcrição é a RNA polimerase I (RNA Pol I).
  2. Processamento do pré-rRNA: o 45S sofre clivagens e modificações (metilações e pseudouridilação) para originar os rRNAs menores: 18S, 5,8S e 28S. Note que o 5S rRNA é produzido fora do nucléolo pela RNA Pol III e depois importado para o nucléolo para montagem.
  3. Montagem com proteínas ribossomais: proteínas ribossomais são sintetizadas no citoplasma, importadas para o núcleo e juntam-se aos rRNAs no nucléolo formando subunidades ribossomais prévias: a pré-subunidade pequena ( 40S) e a pré-subunidade grande ( 60S).
  4. Maturação e exportação: essas pré-subunidades completam a maturação e são exportadas pelos poros nucleares para o citoplasma, onde se associarão para formar ribossomos ativos que traduzem mRNA em proteínas.
    Explicação didática: pense no nucléolo como uma fábrica com três seções (CF, CFD, CG) — primeiro se fabrica a matéria-prima (pré-rRNA), depois ela é cortada e ‘acabada’, e por fim as peças (rRNAs) são montadas com as proteínas para sair como subunidades prontas.

Passo 4

Outras funções importantes do nucléolo (além de fazer ribossomos) — por que isso pode cair em prova.
  • Sequestro e regulação de proteínas: o nucléolo pode “prender” proteínas regulatórias, liberando-as quando necessário; isso regula processos como ciclo celular e resposta ao estresse.
  • Sensor de estresse celular: quando algo dá errado (ex.: falta de nutrientes, dano ao DNA), a ribossomogênese cai e isso ativa vias de sinalização (por exemplo, estabilização de p53 via riboproteínas como RPL5/RPL11), levando a reparo, parada do ciclo ou apoptose.
  • Montagem de outros RNPs e processamento de RNAs não ribossomais (ex.: algumas pequenas RNAs nucleares) e envolvimento na regulação da telomerase em certos contextos.
    Esses papéis explicam por que alterações do nucléolo aparecem em doenças (principalmente câncer).

Passo 5

Ligação direta entre número/tamanho do nucléolo e metabolismo celular — explicação passo a passo e com exemplos.
  • Razão bioquímica: produzir ribossomos consome muitos recursos (energia, nucleotídeos, proteínas). Células com alta demanda de síntese proteica precisam de muitos ribossomos, logo ampliam a atividade do nucléolo. Assim, maior atividade de ribossomogênese → nucléolos maiores e/ou mais numerosos.
  • Número versus tamanho: o número de nucléolos em uma célula depende de quantas NORs estão ativas e se os nucléolos se fundem entre si. Em humanos, há NORs em vários cromossomos (por ex., cromossomos 13, 14, 15, 21 e 22); até 5 nucléolos podem se formar, mas frequentemente eles se fundem formando nucléolos maiores. Portanto, tanto ativação de mais NORs quanto fusão de nucléolos podem aumentar o tamanho ou o número observável.
  • Exemplos práticos:
    • Células tumorais e células embrionárias em divisão rápida: nucléolos grandes e muito ativos (alta síntese de proteínas e crescimento rápido).
    • Células diferenciadas com baixa síntese proteica ou em estado de repouso (G0): nucléolos pequenos e menos ativos.
    • Células secretoras intensas (por ex., células do pâncreas que fabricam muitas enzimas) também apresentam nucléolos grandes porque precisam produzir muitos ribossomos.
  • Observação de ciclo celular: durante a mitose o nucléolo se desagrega (naturalmente diminui), e ao final da mitose ele se reorganiza — então variações também dependem da fase do ciclo celular.

Passo 6

Mecanismo molecular resumido que conecta nucleólio → produção proteica → metabolismo: passo a passo mínimo para decorar.
  1. Ativação dos NORs → aumento da transcrição de 45S.
  2. Aumento do processamento e montagem de subunidades 40S e 60S.
  3. Mais subunidades exportadas → mais ribossomos no citoplasma.
  4. Mais ribossomos → maior capacidade traduzir mRNA → aumento da síntese proteica.
  5. Mais síntese proteica → maior demanda energética e metabólica (metabolismo aumentado).
    Memorize essa cadeia: NORs on → ribossomos ↑ → tradução ↑ → metabolismo ↑.

Passo 7

Como responder isso numa prova (modelo prático e frase que costuma agradar corretores). Dica: responda em duas partes claras: função principal (ribossomogênese) + ligação com número/tamanho. Escreva com termos-chave: rDNA / NOR / 45S / processamento / 18S, 5,8S, 28S / 5S / pré- 40S e pré- 60S / exportação / correlação tamanho-atividade / exemplos (tumores, células embrionárias, células em repouso).
Exemplo de resposta curta para prova: “O nucléolo é o local de síntese e processamento do pré-rRNA ( 45S) e de montagem das subunidades ribossomais ( 40S e 60S); portanto sua função central é produzir ribossomos. O número e o tamanho dos nucléolos refletem a atividade de ribossomogênese: células com alta demanda de síntese proteica (ex.: células tumorais, embrionárias ou secretoras) apresentam nucléolos maiores e/ou mais numerosos, enquanto células em repouso ou com baixa atividade proteica têm nucléolos pequenos ou poucos.”

Passo 8

Curiosidades rápidas e pontos que impressionam em prova (use se tiver tempo):
  • A intensidade da coloração nucleolar (ao corar com hematoxilina-eosina ou outros corantes) costuma acompanhar atividade ribossomal.
  • Em muitos cânceres há hipertrofia nucleolar (núcleolos aumentados) — isso é usado como marcador prognóstico em patologia.
  • O nucléolo também integra sinais de nutrição e crescimento (mTOR) que regulam ribossomogênese.

Resposta

O nucléolo tem como função principal a ribossomogênese: transcrição do pré-rRNA ( 45S) nos NORs, processamento em 18S, 5,8S e 28S, montagem com o 5S rRNA e proteínas ribossomais para formar pré-subunidades 40S e 60S que são exportadas para o citoplasma como ribossomos funcionais.
O número e o tamanho dos nucléolos correlacionam-se com a atividade metabólica: células com alta demanda de síntese proteica (ex.: células tumorais, embrionárias, secretoras) apresentam nucléolos maiores e/ou mais numerosos (mais NORs ativos ou fusão de nucléolos), enquanto células em repouso ou com baixa síntese proteica mostram nucléolos menores ou poucos.

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