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05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 1/56 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular Prof.ª Rayane Nogueira Alves Macedo Descrição Estudo do núcleo celular em sua estrutura e função, como característica exclusiva dos seres eucariontes; e da divisão, diferenciação e morte celular. Propósito Reconhecer a estrutura do núcleo celular, assim como sua importância em abrigar a informação genética responsável pela transmissão dos caracteres hereditários e funcionamento dos organismos; além de entender a divisão, diferenciação e morte celular como processos vitais para os seres vivos. Objetivos Módulo 1 Núcleo celular, DNA, RNA, cromossomos e cariótipo 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 2/56 Descrever a estrutura do núcleo da célula, as moléculas de DNA e RNA, a organização cromossômica e o cariótipo. Módulo 2 Ciclo e divisão celular Identificar as etapas do ciclo e da divisão celular. Módulo 3 Diferenciação e morte celular Descrever os processos de diferenciação celular e de morte celular. Introdução Estudaremos, a partir de agora, conceitos relacionados à estrutura do núcleo da célula eucarionte. Sabemos que todos os seres vivos são constituídos por células, podendo se apresentar de forma unicelular ou pluricelular. Sendo assim, as células são classificadas como unidade básica para a vida, pois são dotadas de informações necessárias à formação de um ser vivo. Neste conteúdo, além de aprofundar nossos conhecimentos sobre o núcleo (estrutura celular onde são armazenadas as informações genéticas); entenderemos as diferenças entre as moléculas de DNA e RNA; desvendaremos a organização dos cromossomos, sua constituição e sua relação com o cariótipo; conheceremos o ciclo celular e as etapas da divisão celular (mitose e meiose). Por fim, fecharemos nossos estudos compreendendo melhor os processos que levam à diferenciação celular e morte celular, descobrindo por qual razão são tão 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 3/56 importantes para a manutenção da diversidade de seres vivos que habitam a Terra, inclusive da espécie humana. 1 - Núcleo celular, DNA, RNA, cromossomos e cariótipo Ao �nal deste módulo, você será capaz de descrever a estrutura do núcleo da célula, as moléculas de DNA e RNA, a organização cromossômica e o cariótipo. Estrutura do núcleo celular O núcleo é uma organela que mede entre 5 e 10µm de diâmetro, conforme a intensidade do metabolismo celular, ou seja, células com alto metabolismo possuem núcleo maior em relação às células com baixo metabolismo. O formato do núcleo, em geral, é compatível com a morfologia da célula, por exemplo, células de formato prismático possuem núcleo alongado. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 4/56 Núcleo e retículo endoplasmático rugoso. Nas células animais, é comum que o núcleo ocupe posição central no citoplasma, enquanto nas células vegetais localiza-se na periferia. Em geral, as células eucarióticas possuem somente um núcleo, que delimita o espaço onde está abrigado o genoma (o material genético); com exceção dos eritrócitos de mamíferos, células vermelhas do sangue que perdem o seu núcleo durante a etapa de diferenciação celular. Por outro lado, algumas células, como as do fígado e das fibras musculares estriadas, caracterizam-se por serem polinucleadas, ou seja, apresentarem mais de um núcleo. A delimitação do genoma pelo núcleo faz dele o centro de controle da célula. Uma de suas principais vantagens é o maior controle da expressão gênica, com a replicação do DNA e a transcrição do DNA em RNA ocorrendo dentro do núcleo, enquanto a tradução ou síntese de proteínas, etapa final da expressão gênica, ocorrendo no citoplasma. O núcleo celular terá características distintas, dependendo da etapa do ciclo em que se encontra a célula. Veja a seguir as etapas do ciclo celular: Intérfase Período entre divisões celulares, em que é observado o núcleo interfásico. Nesta etapa, a célula se prepara para se dividir em duas células-filhas, e há a replicação (autoduplicação) do DNA e a transcrição do DNA em RNA. Mitose Período em que a célula começa e termina a divisão, dando origem a duas células-filhas, quando observamos o núcleo mitótico. Vamos estudar o ciclo celular e a divisão celular mais a fundo no próximo tópico, mas antes precisamos conhecer a estrutura do núcleo 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 5/56 interfásico, em que estão presentes os seguintes componentes: envelope nuclear, cromatina, nucleoplasma e nucléolo. Estrutura do núcleo celular. Envelope nuclear Também chamado envoltório nuclear, separa o conteúdo nuclear do citoplasma, sendo visível somente em microscopia eletrônica. É formado por dupla membrana lipoproteica, constituída de 30% de lipídeos e 70% de proteínas, onde estão presentes poros. A membrana nuclear externa caracteriza-se por ser contínua com o retículo endoplasmático rugoso e pode apresentar ribossomos aderidos à face voltada para o citoplasma. A membrana nuclear interna caracteriza-se por possuir, na face interna, voltada para o nucleoplasma, uma rede fibrosa proteica de filamentos intermediários denominada lâmina nuclear, descontínua na região dos poros. Essa lâmina nuclear mantém a forma e a estrutura do envelope. É responsável pela ligação da cromatina ao envelope. Durante a mitose, ocorre redução na interação entre os componentes da lâmina nuclear, fazendo com que se desfaça e, consequentemente, também o envelope nuclear. Por isso, é possível que o material genético migre para os polos da célula. Os poros nucleares, também denominados complexo dos poros nucleares, são estruturas constituídas por cerca de 100 proteínas, responsáveis pelo movimento de entrada e saída de íons e moléculas entre o nucleoplasma e o citoplasma. O número de poros no envelope varia de 3.000 a 4.000, mas pode ser maior ou menor, de acordo com o volume na atividade de transcrição. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 6/56 A) Núcleo interfásico; B) Detalhe do envelope nuclear. Cromatina É o DNA associado a proteínas chamadas histonas, formando uma estrutura denominada nucleossomo. As histonas são responsáveis pela compactação ordenada da cromatina e podem ser de cinco tipos distintos: H1, H2A, H2B, H3 e H4, muito similares entre as espécies eucarióticas. Estrutura do nucleossomo. Podemos observar a cromatina em duas formas: Eucromatina Descompactada ou descondensada – durante a intérfase, no 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 7/56 núcleo interfásico. Heterocromatina Compactada ou condensada – durante a divisão celular, no núcleo mitótico. A condensação ocorre pela ação da proteína condensina. A cromatina compactada forma o cromossomo. Essas regiões compactadas e descompactadas da molécula de DNA representam dois estados funcionais distintos da cromatina. Entenda: É a forma ativa da cromatina, correspondendo apenas a 10% da extensão da cromatina, que transcreve RNA somente durante a intérfase. É a forma inativa e mais condensada da cromatina, em que não ocorre transcrição do RNA. Podemos distinguir dois tipos: Heterocromatina constitutiva – possui sequências gênicas altamente repetitivas, que nunca são transcritas. Heterocromatina facultativa – em um mesmo organismo, pode se apresentar compactada em algumas células e descompactada emoutras. Ainda que contenham sequências gênicas únicas ou repetitivas que possam ser transcritas, são inativadas. Exemplo de heterocromatina facultativa é o cromossomo X das fêmeas de mamíferos, quando uma inativação aleatória ocorre em um dos cromossomos X das fêmeas ainda na vida uterina. Veja como a cromatina está organizada: Eucromatina Heterocromatina 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 8/56 Níveis moleculares de organização da cromatina. Agora veja as diferenças entre a eucromatina e heterocromatina: Mólecula de DNA com regiões de eucromatina e heterocromatina. Nucleoplasma É uma solução de natureza aquosa, delimitada pelo envelope nuclear, constituída de proteínas, RNA, nucleotídeos e íons. No nucleoplasma, estão mergulhados o nucléolo e a cromatina. Encontramos, ainda, a matriz nuclear de natureza fibrilar formando um endoesqueleto, 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 9/56 semelhante ao citoesqueleto citoplasmático. Atribui-se à matriz nuclear a função de prender as alças da cromatina, as proteínas envolvidas no transporte de RNA e as enzimas que participam na replicação do DNA e transcrição do DNA em RNA. Nucléolo Região do nucleoplasma não delimitada por membrana, onde se agrupam os genes codificadores do RNA ribossômico (RNAr). É, portanto, a região que tem função de síntese do RNAr, sendo constituída principalmente por proteínas e RNAr. Sob a ação da enzima RNA polimerase I, ocorre a transcrição dos genes, levando ao processamento do RNAr e produção das subunidades do ribossomo, montadas no próprio nucléolo. Os ribossomos das células eucarióticas apresentam uma subunidade maior (60S) e outra menor (40S). Estrutura do ribossomo. O nucléolo apresenta três regiões distintas entre si, do ponto de vista estrutural e funcional: Centros �brilares Locais onde estão concentrados os genes e a RNA polimerase I. Componente �brilar denso Local onde ocorre a síntese de RNAr. Componente granular 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 10/56 Local onde são montadas as subunidades de ribossomo, e conhecido como nucleolema. DNA e RNA A molécula de DNA O DNA, ou ácido desoxirribonucleico, é a molécula que armazena as informações genéticas fundamentais para o controle do metabolismo celular, seja para a constituição ou para o funcionamento regular de cada célula e do organismo como um todo. Tendo como referência o modelo de Watson e Crick, sabemos que a molécula de DNA possui as seguintes características: 1. É composta por duas cadeias de nucleotídeos, formando uma dupla hélice. 2. As cadeias são antiparalelas. 3. As cadeias são unidas entre si por meio de ligações de hidrogênio. Mas o que são os nucleotídeos que formam a molécula de DNA? São moléculas compostas por: 1 base nitrogenada, 1 desoxirribose (açúcar) e 1 grupamento fosfato. Estrutura básica de um nucleotídeo do DNA. As bases nitrogenadas são a base para toda a informação genética. Na linguagem do código genético, as bases nitrogenadas do DNA são 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 11/56 representadas por suas letras iniciais. São quatro bases nitrogenadas no total: Duas purinas Adenina (A) e guanina (G). Duas pirimidinas Timina (T) e citosina (C). Como dito anteriormente, a molécula de DNA é formada por duas cadeias antiparalelas. Estrutura da molécula de DNA. O açúcar desoxirribose, presente nos nucleotídeos do DNA, é formado por cinco carbonos. Sua estrutura proporciona estabilidade termodinâmica ao DNA, fundamental para a preservação da integridade dos cromossomos. Já o fosfato presente na constituição do DNA torna- o hidrofílico (tem afinidade pela água) em sua porção externa. Ainda, podemos classificar a estrutura do DNA em: Primária Corresponde a uma cadeia de nucleotídeos. Secundária Corresponde a duas cadeias de nucleotídeos ligadas entre si por ligações de hidrogênio, formando a dupla hélice. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 12/56 A molécula de RNA O RNA, ou ácido ribonucleico, é a molécula responsável pela síntese de proteínas. O RNA desempenha papel importante na transcrição da informação genética contida no DNA para a produção de proteínas. A molécula de RNA é composta por uma única cadeia de nucleotídeos, formando uma �ta única. As bases nitrogenadas do RNA são quatro no total, sendo: Duas purinas Adenina (A) e guanina (G). Duas pirimidinas Uracila (U) e citosina (C). A timina (T) só se apresenta no DNA, enquanto a uracila (U) só se apresenta no RNA. Já a adenina, a guanina e a citosina são as bases nitrogenadas encontradas tanto nos nucleotídeos do DNA quanto do RNA. Terciária Corresponde a associação das duas cadeias de DNA com as proteínas histonas. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 13/56 Diferenças entre a molécula de DNA e RNA. O açúcar ribose é o que compõe os nucleotídeos que formam o RNA, sendo também formado por cinco carbonos. A diferença entre a ribose (encontrada no RNA) e a desoxirribose (encontrada no DNA) é que a ribose tem um átomo de oxigênio a mais do que a desoxirribose. Já o grupamento fosfato presente no RNA tem composição igual ao daquele presente no DNA. A tabela mostra a composição dos ácidos nucleicos: Composição dos ácidos nucleicos. Ainda, existem diferentes tipos de RNA: 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 14/56 Vejamos os tipos de RNA citados: Tipos de RNA. Cromossomos e cariótipo Os cromossomos dos seres eucariontes geralmente são estruturas lineares e são originados da condensação da cromatina, portanto, contêm a informação genética de cada indivíduo. Sua constituição é de DNA e proteínas, principalmente as histonas, que participam do processo de compactação do DNA. Estão contidos no núcleo celular. O RNA mensageiro RNA que contém a informação genética que foi transcrita do DNA para formar a proteína. O RNA transportador RNA que transporta o aminoácido correto para formar a proteína. O RNA ribossômico RNA que forma os ribossomos. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 15/56 Sabemos que, durante a divisão celular, os cromossomos se encontram no estado mais condensado na metáfase. Por isso, os estudos com cromossomos são feitos com os cromossomos metafásicos. Além disso, nesta etapa, já houve a duplicação do DNA. Em razão disso, os cromossomos são formados por duas moléculas-filhas de DNA, denominadas cromátides, unidas em uma região de estrangulamento pelo centrômero ou constrição primária. De acordo com a posição do centrômero, o cromossomo pode ser classificado em: Metacêntrico – centrômero localiza-se na região central e o cromossomo forma dois braços de tamanhos iguais. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 16/56 Submetacêntrico – centrômero está afastado do centro, formando dois braços desiguais. Acrocêntrico – centrômero localiza-se em posição subterminal. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 17/56 Telocêntrico – centrômero localiza-se em posição terminal. Na região do centrômero, cada cromátide apresenta uma estrutura denominada cinetócoro, que tem função na migraçãodos cromossomos durante a divisão celular. Nas extremidades dos cromossomos, é observada uma região com sequências especiais de DNA, chamadas telômeros. Os telômeros mantêm os cromossomos estáveis, evitando que haja adesão entre eles. A estrutura do cromossomo. Cromossomos homólogos 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 18/56 Nos organismos eucariontes, encontramos os cromossomos em conjuntos e, nas espécies diploides (2n), as células somáticas possuem dois conjuntos de cromossomos: um vindo do pai e outro vindo da mãe. Os cromossomos originados do pai e da mãe, que possuem as mesmas características, como forma, tamanho e posição do centrômero, são denominados cromossomos homólogos e ocorrem aos pares, tanto na espécie humana quanto em muitas outras. A posição ocupada por cada gene dentro de um cromossomo é denominada de locus gênico e os genes pertencentes aos cromossomos homólogos que se localizam no mesmo locus são chamados de genes alelos. Genes alelos determinam um mesmo caráter no indivíduo. Cromossomos homólogos e suas características. Número de cromossomos É específico para cada espécie, ou seja, difere de acordo com a espécie do indivíduo. Na espécie humana, por exemplo, em células somáticas, que são as diploides, há dois conjuntos de cromossomos, um herdado do pai e um herdado da mãe, ou seja, são 23 pares que somam 46 cromossomos. Já nas células sexuais, que são células haploides com somente um grupo de cromossomos, há apenas 23 cromossomos. Cromossomos autossômicos e sexuais Podemos dividir os cromossomos em duas categorias, que denominamos autossômicos e sexuais, pois possuem funções diferentes no genoma de um indivíduo. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 19/56 Os cromossomos sexuais, como o nome sugere, são encarregados pela determinação do sexo do indivíduo. Na espécie humana, que apresenta 46 cromossomos, 2 deles são cromossomos sexuais, que são identificados como cromossomos X e Y. As mulheres apresentam dois cromossomos X, enquanto os homens apresentam um X e um Y. Os cromossomos autossômicos estão presentes em ambos os sexos e são relacionados a características comuns, que não estejam ligadas a fatores sexuais, formando o conjunto genético do indivíduo. Os seres humanos possuem 44 cromossomos autossômicos, que formam 22 pares. Cariótipo Para entender o que é o cariótipo, precisaremos relembrar alguns conceitos importantes. Vamos lá? O gene é uma porção de DNA cromossômico que possui informações para a síntese de proteína, ou seja, contém uma sequência específica de DNA que vai ser utilizada para produzir uma proteína que desempenha uma função específica na célula e no organismo. É importante ressaltar que cada espécie apresenta um número específico de genes por cromossomo. O nome dado a este conjunto de genes é genoma. Na espécie humana, o genoma corresponde a 23 pares de cromossomos, metade herdado do pai e metade da mãe. Sendo assim, os 23 pares cromossômicos representam o cariótipo humano. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 20/56 Portanto, cariótipo é o nome referente ao conjunto de cromossomos, que possui formas, tamanhos, números característicos e próprios por espécie. Nos humanos, são 23 pares, em que 22 pares são constituídos por cromossomos homólogos autossômicos e 1 par por cromossomos sexuais (referentes à determinação do sexo do indivíduo). O cariótipo do homem é formado por 22 pares de cromossomos autossômicos + 1 par de cromossomos sexuais (XY). 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 21/56 O cariótipo da mulher é formado por 22 pares de cromossomos autossômicos + 1 par de cromossomos sexuais (XX). É importante ressaltar que podem ocorrer alterações em relação à quantidade ou à estrutura dos cromossomos, acarretando alguns distúrbios. Um exemplo disso é a síndrome de Down, ou trissomia do cromossomo 21, que ocorre em consequência da não segregação dos cromossomos homólogos do par 21. Trissomia do cromossomo 21 ou síndrome de Down. Estudo do cariótipo Quando estudamos o cariótipo de um organismo, podemos constatar a normalidade ou detectar a presença de anormalidade nos cromossomos. As anormalidades dos cromossomos podem ser ocasionadas por fatores mutagênicos (que causam mutações) e incluem monossomias ou polissomias (alterações numéricas que culminam em ausência ou adição de cromossomos inteiros). O exame do cariótipo pode ser necessário quando há suspeita de infertilidade, histórico de doenças genéticas na família, dentre outras situações. Seu objetivo é analisar os cromossomos e suas regiões, a fim de investigar possíveis alterações cromossômicas numéricas ou estruturais. Tais alterações podem estar ligadas a uma série de doenças genéticas constitucionais ou adquiridas durante a vida, como o câncer, por exemplo. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 22/56 O estudo do cariótipo por meio de cultura celular. Existem diferentes métodos para a realização desses exames, dependendo do nível de investigação e da suspeita sobre condição clínica do paciente. Porém, o princípio básico para a realização dos exames é por meio de coleta de uma amostra de células do paciente, para que seja feita cultura celular. A partir da cultura de células pode-se obter células em metáfase para coloração dos cromossomos com bandeamento. E, por meio das bandas cromossômicas, é possível a identificação de possíveis alterações. Estudo do cariótipo no aconselhamento genético Confira agora o que falaremos sobre a aplicação do estudo do cariótipo como ferramenta na investigação de doenças e alterações genéticas. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 23/56 Falta pouco para atingir seus objetivos. Vamos praticar alguns conceitos? 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 24/56 Questão 1 Sobre os cromossomos, podemos afirmar que são formados por Parabéns! A alternativa B está correta. Cromossomos são formados por longas moléculas de DNA associadas a proteínas histonas em um complexo arranjo, organizado de forma compactada ou condensada. Questão 2 O cromossomo é visível ao microscópio óptico durante a metáfase da divisão celular. O conjunto de informações sobre tamanho, forma, número e características dos cromossomos de uma espécie é chamado de A DNA exclusivamente. B DNA e proteínas, como a proteína histona. C DNA e RNA. D RNA exclusivamente. E RNA e proteínas, como a proteína histona. A cariótipo. B cromonema. C código genético. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 25/56 Parabéns! A alternativa A está correta. Denominamos de cariótipo o conjunto de cromossomos com suas respectivas características, sendo diferente para cada espécie. 2 - Ciclo e divisão celular Ao �nal deste módulo, você será capaz de identi�car as etapas do ciclo e da divisão celular. Ciclo celular: intérfase e mitose O ciclo celular é o processo responsável pela formação de duas células- filhas a partir da divisão de uma célula-mãe. Ele tem duração variável, que vai depender do tipo de célula. As células embrionárias, por exemplo, possuem um ciclo celular que pode durar 30 minutos – tempo considerado extremamente curto. D centrômero. E cromátide. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html#26/56 O ciclo celular é fundamental para que ocorra o desenvolvimento dos embriões, o crescimento dos organismos, a cicatrização, regeneração e renovação dos tecidos, como a epiderme, por exemplo. O ciclo celular possui duas etapas distintas: a intérfase (fases G1, S e G2) e a mitose. Ambas são divididas em fases, de acordo com os eventos que ocorrem em cada uma. Vejamos! Etapas do ciclo celular e as características próprias de cada fase. Agora vamos conhecer mais sobre as características de cada fase da intérfase e da mitose, separadamente. Intérfase Quando a célula-mãe se prepara para dividir-se em duas células-filhas. G1 Fase que inicia o ciclo celular, caracterizada pelo crescimento da célula, por intensa biossíntese de novas organelas e síntese de proteínas usadas na replicação do DNA. No final desta fase, ocorre o primeiro ponto de verificação ou restrição, em que a integridade do DNA é verificada. Caso seja verificado algum dano no DNA, o sistema de reparo será acionado. Se não for possível o reparo, a célula entrará em apoptose, evitando a formação de células-filhas que possam comprometer os processos fisiológicos ou bioquímicos do organismo. Caso o DNA esteja íntegro, ou tenha id f it d l d él l 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 27/56 Mitose Quando ocorre a divisão celular propriamente dita, ou seja, a célula inicial (ou célula-mãe) dá origem a duas células-filhas idênticas a ela. Antes de prosseguir, vamos entender o que é a divisão celular. Atenção! O processo de divisão celular é definido por uma série de etapas que as células realizam para se dividir. Pode ser desencadeado por diferentes razões, dependendo da finalidade, ou seja, do objetivo final. São conhecidos dois tipos de divisão celular: mitose e meiose. A mitose está relacionada ao desenvolvimento e crescimento de organismos, assim como à substituição ou reparo de células em um tecido. Enquanto a meiose está associada à reprodução sexuada. Em ambos os tipos de divisão celular, o núcleo se divide e o DNA é replicado, possibilitando o surgimento de novas células-filhas. sido feito o reparo de algum dano, a célula segue para a fase seguinte. S Fase de replicação do DNA, em que ocorre redução da síntese proteica da célula, mantendo a síntese das histonas, que participarão da formação da cromatina a partir do DNA sintetizado. G2 Fase que se inicia com o segundo ponto de verificação da integridade do DNA. Durante esta fase, ocorre a síntese de proteínas, destacando-se as tubulinas, que formarão os microtúbulos do fuso mitótico, pois a célula entrará em mitose. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 28/56 Agora vamos focar na mitose que é o processo de divisão celular em que uma célula inicial diploide (2n) dá origem a duas novas células- filhas diploides (2n), que são idênticas à célula-mãe (célula inicial). Neste tipo de divisão celular, as células-filhas possuem todo o material genético da célula-mãe, um conjunto completo de cromossomos iguais aos da célula-mãe. A mitose começa ao final da intérfase e tem duração relativamente curta, se comparada com a própria intérfase. Em células animais, a mitose dura cerca de uma hora, enquanto a intérfase chega a durar 24 horas. Divisão celular. A mitose é dividida nas seguintes fases: Prófase Fase em que, no núcleo, começam a ser formados os cromossomos com a condensação gradual dos filamentos de cromatina. Há a formação do fuso mitótico pelos microtúbulos. No final desta fase, ocorre a ruptura do envelope nuclear, na maioria dos organismos. No citoplasma, os centríolos duplicados durante a intérfase, migram para os polos opostos do núcleo. Pró-metáfase Fase intermediária entre a prófase e a metáfase, sendo assim considerada por alguns autores. Nesta fase, os microtúbulos do fuso mitótico se unem aos cromossomos, movimentando- os para frente e para trás até se alinharem na placa metafásica, no centro do fuso. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 29/56 Metáfase Fase em que os cromossomos estão totalmente condensados. Esta fase se inicia com os cromossomos presos ao fuso, alinhados na placa metafásica. Anáfase Fase em que ocorre a migração dos cromossomos filhos para os polos opostos, por ação do fuso. O movimento em direção aos polos é devido à despolimerização dos microtúbulos na região polar, fazendo com que encurtem e arrastem os cromossomos filhos. Telófase Fase em que os núcleos das células-filhas são formados, com a recomposição do envelope nuclear. Ocorre a descondensação dos cromossomos, o retorno da capacidade de transcrição e a reorganização do nucléolo. O final da mitose é marcado pela citocinese, que é a separação das células-filhas, efetivamente. Na mitose, as células-filhas receberão o mesmo número de cromossomos, com os mesmos genes da célula-mãe, sendo cópias, ou seja, células iguais à célula-mãe. Agora, reveja as fases da mitose de forma de resumida: 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 30/56 Fases da mitose. Meiose Já estudamos sobre a mitose e agora estudaremos outro tipo de divisão celular que é voltada para a reprodução sexuada: a meiose. Na meiose, serão produzidas sempre células com apenas metade do número de cromossomos (n) do material genético da célula-mãe. Logo, a meiose é um tipo de divisão celular eucariótica, onde serão produzidas células haploides (n). São características da meiose: Reduz o número de cromossomos pela metade. Produz células-filhas haploides (n) geneticamente diferentes entre si e da célula-mãe. Está restrita às células germinativas em animais e plantas pluricelulares e origina as células sexuais ou gametas, em um processo denominado gametogênese. A meiose ocorre em dois ciclos de divisão celular e nuclear, meiose I e meiose II, com apenas um episódio de replicação do DNA. Vamos conhecer cada uma a seguir. Fases e características da 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 31/56 meiose I Prófase I Nesta fase, ocorre o pareamento dos cromossomos paternos e maternos, com a ocorrência de recombinação do material genético entre eles. Este evento-chave da meiose faz com que a prófase I seja a fase mais longa. A prófase I é subdividida nos seguintes estágios: Leptóteno Ocorre a condensação gradual dos cromossomos já duplicados. Zigóteno Ocorre a aproximação e o pareamento dos cromossomos homólogos de origem paterna e materna e termina com todos os homólogos firmemente pareados. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 32/56 Paquíteno Ocorre a recombinação gênica, também denominada de crossing-over ou permuta, em que há troca de genes de origem paterna e materna entre os cromossomos homólogos. Esta recombinação segue três etapas: quebra do DNA na mesma altura nas cromátides homólogas, formação das moléculas de DNA recombinadas com os fragmentos das cromátides homólogas e reparo para substituição de bases mal pareadas. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 33/56 Cromossomos homólogos Cromossomos que ocorrem aos pares nas células diploides, de origem materna e paterna e que possuem informações genéticas semelhantes. Também apresentam o mesmo comprimento, estrutura e localização de genes. Moléculas de DNA recombinadas Evento do crossing-over ou recombinação. Diacinese Vamos conferir os acontecimentos que caracterizam a diacinese? Diplóteno Ocorre a separação dos cromossomos homólogos e formação de quiasma, região onde houve a permuta e que ainda fica unida. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 34/56 Nesse estágio, é importante mencionar que, embora haja a separação dos cromossomos homólogos, os quiasmas são deslocados para as extremidades dos cromossomos (fenômeno denominado terminalização), onde devem ser mantidos, para garantir uma separação correta dos cromossomos homólogos. 1 Os cromossomos homólogos atingem a condensação máxima e se afastam. 2 Os nucléolos desaparecem. 3 Ocorre o rompimento do envelope nuclear. 4 Os cromossomos começam a se movimentar em direção à placa equatorial da metáfase I. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 35/56 Continuando as fases da meiose, após a prófase I, temos ainda: Metáfase I Ocorre o alinhamento dos cromossomos homólogos pareados na placa equatorial. Anáfase I Ocorre o rompimento dos quiasmas e a separação dos cromossomos homólogos para os polos opostos; as cromátides irmãs continuam unidas. Telófase I Ocorre a etapa final da meiose I; as cromátides irmãs chegam aos polos e permanecem unidas. Citocinese Ocorre a separação dos citoplasmas das duas células-filhas. Neste ponto, é importante compararmos o movimento dos cromossomos durante a metáfase I e a anáfase I da meiose com a metáfase e anáfase da mitose. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 36/56 Meiose I Vemos que os cromossomos homólogos ficam pareados, um de frente para o outro na placa equatorial, na metáfase I (meiose I). Desse modo, na anáfase I (meiose I), ocorre segregação dos cromossomos homólogos. Mitose Já na metáfase (mitose), os cromossomos ficam alinhados lado a lado, sem que haja um pareamento entre os homólogos. Sendo assim, na anáfase (mitose), ocorre a segregação das cromátides irmãs. Durante a segregação dos cromossomos homólogos, na anáfase I, eventualmente, pode ocorrer dos cromossomos homólogos não se separarem e migrarem juntos para o polo. É o que acontece, por exemplo, na síndrome de Down (também conhecida como trissomia do cromossomo 21). Outra coisa importante de se destacar é que a distribuição dos cromossomos homólogos na placa equatorial é aleatória e permite a formação de 2n gametas diferentes geneticamente, em que o n corresponde ao número haploide da espécie. Com isso, na gametogênese humana, por exemplo, em que o número haploide é 23, um indivíduo é capaz de produzir 223 ou 8.388.608 gametas diferentes. Somando-se a isso, há o crossing over que aumenta ainda mais a variabilidade genética, gerando células-filhas diferentes entre si e da célula-mãe. A meiose I é também denominada meiose reducional, pois reduz à metade o número de cromossomos, ainda que cada um esteja duplicado. A intercinese é uma etapa entre a meiose I e a meiose II, em que as células-filhas estão separadas e prontas para o início da meiose II; não há duplicação de DNA. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 37/56 Fases e características da meiose II Esta etapa tem início quando os cromossomos se descondensam completamente, conheça a seguir cada fase: Prófase II Ocorre em curta duração, e os cromossomos são formados pelas duas cromátides irmãs. Tem início a formação das fibras do fuso, e o envelope nuclear e o nucléolo desaparecem. Metáfase II Ocorre o alinhamento lado a lado dos cromossomos na placa equatorial, bem como a duplicação dos centrômeros. Anáfase II Ocorre a divisão dos centrômeros e a migração das cromátides irmãs para os polos opostos. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 38/56 A meiose II é também denominada meiose equacional, pois acontece a separação das cromátides de um mesmo cromossomo. Com isso, é mantido o número de cromossomos. Na citocinese, as células-filhas se separam, formando células independentes. Comparando a mitose e a meiose II, observamos que ambas se assemelham, porém, ao final da meiose II, as células-filhas formadas apresentarão as recombinações ocorridas entre as cromátides homólogas, o que não ocorre nas células-filhas resultantes da mitose. Veja um resumo gráfico das etapas da mitose e da meiose: Telófase II Ocorre a reconstituição do envelope nuclear assim que os cromossomos chegam aos polos, a reestruturação do nucléolo, a descompactação da cromatina e o desaparecimento do fuso. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 39/56 Etapas da mitose e da meiose. Divisão celular e a sua importância na variabilidade genética Confira agora o que fala Beatriz Neves sobre divisão celular e a relação da meiose com a variabilidade genética na reprodução sexuada. Gametogênese A meiose é o mecanismo de divisão celular envolvido na gametogênese. A gametogênese é o processo de formação de gametas, que são originados a partir das células germinativas e contêm as características genéticas do pai e da mãe, que serão transmitidas às 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 40/56 novas gerações, após a fecundação. Este fenômeno é referente à reprodução sexuada. Em seres humanos, assim como nos animais em geral, existem dois tipos de gametogênese: a espermatogênese (que origina gametas masculinos) e a ovogênese (que origina gametas femininos). Espermatogênese As divisões celulares meióticas ocorrem nos testículos. Os espermatozoides (n) são formados a partir das células germinativas chamadas espermatogônias. Ovogênese As divisões celulares meióticas originam os óvulos (n). As células germinativas femininas são chamadas ovogônias. Entenda as fases da gametogênese: Fases da gametogênese em humanos. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 41/56 Falta pouco para atingir seus objetivos. Vamos praticar alguns conceitos? Questão 1 A divisão celular é o processo que permite o crescimento e o desenvolvimento dos organismos. Divide-se em dois tipos, de 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 42/56 acordo com as características das células que origina ao final do processo: mitose e meiose. Considerando os processos envolvidos na divisão celular, assinale a alternativa correta. Parabéns! A alternativa D está correta. Durante a anáfase da mitose, os cromossomos alinhados na placa metafásica têm as suas cromátides irmãs segregadas e cada uma migra para um polo oposto. Diferentemente, na anáfase I da meiose I os cromossomos homólogos são segregados, migrando para polos opostos, enquanto as cromátides irmãs continuam unidas. Questão 2 A gametogênese é o processo de formação dos gametas humanos. Considerando a gametogênese, podemos afirmar corretamente que: A A mitose é um tipo de divisão celular que origina células-filhas com metade do número de cromossomos e com informações genéticas idênticas à célula-mãe. B A metáfase da mitose caracteriza-se pelo emparelhamento dos cromossomos homólogos na placa equatorial, permitindo o crossing over. C Durante a prófase da mitose é que ocorre a replicação do DNA e o crossing over. D A anáfase da mitose caracteriza-se por ocasionar uma segregação das cromátides irmãs e não de cromossomos homólogos. E A célula permanece em intérfase na maiorparte do tempo, com os cromossomos em um alto grau de compactação. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 43/56 Parabéns! A alternativa E está correta. A ovogênese é o processo de formação dos gametas femininos, os óvulos. A espermatogênese é o processo de formação dos gametas masculinos, os espermatozoides. As divisões celulares meióticas que originam os espermatozoides ocorrem nos testículos. 3 - Diferenciação e morte celular A As ovogônias são as células germinativas masculinas. B A gametogênese não tem relação com a meiose. C As espermatogônias são as células germinativas femininas. D As divisões celulares meióticas que originam os espermatozoides ocorrem na próstata. E As espermatogônias são as células germinativas masculinas. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 44/56 Ao �nal deste módulo, você será capaz de descrever os processos de diferenciação celular e de morte celular. Diferenciação celular É o processo pelo qual as células passam para se especializar em uma função específica. Após a fecundação de um óvulo por um espermatozoide, temos o início da vida com a primeira célula do indivíduo, que passará em seguida por diversas e sucessivas divisões mitóticas. Nesta altura do desenvolvimento embrionário, apresenta-se um grupo de células designadas como células totipotentes, o que quer dizer que são células indiferenciadas que podem dar origem a qualquer tipo celular daquele ser vivo. Células indiferenciadas originam células especializadas. Embora todas as células apresentem as mesmas informações genéticas, durante a diferenciação, grupos de genes vão sendo ativados e outros são inibidos, conforme o destino das células na sua especialização. Por isso, depois da diferenciação, as células passam a desempenhar papéis diferentes, ou seja, passam a ter funções distintas no organismo, de acordo com sua especialização. Em resumo, cada tipo celular apresenta inibição ou ativação de determinados grupos de genes, e isso é determinante na definição da função que cada célula vai apresentar. O processo de diferenciação ainda não é totalmente explicado pela ciência. Não se sabe ainda qual fator permite que tal processo se inicie e o motivo de as células serem designadas para sua especificidade. Não se sabe como a célula identifica o seu destino e sua função no organismo. Contudo, é sabido que isso acontece durante o desenvolvimento do embrião. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 45/56 O processo de diferenciação da célula é geralmente irreversível, ou seja, uma vez que a célula é designada para formar o coração, esta dará origem somente a células cardíacas. Contudo, há registros de desdiferenciação ou transdiferenciação de alguns tipos celulares, ou seja, quando outros tipos celulares são formados a partir de células já diferenciadas (células maduras ou especializadas). A desdiferenciação é mais comumente observada em células vegetais. Atividade discursiva Sabemos que todas as células de um organismo têm os mesmos genes. Então, com base no que estudou até aqui, responda: por que as várias partes do corpo são tão diferentes entre si? Digite sua resposta aqui Chave de resposta Cada célula de um indivíduo adulto tem codificada em seu DNA a informação genética completa e necessária para sintetizar todas as proteínas que o constituem. Entretanto, somente alguns grupos específicos de proteínas são produzidos em cada célula especializada e de acordo com sua especialidade e localização no corpo. Podemos pensar, como exemplo, nas células hepáticas, que são diferentes das células cardíacas, porque os genes ativos em uma são diferentes daqueles ativos na outra. Ou seja, existe uma diferença na atividade gênica de cada tipo de célula, existe uma diferença nos genes que são expressos em cada tipo de célula. A expressão gênica tem controle sobre quatro mecanismos durante o desenvolvimento do embrião, a fim de garantir a diferenciação das 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 46/56 células de maneira correta para formar o indivíduo. Esses quatro mecanismos estão envolvidos com os seguintes processos: Células-tronco Caracterizam-se por apresentarem alta potencialidade, isto é, alta capacidade de se diferenciar em diversos tipos celulares e de se dividir continuamente. Estão presentes em algumas partes do organismo humano adulto, como uma reserva – uma parcela dessas células pode Proliferação celular Garantindo que muitas células sejam produzidas. Especialização celular Garantindo que as células se diferenciem de maneira correta para que possam exercer suas funções com êxito. Interação celular Garantindo a mediação do comportamento das células em relação às vizinhas, de forma a promover uma coordenação adequada. Movimentação celular Garantindo a correta disposição das células, de forma que as células próximas possuam características em comum, colaborando para a formação dos tecidos e órgãos. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 47/56 se direcionar para outro tecido que necessite, e se diferenciar em algum tipo celular específico; enquanto o restante da reserva se mantém totipotente. Exemplo O epitélio intestinal possui células-tronco prontas para originar células especializadas e capazes de absorver os nutrientes da dieta alimentar. Parte das células do epitélio intestinal permanece como células-tronco e a outra parte se diferencia. Nos últimos anos, as células-tronco têm despertado o interesse da área médica, por seu potencial terapêutico, especificamente do tecido nervoso e da medula óssea. Manipulação de amostras em laboratório. Sabe-se hoje que há regiões restritas do tecido nervoso com pequenas populações de células proliferantes, quando se acreditava que este era um tecido sem capacidade proliferativa. Já as células-tronco da medula óssea vermelha potencialmente podem originar todas as células do sangue e outros tipos não sanguíneos. A perspectiva do emprego das células-tronco da medula óssea, de forma terapêutica para doenças sanguíneas e de outros tecidos, amplia os recursos médicos, por exemplo, para reconstituição de tecidos que tenham sido danificados por doenças hereditárias ou adquiridas. Sabe qual é a relação entre diferenciação celular e câncer? O câncer é o resultado de alterações na estrutura e funcionamento de genes que controlam o crescimento normal e a diferenciação das células de determinado tecido de um organismo. O câncer gera alteração drástica no sistema de regulação da proliferação e da diferenciação celular. Na maioria dos tecidos, as células normais se 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 48/56 dividem de forma controlada, enquanto células cancerígenas se dividem de forma descontrolada e apresentam proliferação desordenada, isto é, para além das necessidades do tecido. Morte celular Quando pensamos em morte celular, muitos podem considerá-la como um processo prejudicial para o organismo, como algo negativo ou maléfico para o indivíduo. Embora em muitos casos a morte celular possa ocorrer como resposta de um estímulo negativo, como mortes por lesões, na maioria das situações, a morte celular é considerada importante e positiva para o indivíduo. Atenção! Em muitos casos, a morte celular é um processo importante para o desenvolvimento do organismo. Desde que não ocorra aleatoriamente, e sim de maneira organizada e controlada. Um exemplo para evidenciar a importânciadesse mecanismo é que, durante a fase embrionária, embriões humanos apresentam uma membrana entre os dedos, resultando em mãos com formato de pá. É graças à morte celular organizada e controlada que os dedos são separados e individualizados da maneira como conhecemos no indivíduo ao nascer, se apresentando sem a membrana interdigital. As membranas desapareceram devido à programação de suas células, que são instruídas a morrer ainda no desenvolvimento embrionário. A importância da morte celular no desenvolvimento embrionário. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 49/56 Tipos de morte celular A morte celular em um organismo multicelular geralmente ocorre de duas maneiras possíveis: Necrose Apoptose Por necrose celular, quando as células morrem devido a situações de injúria, isto é, sofrem estímulos que provocam danos irreversíveis e acabam morrendo. Esses danos podem ser decorrentes de uma lesão física ou da ação de produtos químicos e tóxicos, por exemplo. Também encontramos essa situação em algumas doenças degenerativas, como é o caso da artrite reumatoide e a gota. Ou em algumas doenças desencadeadas por estímulos externos, como é o caso da silicose e asbestose – que afetam, geralmente, profissionais que manipulam sílica e amianto, respectivamente, devido à inalação dessas substâncias. Já a morte por apoptose ocorre quando as células são estimuladas a morrer de forma programada. É uma morte que se dá com gasto de energia, configurando um fenômeno espontâneo, como se as células cometessem suicídio por efeito de sua função não ser mais necessária para o organismo. Veja: Tipo de morte celular: necrose x apoptose. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 50/56 A necrose se apresenta como uma morte mais desorganizada e desencadeia resposta do sistema imunológico, gerando uma inflamação. Já a apoptose é organizada e ocorre com a célula sendo dividida em pequenas porções, que são recolhidas por outras células, evitando a ativação de uma resposta imunológica como reação ao processo. Essas duas formas de morte celular ocorrem em diferentes circunstâncias, como explicado, e envolvem diferentes etapas com características distintas. Entenda: Morte celular por necrose. Processo de necrose Durante a necrose, na maioria das vezes, as células expelem seu conteúdo enquanto morrem. Isso acontece porque sua membrana plasmática é danificada, logo não pode mais controlar a passagem de íons e água e, em decorrência disso, a célula incha e seu conteúdo extravasa. Isso geralmente desencadeia um processo inflamatório nos tecidos circundantes à célula que sofre necrose. Morte celular por apoptose. Processo de apoptose Durante a apoptose, as células passam por uma série de etapas organizadas e ordenadas. Elas encolhem e desenvolvem protrusões em sua superfície, chamadas bolhas. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 51/56 No núcleo, o DNA é fragmentado, assim como algumas outras organelas também são, para que, no fim, toda a célula se desintegre por meio da divisão em pequenos pacotes, todos envoltos por membrana plasmática. Estes pacotes de fragmentos celulares emitem sinais que atraem células do sistema imunológico, como os macrófagos, para que os fagocitem, não gerando uma resposta inflamatória. Morte celular no desenvolvimento de um organismo Confira agora a explicação de Beatriz Neves sobre morte celular e sua importância para a manutenção da vida. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 52/56 Falta pouco para atingir seus objetivos. Vamos praticar alguns conceitos? Questão 1 Ao observarmos um organismo pluricelular, percebemos que a morfologia das células pode variar amplamente. Há células em forma de cálice, como as do intestino; em forma de estrela, como os neurônios; ou discoides, como as hemácias. A diferenciação dessas células começa muito cedo, na vida embrionária, e ocorre por: A Produzirem mutações específicas. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 53/56 Parabéns! A alternativa D está correta. A expressão gênica tem controle sobre os processos que garantem a diferenciação da célula. A diferenciação da célula ocorre pela ativação e inativação de diferentes grupos de genes, de acordo com a especialização da célula. Questão 2 A morte celular é um processo que faz parte do ciclo de vida dos organismos. Pode ocorrer para promover o desenvolvimento, através de processo controlado e ativo, exigindo gasto de energia; ou ocorre de forma acidental, causando danos físicos em processo patológico e passivo, sem gasto de energia. Esses dois processos são denominados, respectivamente, apoptose e necrose. Com base no texto, são apresentadas, a seguir, duas situações de morte celular. Analise-as e assinale a alternativa correta: 1. Durante o desenvolvimento embrionário de humanos, as membranas interdigitais da mão vão desaparecendo até que ao nascer os dedos da mão estão livres e separados uns dos outros. 2. Durante o desenvolvimento dos sapos, nos estágios iniciais, quando os girinos possuem uma vida aquática, eles apresentam uma longa cauda. Conforme vão se desenvolvendo, a cauda vai diminuindo de tamanho até que, ao migrar definitivamente para a terra, não há mais cauda. B Possuírem DNA completamente diferente. C Apresentarem genoma de tamanho diferente. D Expressarem porções distintas do genoma, ou seja, genes distintos. E Terem um número distinto de cromossomos. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 54/56 Parabéns! A alternativa A está correta. A morte celular por apoptose é a morte celular programada e tem como objetivo garantir a manutenção de tecidos e órgãos, fazendo parte do desenvolvimento do organismo. Em ambos os casos, ocorre morte celular programada durante o desenvolvimento inicial. Considerações �nais Neste conteúdo, estudamos conceitos ligados ao núcleo celular, suas características e seu papel no controle das atividades da célula. Estudamos as diferenças entre o DNA e RNA, a estrutura dos cromossomos metafásicos e como eles se organizam durante a divisão celular, seja na mitose ou na meiose. Vimos que é possível identificar transtornos genéticos por meio do estudo do cariótipo, com base nas alterações de morfologia ou de número dos cromossomos. Aprendemos que as células começam a se diferenciar na vida embrionária e que na fase adulta o organismo conta com a maioria das suas células totalmente diferenciadas, mas com alguma reserva de células totipotentes. As células totipotentes se apresentam como um caminho terapêutico para muitas doenças. Por fim, vimos que a morte da célula pode ocorrer de forma programada por apoptose ou de forma A Ambas são situações de apoptose. B Ambas são situações de necrose. C A situação 1 é apoptose e a situação 2 é necrose. D A situação 1 é necrose e a situação 2 é apoptose. E A situação 1 é autofagia e a situação 2 é necrose. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 55/56 não programada por necrose, sendo este um processo importante para garantir o bom funcionamento do organismo vivo. Podcast Ouça agora um podcast sobre os processos de divisão celular, diferenciação celular e morte celular. Explore + Para ampliar seus conhecimentos sobre o conteúdo, assista aos seguintes vídeos no YouTube: Biologia: estrutura celular, de Nucleus Medical Media, e entenda um poucomais sobre a estrutura do núcleo. Meiose, por Tiago Savignon, e aprofunde seus estudos sobre a meiose, que é um processo fundamental para a variabilidade genética. Ciclo celular e Mitose, de Biologia Celular e Molecular NF, e confira mais detalhes sobre as etapas do ciclo celular e todo o processo da mitose. Referências ALBERTS, B. et al. Biologia molecular da célula. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. 05/11/2023, 00:19 Núcleo, divisão, diferenciação e morte celular https://stecine.azureedge.net/repositorio/00212sa/01807/index.html# 56/56 CANMAN, J. C.; CABERNARD, C. Mechanics of cell division and cytokinesis. Molecular Biology of the Cell, v. 29, n. 6, p. 685-686, 2018. CARVALHO, H. F.; RECCO-PIMENTEL, S. M. A célula. São Paulo: Manole, 2001. D'ARCY, M. Cell death: a review of the major forms of apoptosis, necrosis and autophagy. Cell Biology International, v. 43, n. 6, p. 582-592, 2019. JILL, J. Stem cell treatments. JAMA, v. 317, n. 3, p. 330, jan. 2017. JUNQUEIRA, L. C. U.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 8. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2005. SNUSTAD, D. P.; SIMMONS, M. J. Fundamentos de genética. 4. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008. Material para download Clique no botão abaixo para fazer o download do conteúdo completo em formato PDF. Download material O que você achou do conteúdo? 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