Núcleo, diferenciação e morte celular

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DESCRIÇÃO
Estudo do núcleo celular em sua estrutura e função, como característica exclusiva dos seres
eucariontes.
PROPÓSITO
Reconhecer a estrutura do núcleo celular, suas características no ciclo e na divisão celular, assim como
sua importância na transmissão dos caracteres hereditários, diferenciação e morte celular.
OBJETIVOS
MÓDULO 1
Descrever a estrutura nuclear e os processos do ciclo e da divisão celular
MÓDULO 2
Identificar a organização cromossômica e o cariótipo
MÓDULO 3
Descrever as etapas da duplicação do DNA, da transcrição do RNA e da síntese de proteínas
MÓDULO 4
Descrever os processos de diferenciação celular e morte celular
INTRODUÇÃO
Estudaremos, a partir de agora, conceitos relacionados à estrutura nuclear celular. 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 tema, vamos aprofundar nossos conhecimentos sobre a organela celular chamada de núcleo –
uma estrutura celular onde são armazenadas informações genéticas – e alguns fenômenos que estão
relacionados a ela.
MÓDULO 1
 Descrever a estrutura nuclear e os processos do ciclo e da divisão celular
ESTRUTURA DO NÚCLEO CELULAR
O núcleo é uma organela que mede entre 5 e 10 µm de diâmetro, conforme a intensidade do
metabolismo celular – 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. Células de
formato prismático possuem núcleo alongado, por exemplo.
 
Imagem: Shutterstock.com
Nas células animais, é comum ocupar a posição central no citoplasma, enquanto nas células vegetais
localiza-se na periferia. Em geral, as células eucarióticas possuem um só núcleo, que delimita o espaço
onde está abrigado o genoma, com exceção dos eritrócitos de mamíferos (células vermelhas do
sangue), que perdem o núcleo durante a etapa de diferenciação celular. Algumas células, como as do
fígado e das fibras musculares estriadas, caracterizam-se por serem polinucleadas.
A delimitação do genoma pelo núcleo faz dele o centro de controle celular. Uma de suas principais
vantagens é o maior controle da expressão gênica, com a replicação do DNA, a transcrição e o
processamento do RNA ocorrendo dentro do núcleo, e a tradução ou síntese de proteínas, etapa final da
expressão gênica, acontecendo no citoplasma.
O núcleo celular terá características distintas, dependendo da etapa do ciclo celular. Veja a seguir:
Intérfase (Interfase.) – período entre duas divisões celulares consecutivas, em que observamos o
núcleo interfásico. Nesta etapa, ocorrem a replicação (autoduplicação) do DNA e a transcrição do
DNA em RNA.
Mitose – período em que a célula está se dividindo em duas, quando observamos o núcleo mitótico.
Vamos começar pelo estudo da estrutura do núcleo interfásico, em que estão presentes os seguintes
componentes: envelope nuclear, cromatina, nucleoplasma e nucléolo.
 
Imagem: Shutterstock.com
 Estrutura do núcleo celular.
ENVELOPE NUCLEAR
Também chamado envoltório nuclear, está presente apenas nas células eucarióticas, separando
o conteúdo nuclear do citoplasma; visível só em microscopia eletrônica.
É formado por dupla membrana lipoproteica, constituída de 30% de lipídeos e 70% de proteínas,
onde estão presentes poros:
 
Imagem: Shutterstock.com a esquerda e Regina Moura a direita.
 A) Núcleo interfásico; B) Detalhe do envelope nuclear.
Membrana nuclear externa
Caracteriza-se por ser contínua com o retículo endoplasmático rugoso e pode apresentar ribossomos
aderidos à face voltada para o citoplasma.
 
Imagem: Shutterstock.com a esquerda e Regina Moura a direita.
 A) Núcleo interfásico; B) Detalhe do envelope nuclear.
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.
 
Imagem: Shutterstock.com a esquerda e Regina Moura a direita.
 A) Núcleo interfásico; B) Detalhe do envelope nuclear.
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.
 
Imagem: Shutterstock.com
 Estrutura do nucleossomo.
CROMATINA
Chama-se cromatina 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, refletindo importância evolutiva e de seu papel na formação da cromatina.
Ao longo da molécula de DNA, observamos a cromatina em duas formas:
Cromatina descompactada ou descondensada – durante a intérfase, no núcleo interfásico.
Cromatina compactada ou condensada – é denominada cromossomo e ocorre durante a divisão
celular, no núcleo mitótico. A condensação ocorre pela ação da proteína condensina.
 
Imagem: Shutterstock.com
 Níveis moleculares de organização da cromatina.
Essas regiões compactadas e descompactadas que ocorrem ao longo da molécula de DNA representam
dois estados funcionais distintos da cromatina:
 
Imagem: Shutterstock.com, adaptada por Leandro Souteiro.
 Mólecula de DNA com regiões de eucromatina e heterocromatina.
Heterocromatina – é a forma inativa, 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 em outras. Ainda que contenham sequências gênicas únicas ou
repetitivas que possam ser transcritas, são inativadas. Exemplo de heterocromatina facultativa: o
cromossomo X das fêmeas de mamíferos. Uma inativação aleatória ocorre em um dos
cromossomos X das fêmeas ainda na vida uterina.
Eucromatina – é a forma ativa da cromatina, correspondendo apenas a 10% da extensão da
cromatina, que transcreve RNA somente durante a intérfase.
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, 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 e transcrição do DNA.
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, 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).
 
Imagem: Shutterstock.com
 Estrutura do ribossomo.
O nucléolo apresenta três regiões distintasentre si, do ponto de vista estrutural e funcional:
CENTROS FIBRILARES
Região onde estão concentrados os genes e a RNA polimerase I.
COMPONENTE FIBRILAR DENSO
Local onde ocorre a síntese de RNAr.
COMPONENTE GRANULAR
Conhecido também como nucleolema, é o local onde são montadas as subunidades de ribossomo.
CICLO CELULAR
Fenômeno responsável pela formação de duas células-filhas a partir da divisão de uma célula-mãe. Este
ciclo é fundamental para que ocorra o desenvolvimento dos embriões, o crescimento dos organismos, a
cicatrização, regeneração e a renovação dos tecidos, como a epiderme, por exemplo. Ele tem duração
variável, que vai depender do tipo de célula.
 EXEMPLO
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As células embrionárias possuem um ciclo celular que pode durar 30 minutos, considerado
extremamente curto.
O ciclo celular possui duas etapas distintas, a intérfase e a mitose. Na maioria das células eucarióticas,
passa pelos seguintes eventos consecutivos:
 
Imagem: Maria Lima.
A intérfase e a mitose possuem características estruturais e bioquímicas próprias e ambas são divididas
em fases, de acordo com os eventos que ocorrem.
 Diagrama evidenciando as etapas do ciclo celular e as características próprias de cada fase.
Vamos conhecer as características de cada etapa.
INTÉRFASE
Está dividida nas seguintes fases:
G1
Fase que inicia o ciclo celular, caracterizada pelo crescimento da célula, por intensa biossíntese de
novas organelas e de 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, o sistema de reparo será acionado. Se não for possível o reparo, a célula entrará
em apoptose (Morte celular programada.) , evitando a formação de células-filhas que possam
comprometer os processos fisiológicos ou bioquímicos do organismo. Caso o DNA esteja íntegro, ou
tenha sido feito o reparo de algum dano, a célula segue para a fase seguinte.
S
É a 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
Tem início com o segundo ponto de verificação da integridade do DNA. Durante esta fase, tem início a
síntese de proteínas, destacando-se as tubulinas, que formarão os microtúbulos do fuso mitótico.
MITOSE
Esta etapa é quando ocorre a divisão celular propriamente dita. Antes de prosseguir, vamos ver o que
é a divisão celular. Clique a seguir:
DIPLOIDE
Célula não sexual, que possui os cromossomos aos pares (2n).
DIVISÃO CELULAR
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. O primeiro está relacionado 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.
 
Imagem: Shutterstock.com
 Etapas da mitose ilustradas em 3D.
A mitose é o processo de divisão celular em que uma célula inicial diploide dá origem a duas novas
células-filhas, que são idênticas à célula-mãe (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, dura cerca de uma hora, enquanto a intérfase chega a durar 24
horas.
Ela é dividida nas seguintes fases:
PRÓFASE
No núcleo, começam a ser formados os cromossomos com a condensação gradual dos filamentos
de cromatina. Há a formação do fuso mitótico com os 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
É uma fase intermediária entre a prófase e a metáfase, 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.
METÁFASE
Cromossomos totalmente condensados.
Inicia com os cromossomos presos ao fuso, alinhados na placa metafásica.
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ANÁFASE
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
Núcleos filhos são formados, com a recomposição do envelope nuclear.
Descondensação dos cromossomos.
Retorno da capacidade de transcrição.
Reorganização do nucléolo.
FASES DA MITOSE
O final da mitose é marcado pela citocinese, que é a separação das células-filhas.






É importante notar que, 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.
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, originando as células sexuais
ou gametas, em processo denominado gametogênese.
Ocorre em dois ciclos de divisão celular e nuclear, meiose I e meiose II, com apenas um episódio de
replicação do DNA.
FASES E CARACTERÍSTICAS DA MEIOSE I
Prófase I
Tem como principal evento 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 mais longa. Ela tem os seguintes estágios:
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.
FORMAÇÃO DAS MOLÉCULAS DE DNA
RECOMBINADAS
 
Imagem: Shutterstock.com
 Evento do crossing-over ou recombinação.

Ocorre a condensação gradual dos cromossomos já duplicados.
Caracteriza-se pela aproximação e pareamento dos cromossomos homólogos de origem paterna e
materna e termina com todos os homólogos firmemente pareados.
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

Neste estágio, 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 
- Reparo para substituição de bases mal pareadas
Separação dos cromossomos homólogos e formação de quiasma, região onde ocorreu a permuta e que
ainda fica unida.

Diacinese
Os cromossomos homólogos atingem a condensação máxima e se afastam.

Os nucléolos desaparecem.

Ocorre o rompimento do envelope nuclear.
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
Os cromossomos começam a se movimentar em direção à placa equatorial da metáfase I.
 
Imagem: Shutterstock.com
Neste 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 garantiruma separação correta dos cromossomos
homólogos.

METÁFASE I
Caracteriza-se pelo 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
Etapa final da meiose I; as cromátides irmãs chegam aos polos e permanecem unidas.
CITOCINESE
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.
 
Imagem: Shutterstock.com
Vemos que os cromossomos homólogos ficam pareados, um de frente para o outro na placa equatorial,
na metáfase I (meiose I). Deste modo, na anáfase I (meiose), ocorre segregação dos cromossomos
homólogos.

 
Imagem: Shutterstock.com
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 (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 evento do crossing over, que aumenta ainda mais a variabilidade genética,
gerando células-filhas diferentes entre si e da célula-mãe.
A meiose I é denominada 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.
FASES E CARACTERÍSTICAS DA MEIOSE II
Esta fase tem início quando os cromossomos se descondensaram completamente.
Prófase II
Tem duração muito curta; os cromossomos são formados pelas duas cromátides irmãs; tem início a
formação das fibras do fuso; o envelope nuclear e o nucléolo desaparecem.
 
Imagem: Shutterstock.com
 Prófase II.

Metáfase II – os cromossomos se alinham lado a lado na placa equatorial; ocorre duplicação dos
centrômeros.
Anáfase II – ocorre a divisão dos centrômeros e a migração das cromátides irmãs para os polos
opostos.


Telófase II – reconstituição do envelope nuclear assim que os cromossomos chegam aos polos;
reestruturação do nucléolo, descompactação da cromatina e desaparecimento do fuso.
Comparando a mitose e a meiose, observamos que a mitose e a meiose II 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.
 
Imagem: Shutterstock.com
 Etapas da mitose e da meiose.
DIVISÃO CELULAR E A SUA IMPORTÂNCIA NA
VARIABILIDADE GENÉTICA.
Neste vídeo, a especialista, Mildred Medeiros falará sobre divisão celular e a relação da meiose com a
variabilidade genética na reprodução sexuada.
GAMETOGÊNESE
É o processo de formação de gametas, que são células com características genéticas dos indivíduos,
que serão transmitidas às novas gerações. Este fenômeno é referente à reprodução sexuada, pois é a
partir dele que se dá a formação dos elementos para que possa ocorrer a fecundação, que dará origem
a um novo ser vivo. A meiose é o mecanismo de divisão celular envolvido na gametogênese.
Em seres humanos, assim como nos outros animais, existem dois tipos de gametogênese: um que
origina gametas masculinos, chamado espermatogênese e outro que origina gametas femininos, a
ovogênese.
ESPERMATOGÊNESE
As divisões celulares meióticas ocorrem nos testículos, após o crescimento da célula germinativa
chamada espermatogônio, originando 4 espermatozoides cada uma.
OVOGÊNESE
As divisões celulares meióticas ocorrem também após o crescimento da célula germinativa chamada
ovogônia, originando 1 óvulo.
 
Imagem: Shutterstock.com
 Fases das gametogêneses que ocorrem em seres humanos.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. A DIVISÃO CELULAR É O PROCESSO QUE PERMITE O CRESCIMENTO E O
DESENVOLVIMENTO DOS ORGANISMOS. OCORRE TANTO EM ANIMAIS
QUANTO EM VEGETAIS E DIVIDE-SE EM DOIS TIPOS, DE ACORDO COM AS
CARACTERÍSTICAS DAS CÉLULAS QUE ORIGINA AO FINAL DO PROCESSO.
CONSIDERANDO OS PROCESSOS ENVOLVIDOS NAS ETAPAS DE DIVISÃO
CELULAR, ASSINALE A ALTERNATIVA CORRETA.
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 maior parte do tempo, com os cromossomos em um alto grau de
compactação.
2. CONSIDERANDO A GAMETOGÊNESE HUMANA, PODEMOS AFIRMAR
CORRETAMENTE QUE:
A) As ovogônias são as células germinativas masculinas.
B) Cada ovócito I produz 4 ovócitos II.
C) Cada espermatogônio origina 1 espermatozoide.
D) Cada espermatócito I produz um corpúsculo polar.
E) Cada ovogônia irá originar um óvulo.
GABARITO
1. A divisão celular é o processo que permite o crescimento e o desenvolvimento dos
organismos. Ocorre tanto em animais quanto em vegetais e divide-se em dois tipos, de acordo
com as características das células que origina ao final do processo. Considerando os processos
envolvidos nas etapas de divisão celular, assinale a alternativa correta.
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 do que ocorre na anáfase I da
meiose I, quando a segregação com a migração que ocorre é dos cromossomos homólogos.
2. Considerando a gametogênese humana, podemos afirmar corretamente que:
A alternativa "E " está correta.
 
A ovogênese é o processo de formação dos gametas femininos, os óvulos. Cada célula germinativa
feminina, denominada ovogônia originará, no final do processo, um óvulo.
MÓDULO 2
 Identificar a organização cromossômica e o cariótipo
CROMOSSOMOS
Os cromossomos dos eucariontes geralmente são lineares e são originados da condensação da
cromatina, portanto, estão contidos no núcleo celular e contêm a informação genética de cada indivíduo.
Sua constituição é de DNA e proteínas, principalmente as histonas, que participam do processo de
compactação. Sabemos que, durante a divisão celular, os cromossomos se encontram no estado mais
condensado na metáfase. Por isso, os estudos 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. Iremos conhecer a estrutura dos cromossomos metafásicos.
De acordo com a posição do centrômero, o cromossomo pode ser classificado em:
 
Imagem: Shutterstock.com
Metacêntrico – quando se localiza na região central e o cromossomo forma dois braços de tamanhos
iguais.
 
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Submetacêntrico – quando está afastado do centro, formando dois braços desiguais.
 
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Acrocêntrico – localiza-se em posição subterminal.
 
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Telocêntrico– quando o centrômero tem posição terminal.
Na região do centrômero, cada cromátide apresenta uma estrutura denominada cinetócoro, que tem
função na migração dos cromossomos durante a divisão celular.
Nas extremidades dos cromossomos, é observada uma região com sequências especiais de DNA,
chamadas telômeros. Eles mantêm os cromossomos estáveis, evitando que haja adesão entre eles.
 
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 A estrutura do cromossomo.
CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS
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.
 
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 Cromossomos homólogos e suas características.
NÚMERO DE CROMOSSOMOS
O número de cromossomos é específico em 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 dispostos em pares, somando 46 cromossomos. Já nas células sexuais, que
são células haploides, em que não observamos a presença de pares homólogos pois essas apresentam
somente um grupo cromossômico, 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. 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.
Em mulheres, observamos a presença de dois cromossomos X, enquanto em homens há um X e um Y.
 
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Os cromossomos autossômicos se encontram presentes em ambos os sexos e são relacionados a
características comuns, que não estejam ligadas a fatores sexuais, formando o conjunto genético do
indivíduo que forma seu patrimônio genético. Nos seres humanos, observamos a presença de 44
autossômicos, que formam 22 pares de cromossomos.
CARIÓTIPO
Para entendermos melhor o cariótipo, precisaremos relembrar alguns conceitos básicos da genética.
Começando por gene, que é uma porção de DNA cromossômico que possui informações para a síntese
de proteínas. 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 e apresenta o genoma em duplicidade, devido a uma metade vir do pai e a outra vir da
mãe. Sendo assim, temos presentes 23 pares cromossômicos, que representam o cariótipo humano.
Portanto, cariótipo é o nome referente ao conjunto de cromossomos, que possui formas, tamanhos,
números característicos e próprios por espécie. Nos humanos, esse conjunto contém 23 pares de
cromossomos, em que 22 pares são constituídos por cromossomos homólogos autossômicos, por não
serem referentes à determinação do sexo do indivíduo. E um par de cromossomos sexuais, pois estão
diretamente relacionados na determinação do sexo do indivíduo.
Os cromossomos sexuais são representados pelas letras X e Y.
 
Imagem: Shutterstock.com
Com isso, podemos constatar que o cariótipo do homem é formado por 22 pares de cromossomos
autossômicos + 1 par de cromossomos sexuais (XY).
 
Imagem: Shutterstock.com
E o cariótipo da mulher é formado por 22 pares de cromossomos autossômicos e 1 par de cromossomos
sexuais (XX).
 
Imagem: Shutterstock.com
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, que ocorre em
consequência da não segregação dos cromossomos homólogos do par 21. Devido a esta alteração, a
síndrome também recebe o nome de trissomia do cromossomo 21.
ESTUDO DO CARIÓTIPO
Como dito anteriormente, o cariótipo é o conjunto diploide (2n) de cromossomos das células de um
indivíduo. Com isso, quando estudamos o cariótipo de um organismo, podemos constatar a normalidade
dos cromossomos ou detectar a presença de anormalidades nos cromossomos, representadas por
alterações, que podem ser ocasionadas por fatores mutagênicos, monossomias ou polissomias.
Atualmente possuímos a tecnologia para realizar este tipo de exame. O exame do cariótipo pode ser
necessário quando há suspeita de infertilidade, histórico de doenças genéticas na família, dentre outras
situações. O objetivo desse estudo é analisar os cromossomos e suas regiões, a fim de investigar
possíveis alterações cromossômicas numéricas ou estruturais. Estas alterações podem estar ligadas a
uma série de doenças genéticas constitucionais ou adquiridas durante a vida, como o câncer.
 
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 O estudo do cariótipo por meio de cultura celular.
Este estudo pode ser realizado de distintas maneiras, pois existem diferentes tipos de métodos para a
realização de exames recomendados, dependendo do nível de investigação e qual for a suspeita do
paciente sobre sua condição clínica. Porém, o princípio básico para a realização dos exames é através
de uma amostra de células do paciente, para que seja feita uma cultura celular. Esta cultura celular
possibilita o estudo, pois a partir da cultura de células podemos obter células em metáfase para
coloração dos cromossomos com bandeamento. E, por meio das bandas cromossômicas, se torna
possível a identificação de alterações cromossômicas.
ESTUDO DO CARIÓTIPO NO
ACONSELHAMENTO GENÉTICO
Neste vídeo, a especialista, Mildred Ferreira Medeiros aborda como os exames existentes hoje no ramo
da genética, e o avanço da tecnologia, permitem que pessoas possam ter conhecimento do seu
genoma.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. SOBRE OS CROMOSSOMOS, PODEMOS AFIRMAR QUE SÃO FORMADOS
POR:
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.
2. O CROMOSSOMO É UM FILAMENTO DE CROMATINA FORTEMENTE
COMPACTADO, 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) Cariótipo
B) Cromonema
C) Código genético
D) Centrômero
E) Cromátide
GABARITO
1. Sobre os cromossomos, podemos afirmar que são formados por:
A alternativa "B " está correta.
 
Cromossomos são longos fios de DNA associados a proteínas histonas em um complexo arranjo.
2. O cromossomo é um filamento de cromatina fortemente compactado, 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 alternativa "A " está correta.
 
Denominamos de cariótipo o conjunto de cromossomos com suas respectivas características, sendo
diferente para cada espécie.
MÓDULO 3
 Descrever as etapas da duplicação do DNA, da transcrição do RNA e da síntese de proteínas
A ATIVIDADE CELULAR E O DNA
O ácido desoxirribonucleico, ou DNA, é a molécula que armazena os códigos, de forma ordenada, das
informações genéticas fundamentais para o controle de todo o metabolismo celular, seja para a
constituição ou para o funcionamento regular de cada célula e organismo. Mas, para que os processos
metabólicos se realizem, é necessário que seja feita a transcrição dos códigos em uma linguagem que
as estruturas celulares envolvidas possam traduzir na forma de proteínas e enzimas,que são as
responsáveis por executar as ordens contidas nos códigos do DNA.
 
Imagem: Shutterstock.com
Em cada etapa, estruturas especializadas executarão o seu papel nos seus respectivos compartimentos
celulares, em um processo contínuo.
ESTRUTURA DA MOLÉCULA DE DNA
Tendo como referência o modelo de Watson e Crick, sabemos que a molécula de DNA possui as
seguintes características:
É composta por duas cadeias de nucleotídeos, formando uma dupla hélice.
As cadeias são antiparalelas.
As cadeias são unidas entre si através de ligações de hidrogênio.
Mas o que são os nucleotídeos que formam a molécula de DNA?
 
Imagem: Regina Braga.
 Estrutura básica de um nucleotídeo do DNA.
São moléculas compostas por moléculas menores: 1 base nitrogenada, 1 desoxirribose (açúcar) e um
grupamento fosfato. As bases nitrogenadas são a base para toda a informação genética.
Na linguagem do código genético, as bases nitrogenadas são representadas por quatro letras, que
correspondem aos seus nomes.
São quatro, as bases nitrogenadas:
Bases nitrogenadas
duas purinas (Cadeia cíclica com dois anéis.) 
adenina (A) + guanina (G)
duas pirimidinas (Cadeia cíclica com um anel.) 
timina (T) + citosina (C)
Como dito anteriormente, a molécula de DNA é formada por duas cadeias antiparalelas.
 
Imagem: Shutterstock.com, adaptada por Leandro Souteiro.
 Estrutura da molécula de DNA.
O açúcar denominado desoxirribose, que está presente nos nucleotídeos do DNA, é formado por cinco
carbonos e determina a identidade do DNA. Sua estrutura proporciona estabilidade termodinâmica ao
DNA, fundamental para a preservação da integridade dos cromossomos. O fosfato presente na
constituição do DNA torna-o hidrofílico (Tem afinidade pela água.) em sua porção externa.
Podemos classificar a estrutura do DNA em:
Primária – que corresponde a uma cadeia

Secundária – que equivale às duas cadeias ligadas entre si por ligações de hidrogênio, formando a
dupla hélice

Terciária – que é a associação das duas cadeias de DNA com proteínas – histonas
REPLICAÇÃO DO DNA
A duplicação de DNA ocorre através de um evento que recebe o nome de replicação, que acontece
durante a fase S da intérfase (etapa da divisão celular). Ela é mediada por uma enzima, que vai
rompendo as ligações de hidrogênio entre as bases nitrogenadas, por dentro da molécula de DNA,
permitindo que as duas fitas se separem.
O DNA é a única molécula capaz de se autorreplicar!
Com a separação das duas fitas do DNA, os nucleotídeos do filamento ficam expostos, permitindo que
nucleotídeos livres no nucleoplasma se unam a ele, criando um novo filamento complementar, a partir
dessa união. Ao final do processo, são formados dois novos exemplares de moléculas de DNA, cada um
com uma fita antiga, pertencente à molécula original e uma fita nova. Devido a esta característica esse
processo é chamado de semiconservativo, por conservar metade da fita original em cada molécula
produzida.
 
Imagem: Shutterstock.com
 Esquema da sequência de eventos da replicação de DNA.
PROCESSO DE REPLICAÇÃO DO DNA
Este evento possui grande importância em relação à transmissão do código genético para gerações
futuras, pois é através dele que, quando ocorre a divisão celular, é garantido que o material genético da
célula-mãe seja dividido igualmente entre as células-filhas e será idêntico entre elas e em relação ao da
célula-mãe. Nos eucariotos, devido à forma linear da molécula do DNA, o início da replicação pode
ocorrer em um ou diversos pontos, onde o DNA está desenrolado, em pontos denominados origens de
replicação. Nos procariotos, só há um ponto de origem de replicação. Essas regiões de origem da
replicação caracterizam-se por serem ricas em A-T (adenina ligada a timina).
A partir da origem, a replicação transcorre de forma bidirecional, sempre na direção 5’ -> 3’, por meio da
ação de enzimas.

As enzimas que fazem parte da replicação identificam e ligam os pontos de replicação, formando assim
as “bolhas” de replicação.

Uma dessas enzimas é a helicase, que separa as cadeias moleculares de DNA, resultando em uma
forma de Y, denominada de forquilha da replicação.
 
Imagem: Shutterstock.com
 Ilustração de uma molécula de DNA no início de replicação do DNA.
Para evitar que os filamentos se liguem novamente, as proteínas ligantes ao DNA de cadeia simples
(SSB), se encarregam de deixar livres as bases nitrogenadas dos nucleotídeos dos filamentos que
acabaram de se separar, para que ocorra a ligação dos nucleotídeos dispersos no nucleoplasma,
formando uma nova cadeia complementar.
O início da formação de uma nova cadeia ocorre por meio da ação da enzima DNA-polimerase, que
promove a ligação dos nucleotídeos livres no nucleoplasma com o oligonucleotídeo iniciador, para que
ocorra a adição de novos nucleotídeos complementares à fita molde. Essa adição de nucleotídeos na
fita molde ocorre conforme a forquilha vai se abrindo. Na continuidade de formação das novas fitas, de
forma bidirecional, uma fita é produzida de forma contínua, identificada como fita líder ou contínua,
enquanto a outra se alonga em direção oposta, pela adição de pequenos pedaços à fita molde,
chamados fragmentos Okazaki, recebendo o nome de fita tardia ou descontínua.
A terminação da replicação em eucariotos ocorre na região dos telômeros, extremidade do cromossomo,
pela presença de sequências repetitivas de nucleotídeos. Em procariotos, termina quando as duas
forquilhas de replicação se encontram.
Ao fim dessa sequência de eventos, haverá duas moléculas de DNA em processo de formação,
exatamente iguais, que apresentam um filamento novo e um antigo pertencente à molécula original.
 
Imagem: Shutterstock.com
 Etapas da replicação de DNA e seus elementos.
TRANSCRIÇÃO DO RNA
O QUE É O RNA?
É uma molécula orgânica que tem uma estrutura muito parecida com a do DNA, mas que difere pela
presença do açúcar ribose no nucleotídeo, no lugar da desoxirribose. Assim, o nucleotídeo do RNA é
composto por: base nitrogenada + ribose + fosfato. Outra diferença entre o nucleotídeo de RNA para o
de DNA é que ele não possui timina, em seu lugar entra uracila (U).
 
Imagem: Shutterstock.com
 Estrutura do RNA.
 
Imagem: Shutterstock.com
 
Imagem: Shutterstock.com
A transcrição é a síntese de RNA a partir do DNA. É um processo que ocorre no núcleo dos eucariotos e
no citoplasma dos procariotos.
POR QUE OCORRE A TRANSCRIÇÃO?
Este processo ocorre durante a intérfase, etapa do ciclo celular, e consiste na transferência de
informações genéticas contidas no DNA para o RNA para que possa ocorrer a síntese de proteínas,
conforme as necessidades da célula. Este, portanto, é o objetivo da transcrição!
O RNA é uma molécula monofilamentar e é transcrito através de trechos específicos contidos no DNA,
que são chamados de genes ou cístrons. A transcrição é catalisada pela enzima RNA polimerase.
 
Imagem: Shutterstock.com
 Transcrição.
ETAPAS DA TRANSCRIÇÃO

INÍCIO
Ocorre a ligação do complexo RNA polimerase ao DNA.
ALONGAMENTO
Etapa em que são adicionados nucleotídeos à cadeia de RNA crescente.


TERMINAÇÃO
Ocorre a liberação do RNA e da RNA polimerase.
MATURAÇÃO
É posterior à transcrição, em que ocorrem os reparos na cadeia de RNA.

As moléculas de RNA variam de tamanho, de acordo com a proteína que codificam. Quanto maior for a
proteína, maior será o RNA. Nos seres eucariotas, sua síntese é um evento complexo, que envolve
vários fatores de transcrição para que a RNA polimerase desempenhe sua função. Além disso, durante
a transcrição do DNA para o RNA, são transcritos trechos que serão traduzidos posteriormente em
proteínas, denominados éxons e regiões silenciosas, que não serão transcritas em proteínas, chamadas
íntrons. Estes são excluídos da molécula de RNA durante a etapa de maturação, num processo de
reparo chamado splicing. Após este processo, a molécula de RNA fica apenas com os trechos éxons.
 Mecanismo de splicing na formaçãode RNA mensageiro (RNAm).
 Mecanismo de splicing na formação de RNA mensageiro (RNAm).
 Mecanismo de splicing na formação de RNA mensageiro (RNAm).
 Mecanismo de splicing na formação de RNA mensageiro (RNAm).
 Mecanismo de splicing na formação de RNA mensageiro (RNAm).
TIPOS DE RNA
O RNA apresenta três diferentes tipos:
RNAM
RNA mensageiro – é sintetizado no núcleo e exportado para o citoplasma, onde tem a função de definir
a posição dos aminoácidos na molécula de proteína.
RNAT
RNA transportador – também sintetizado no núcleo e exportado para o citoplasma, onde capta os
aminoácidos dispersos e os conduz até o sítio de síntese de proteína.
RNAR
RNA ribossômico – faz a ligação entre o RNAm e o RNAt na síntese de proteínas.
TRADUÇÃO
É o processo de tradução de uma sequência de aminoácidos a partir da informação presente na
sequência de nucleotídeos do RNAm, para a síntese de proteína. Logo, a tradução é o processo de
síntese de proteínas.
ATIVIDADE DE REFLEXÃO DISCURSIVA
E O QUE SÃO PROTEÍNAS?
RESPOSTA
São moléculas orgânicas compostas por aminoácidos unidos por ligações peptídicas, por isso, são chamadas
de polipeptídios.
Características da tradução:
Altamente conservado, do ponto de vista evolutivo.
Demanda um alto custo energético.
Tem a participação de RNAm, RNAt, ribossomos, aminoácidos e proteínas específicas.
Nos procariotos, tradução e transcrição ocorrem em um mesmo espaço, o citoplasma.
Nos eucariotos, a tradução e a transcrição ocorrem em espaços separados e são independentes.
O RNAm é específico para cada proteína diferente produzida, mas pode ser usado na tradução
diversas vezes.
O RNAt e os ribossomos podem ser usados na síntese de diferentes proteínas.
Cada aminoácido é codificado por um ou mais códons, que são trincas de bases nitrogenadas
consecutivas do RNAm.
O RNAt possui os anticódons que se ligam aos códons do RNAm, para deixar o aminoácido
correspondente.
Etapas da tradução
javascript:void(0)

INÍCIO
Começa a partir do códon de início AUG e corresponde ao aminoácido metionina.
ELONGAÇÃO OU ALONGAMENTO
É a continuação da ligação dos aminoácidos na cadeia, conforme a sequência de códons do RNAm.


TERMINAÇÃO
Ocorre com a presença dos códons de terminação UAA, UAG e UGA, que não possuem anticódon
correspondente no RNAt.
 
Imagem: Shutterstock.com
 Esquema da síntese de proteínas.
COMO OCORRE A SÍNTESE DE PROTEÍNAS?
Neste vídeo, a especialista Mildred Ferreira Medeiros explica como ocorre a síntese de proteína em
células eucariontes, conceituando de maneira sucinta os processos como a duplicação do DNA,
transcrição do RNA e a tradução.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. SPLICING É UM PROCESSO DE REPARO QUE OCORRE APÓS O TÉRMINO DA
TRANSCRIÇÃO NA ETAPA DE MATURAÇÃO. ATRAVÉS DO SPLICING:
A) Os íntrons são retirados da cadeia de RNA e os éxons são mantidos.
B) Os éxons são retirados da cadeia de RNA e os íntrons são mantidos.
C) Os íntrons e éxons são inseridos na cadeia de RNA.
D) Os íntrons e éxons são retirados da cadeia de RNA.
E) Os íntrons são inseridos na cadeia de RNA e os éxons são inseridos no DNA.
2. CONSIDERE AS AFIRMATIVAS A SEGUIR: 
 
I. A TRADUÇÃO É O PROCESSO DE SÍNTESE PROTEICA. 
II. A REPLICAÇÃO É A DUPLICAÇÃO DO RNA ANTES DA TRADUÇÃO. 
III. A TRANSCRIÇÃO É O PROCESSO DE SÍNTESE DE RNA. 
 
ESTÃO CORRETAS:
A) Apenas I e II
B) Apenas I e III
C) Apenas II e III
D) Apenas III
E) I, II e III
GABARITO
1. Splicing é um processo de reparo que ocorre após o término da transcrição na etapa de
maturação. Através do splicing:
A alternativa "A " está correta.
 
A maturação é a etapa em que ocorrem reparos na cadeia de RNA. Os reparos ocorrem em um
processo chamado splicing, em que trechos silenciosos da cadeia de RNA, chamados íntrons, são
retirados, enquanto os trechos que irão codificar a proteína, chamados éxons, são mantidos.
2. Considere as afirmativas a seguir: 
 
I. A tradução é o processo de síntese proteica. 
II. A replicação é a duplicação do RNA antes da tradução. 
III. A transcrição é o processo de síntese de RNA. 
 
Estão corretas:
A alternativa "B " está correta.
 
A replicação é o processo de duplicação do DNA.
MÓDULO 4
 Descrever os processos de diferenciação celular e morte celular
DIFERENCIAÇÃO CELULAR
É chamado de diferenciação celular o processo em que todas 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 divisões mitóticas
sucessivas. Nesta altura do desenvolvimento embrionário, apresenta-se um grupo de células que são
designadas como células totipotentes, o que quer dizer que são células indiferenciadas que podem dar
origem a qualquer tipo celular.
Embora todas as células apresentem as mesmas informações gênicas, 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, elas passam a ter papéis diferentes, desempenhando
funções distintas, de acordo com sua especialização. Ou seja, cada diferente tipo celular apresenta
inibição ou ativação de determinados grupos de genes, e isso é determinante na definição da função
que cada uma das células vai ter.
Imagem: Shutterstock.com
 Células indiferenciadas originam células especializadas.
Este processo de diferenciação ainda não é totalmente explicado pela ciência. Não se sabe ainda qual é
o fator que permite que o processo se inicie e o motivo de as células serem designadas para sua
especificidade. Também não se sabe como a célula identifica o seu destino e função no organismo.
Sabemos apenas que acontece durante o desenvolvimento do embrião. Uma vez que a célula passa
pelo processo de diferenciação ele é irreversível, ou seja, uma vez que a célula é designada para formar
o coração, esta dará origem somente a células cardíacas.
ATIVIDADE DE REFLEXÃO DISCURSIVA
SABEMOS QUE TODAS AS CÉLULAS DE UM
ORGANISMO TÊM OS MESMOS GENES. ENTÃO, POR
QUE AS DIFERENTES PARTES DO CORPO SÃO TÃO
DIFERENTES?
RESPOSTA
Para que ocorram modificações celulares que resultem em tecidos e órgãos morfologicamente tão distintos,
há ativação de alguns genes e inativação de outros, durante a diferenciação.
Cada célula de um indivíduo adulto tem codificada em seu DNA toda a informação necessária para
sintetizar todas as proteínas para constituir um organismo completo. Entretanto, somente alguns grupos
específicos de proteínas são produzidos em cada célula. Podemos pensar como exemplo, nas células
hepáticas, que são diferentes das células cardíacas, porque os genes ativos em uma são diversos
daqueles ativos na outra. Essa diferença na atividade gênica entre as células tem a sua causa em uma
transcrição seletiva dos genes.
A expressão gênica tem controle sobre quatro mecanismos durante o desenvolvimento do embrião, a
fim de garantir que a célula, após a diferenciação, origine de maneira correta em todas as partes do
organismo daquele indivíduo. Esses quatro mecanismos estão envolvidos com os seguintes processos:
PROLIFERAÇÃO CELULAR
Garantia de que muitas células sejam produzidas.
ESPECIALIZAÇÃO CELULAR
Garantindo que as células se expressem de maneira correta para que possam exercer suas funções
com êxito.
javascript:void(0)
INTERAÇÃO CELULAR
Vai mediar o comportamento das células em relação às vizinhas, promovendo uma coordenação
adequada.
MOVIMENTAÇÃO CELULAR
Se encarrega da disposição das células, fazendo com que as próximas a elas possuam características
em comum, colaborando para a formação dos tecidos e órgãos.
CÉLULAS-TRONCO
Caracterizam-se por serem pouco diferenciadas e por terem alta potencialidade, isto é, alta capacidade
de se dividirem continuamente. Este grupo de células presente em algumas partes do organismo adulto
tem a capacidade de direcionar uma parcela para se diferenciar, conforme as necessidades do tecido,e
manter a outra parcela totipotente, como uma reserva.
 EXEMPLO
O epitélio intestinal possui células-tronco prontas para originar as células capazes de absorver os
nutrientes da dieta alimentar. Parte das células permanece como células-tronco e a outra parte se
diferencia.
 
Imagem: Shutterstock.com
Nos últimos anos, as células-tronco têm despertado o interesse da área médica, por seu potencial
terapêutico, especificamente o tecido nervoso e a medula óssea. 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. As células-tronco da medula óssea vermelha
potencialmente podem originar todas as células do sangue e outros tipos celulares 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, como por exemplo, na reconstituição de tecidos que
tenham sido danificados por doenças hereditárias ou adquiridas.
DIFERENCIAÇÃO 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 um organismo. Tais alterações estão relacionadas
com a ativação de proto-oncogenes e com a inativação de genes supressores de tumor.
O “aparecimento” do câncer gera alteração drástica no sistema de regulação da proliferação e da
diferenciação celular. Na maioria dos tecidos, as células se dividem de forma controlada. Entretanto, em
células cancerígenas, não há controle e se observa uma proliferação celular desordenada, isto é, que
estão além das necessidades do tecido.
MORTE CELULAR
Quando pensamos em morte celular, muitos podem imaginar como um processo prejudicial para o
organismo, algo ruim. Embora em muitos casos a morte celular possa ocorrer como resposta de um
estímulo negativo, como por exemplo, mortes que acontecem por lesões, na maioria das situações, isso
não é a verdade. Em muitos casos, é importante para o desenvolvimento do organismo que as células
possam morrer, não aleatoriamente, e sim de maneira organizada e controlada.
Um exemplo para evidenciar a importância desse mecanismo é que, durante a fase embrionária,
embriões humanos apresentam uma película entre os dedos, resultando em mãos com formato de pá. É
graças a essa morte organizada e controlada que os dedos são formados da maneira como se parecem
no nascimento do indivíduo, se apresentando de forma individual sem a presença de membranas. Estas
desapareceram devido à programação de suas células, que são instruídas a morrer durante o
desenvolvimento embrionário.
 
Imagem: Shutterstock.com
 A importância da morte celular no desenvolvimento embrionário.
TIPOS DE MORTE CELULAR
A morte celular em um organismo multicelular geralmente ocorre de duas maneiras possíveis. Uma
delas acontece quando as células são colocadas em situações de injúria, isto é, diante de estímulos que
provocam danos irreversíveis. Quando isso se dá, dizemos que as células morrem por necrose celular.
Esses danos podem ser decorrentes de uma lesão física ou da ação de produtos químicos que são
tóxicos. Também encontramos essa situação em algumas doenças degenerativas, como é o caso da
artrite reumatoide e a gota. Ou em algumas doenças que são desencadeadas por estímulos externos,
como é o caso da silicose e asbestose, que geralmente afetam profissionais pelo fato de manipularem
sílica e amianto, respectivamente, acontecendo a inalação dessas substâncias, o que acarreta o
desenvolvimento da enfermidade.
Outro tipo de morte celular recebe o nome de apoptose, e ocorre quando as células são estimuladas a
morrer de forma programada. É uma morte que se dá com gasto de energia, um fenômeno espontâneo,
como se as células cometessem suicídio, por efeito de sua função não ser mais necessária.
Essas formas de morte celular ocorrem em diferentes circunstâncias, como citamos anteriormente, e
envolvem diferentes etapas com características distintas.
NA NECROSE
A necrose se apresenta como uma morte mais desorganizada e desencadeia resposta do sistema
imunológico gerando uma inflamação.
NA APOPTOSE
Por outro lado, a apoptose é organizada, dividindo as células em pequenas porções, que são recolhidas
por outras células, não ocorrendo a ativação de uma resposta imunológica como reação do
acontecimento desse evento.
 
Imagem: Shutterstock.com
 Tipo de morte celular: necrose x apoptose.
Processo de necrose
Como já dito anteriormente, a necrose celular ocorre devido a fatores prejudiciais e irreversíveis, como
lesão física ou por substâncias químicas. Quando ocorre a necrose, as células na maioria das vezes
expelem seu conteúdo enquanto morrem. Isto acontece porque neste processo a membrana plasmática
celular é danificada, logo não pode mais controlar a passagem de íons e água, em decorrência disso a
célula incha e seu conteúdo extravasa pelos furos da membrana plasmática. Isso geralmente
desencadeia um processo inflamatório nos tecidos circundantes à célula que sofreu necrose.
 
Imagem: Shutterstock.com
 Morte celular por necrose.
Processo de apoptose
Durante o processo, as células que sofrem apoptose desenvolvem uma série de etapas muito mais
organizada e ordenada quando comparada com as etapas da necrose. Essas células encolhem e
desenvolvem protrusões em sua superfície, que chamamos de bolhas. No núcleo, o DNA que lá se
encontra é fragmentado, assim como algumas outras organelas também são, como é o caso do retículo
endoplasmático. Para que no fim, toda a célula se desintegre, através da separação em pequenos
pacotes, todos envoltos por membrana plasmática. E estes pacotes emitem sinais que atraem células do
sistema imunológico, como os macrófagos, para que fagocitem os pacotes de fragmentos celulares, não
gerando uma resposta inflamatória.
 
Imagem: Shutterstock.com
 Morte celular por apoptose.
MORTE CELULAR COMO MECANISMO
ESSENCIAL PARA O DESENVOLVIMENTO DE
UM ORGANISMO.
Neste vídeo a especialista, Mildred Ferreira Medeiros, explica sobre morte celular e como esta é
importante para a manutenção da vida. Conceituando apoptose, citando suas funções e características e
atuação.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
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.
B) Possuírem DNA mitocondrial diferente.
C) Apresentarem conjunto de genes distintos.
D) Expressarem porções distintas do genoma.
E) Terem um número distinto de cromossomos.
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. ESTES DOIS PROCESSOS SÃO DENOMINADOS,
RESPECTIVAMENTE, APOPTOSE E NECROSE. 
 
COM BASE NO TEXTO, SÃO APRESENTADAS, A SEGUIR, DUAS SITUAÇÕES DE
MORTE CELULAR. ANALISE-AS E IDENTIFIQUE-AS CORRETAMENTE: 
 
A. 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. 
 
B. 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.
A) Ambas são situações de apoptose.
B) Ambas são situações de necrose.
C) A situação A é apoptose e a situação B é necrose.
D) A situação A é necrose e a situação B é apoptose.
E) A situação A é autofagia e a situaçãoB é necrose.
GABARITO
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 alternativa "D " está correta.
 
A expressão gênica tem controle sobre os processos que garantem que a diferenciação da célula ocorra
pela ativação e inativação de diferentes grupos de genes, de acordo com a especialização da célula.
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. Estes dois processos são denominados, respectivamente,
apoptose e necrose. 
 
Com base no texto, são apresentadas, a seguir, duas situações de morte celular. Analise-as e
identifique-as corretamente: 
 
A. 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. 
 
B. 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.
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.
CONCLUSÃO
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Durante nossos estudos, vimos conceitos ligados à biologia celular, mais especificamente sobre uma
organela chamada núcleo celular, suas características e seu papel no controle das atividades da célula.
Vimos que a produção de proteínas pela célula é um processo altamente regulado pelo nosso genoma
nuclear e que seu código precisa ser transcrito na forma de RNAm. Aprendemos que a evolução na
compartimentalização em locais distintos da transcrição e da tradução trouxeram maior dinamismo e
controle sobre a síntese de proteínas.
Estudamos a estrutura dos cromossomos metafásicos e como eles se organizam durante a divisão
celular, seja na mitose ou na meiose. Através do estudo do cariótipo podemos identificar possíveis
transtornos genéticos, de acordo com alterações na morfologia ou no número de cromossomos.
Por fim, vimos que as células começam a se diferenciar na vida embrionária e que chegamos à fase
adulta com a maioria das células totalmente diferenciadas, mas com alguma reserva de células
totipotentes que podem ser um novo caminho terapêutico para doenças teciduais. No percurso da vida
da célula, o seu fim pode ser por uma morte programada ou por necrose, que se diferenciam em muitos
aspectos.
AVALIAÇÃO DO TEMA:
REFERÊNCIAS
ALBERTS, B. et. al. Biologia molecular da célula. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.
CANMAN JC, CABERNARD C. Mechanics of cell division and cytokinesis. Mol. Biol. Cell,. v. 29, n. 6,
p. 685-686. Publicado em: 15 mar. 2018.
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EXPLORE+
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CONTEUDISTA
Rayane Nogueira Alves Macedo