Citologia Divisão Celular

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Divisão Celular
DIVISÃO CELULAR
Processo pelo qual uma célula se divide e origina
novas células, passando a informação genética
contida em seu DNA para as células-filhas.
• Esse processo também é a base da reprodução dos
organismos.
DIVISÃO CELULAR NOS PROCARIONTES
As bactérias se dividem por fissão binária: o DNA se
duplica e o citoplasma se estrangula em duas partes,
ficando cada uma com uma cópia do DNA.
DIVISÃO CELULAR NOS EUCARIONTES
As células eucarióticas são mais complexas. O
material genético muda de aspecto durante a
divisão, passando da forma de filamentos de
cromatina espalhados no nucleoplasma para a forma
compacta de cromossomos. Essa mudança facilita o
movimento e a distribuição do material genético
para as células-filhas.
❑ Nos organismos eucariotos e sexuados ocorrem
dois tipos de divisão: mitose e meiose.
Núcleo: O núcleo controla o metabolismo celular. Nele estão os
cromossomos, estruturas moleculares complexas constituídas por DNA
e proteínas, responsáveis pela expressividade genética e pela
hereditariedade.
CONCEITOS PRÉVIOS
carioteca (envelope nuclear); 
cromatina (conjunto de 
cromossomos 
descondensados);
nucléolo (região nuclear 
envolvida com a síntese de 
RNA ribossômico).
Filamentos de 
cromatina
• Cromossomo: Estrutura que contém uma longa molécula de DNA associada
a proteínas histonas, visível ao microscópio óptico em células metafásicas.
Proteína 
histona
Condensação
Cromossomo
DNA
CONCEITOS PRÉVIOS
• Cromossomo Simples
Centrômero
Braço
Braço
2 braços
1 centrômero
CONCEITOS PRÉVIOS
• Cromossomo Duplo
Centrômero
Braço
Braço
Cromátide
Braço
Braço
4 braços
1 centrômero
CONCEITOS PRÉVIOS
• Classificação dos cromossomos quanto à posição do centrômero
Braço
Braço
Centrômero
Metacêntrico Submetacêntrico Acrocêntrico Telocêntrico
CONCEITOS PRÉVIOS
• Cromossomos Homólogos
São cromossomos semelhantes na forma e no tamanho presentes aos pares em
células diplóides (2n)
Cromossomos 
homólogos
Célula diplóide
(2n)s
Cromossomos 
homólogos
Célula diplóide
(2n)d
Não há 
homólogos
Célula haplóide
(n)d
Não há 
homólogos
Célula haplóide
(n)s
CONCEITOS PRÉVIOS
• Células Haplóides (C e D) não possuem cromossomos homólogos
• Células Diplóides (A e B) possuem cromossomos homólogos
Cromossomos 
homólogos
Célula diplóide
(2n)s
Cromossomos 
homólogos
Célula diplóide
(2n)d
Não há 
homólogos
Célula haplóide
(n)d
Não há 
homólogos
Célula haplóide
(n)s
A B
C
D
CONCEITOS PRÉVIOS
• Genoma: conjunto de genes da espécie que pode ser
encontrado no conjunto diploide.
CONCEITOS PRÉVIOS
▪ Período que vai da origem de uma célula, a partir de
outra, ao fim de uma divisão celular.
▪ Durante o qual a célula cresce, prepara-se para a
divisão e se divide.
▪ Esse ciclo inclui uma fase em que a célula não está se
dividindo chamado intérfase (que pode durar minutos,
horas ou dias) e as demais etapas da divisão.
CICLO CELULAR
Controle do Ciclo celular
Como um cronômetro = rigidamente programado para fornecer uma 
quantidade fixa de tempo para a realização de cada evento do ciclo celular;
Maioria das células = sistema de controle não responde a informações 
recebidas dos processos que controla. 
Se algum mau funcionamento impede a conclusão bem-sucedida da síntese de 
DNA = sinais são enviados ao sistema de controle para retardar a progressão da 
fase M = tempo para a maquinaria ser reparada = previnem o desastre
Como funciona?
interruptores bioquímicos = inicia um evento específico do ciclo celular.
geralmente são binários (ativo/inativo) e desencadeiam eventos de 
maneira completa e irreversível.
intenso e confiável = o sistema opera de maneira eficiente sob várias 
condições => mesmo que alguns componentes falhem
altamente adaptável e mutável => se adequar a tipos celulares específicos 
e para responder a sinais intracelulares ou extracelulares específicos.
Três principais pontos de transição reguladora
Início (ou ponto de restrição) no final de G1,
onde a célula se compromete à entrada no
ciclo celular e à duplicação dos cromossomos
O segundo é a transição de G2/M, onde o
sistema de controle dispara um evento
mitótico precoce que leva ao alinhamento de
cromossomos no eixo mitótico na metáfase.
terceiro é a transição entre metáfase e
anáfase, onde o sistema de controle estimula
a separação das cromátides-irmãs, levando à
conclusão da mitose e da citocinese
Ex.:
Se o sistema de controle identifica problemas na realização
da replicação de DNA, por exemplo, isso manterá a célula na
transição G2/M até que esses problemas
sejam resolvidos.
E quem ativa as Cdks? 
•O mais importante desses 
reguladores das Cdks são 
proteínas conhecidas 
como ciclinas.
As modificações cíclicas nos níveis das
proteínas ciclinas resultam no agrupamento e
ativação cíclicos dos complexos ciclina-Cdk nos
estágios específicos do ciclo celular
1. As G1/S-ciclinas ativam Cdks no final de G1 e, com isso, ajudam a desencadear a progressão ao Início, 
resultando no comprometimento à entrada no ciclo celular. Seus níveis diminuem na fase S.
2. As S-ciclinas se ligam a Cdks logo após a progressão ao Início e ajudam a estimular a duplicação dos 
cromossomos. Os níveis das S-ciclinas permanecem elevados até a mitose, e essas ciclinas também 
contribuem ao controle de alguns eventos mitóticos iniciais.
3. As M-ciclinas ativam Cdks que estimulam a entrada na mitose na transição G2/M. Os níveis de M-ciclinas 
diminuem na metade da mitose.
4. G1-ciclinas, ajuda a regular as atividades das G1/S-ciclinas, as quais controlam, no final de G1, a progressão 
ao Início.
▪ Intérfase: fase que precede qualquer divisão celular. O material genético
está na forma de filamentos de cromatina, comandando a atividade celular
por meio da síntese de RNA.
▪ Ocorre a duplicação do DNA e a formação de cromossomos duplos.
Possui três subfases:
G1 : pré-síntese (cromossomos
simples)
S : Síntese de DNA
G2: Pós-síntese (cromossomos
duplos)
Q
u
a
n
ti
d
a
d
e
 d
e
 D
N
A
Fases do ciclo celular
G1 S G2
Alguns autores abordam também a
fase G0, anterior a fase G1, período
em que a célula permanece em
repouso, até que algum estímulo a
faça entrar em divisão.
INTÉRFASE
▪ G1 (gap= intervalo) – compreende a fase anterior à duplicação
do DNA. A célula cresce e realiza seu metabolismo normal,
sintetizando RNA e proteínas, incluindo um grupo de proteínas
que dão o sinal inicial da divisão celular.
Q
u
a
n
ti
d
a
d
e
 d
e
 D
N
A
Fases do ciclo celular
G1 S G2
INTÉRFASE
A duração do ciclo varia muito de acordo com o
tipo de célula. Em uma célula cultivada de
mamífero, com um tempo de vida de 16 h, a fase
G1 dura 5 h; a fase S, 7 h; a fase G2, 3 h; e a fase
M, 1 h (Figura 18.2). Os períodos S, G2 e M são
relativamente constantes na maioria dos tipos de
células. O mais variável é o período G1, que pode
durar dias, meses ou anos. As células que não se
dividem (como as células nervosas ou as células do
músculo esquelético), ou que se dividem pouco
(como os linfócitos), permanecem no período G1,
que nesses casos é denominado G0, porque as
células saem do ciclo celular.
▪ S (síntese) – ocorre a duplicação do DNA e, consequentemente,
dos filamentos de cromatina, além da síntese de histonas
(proteínas que fazem parte dos cromossomos) e da duplicação
dos centríolos.
Q
u
a
n
ti
d
a
d
e
 d
e
 D
N
A
Fases do ciclo celular
G1 S G2
INTÉRFASE
Precisamos lembrar que todo DNA é uma fita molde 
em potencial...
As duas fitas servem como
MOLDE?
SIM...
Mas esse processo implica
no reconhecimento, de cada
nucleotídeo nas fitas-molde
de DNA, por um nucleotídeo
complementar livre (não
polimerizado).
INTÉRFASE
Lembrar que:
A T
G C
gnaldo imote
o
al osta
INTÉRFASE
INICIA EM UMA ZONA
DA CADEIA DE DNA RICA
EM SEQUÊNCIAS A-T
EM EUCARIOTO =
VÁRIAS ORIGENS
EM PROCARIOTO E
VÍRUS = 1 ORIGEM DE
REPLICAÇÃO APENAS
INTÉRFASE
Replicar... Nunca nem vi...!
Célula-
mãe
HELICASE
Single-stranded DNA binding proteins(SSB) :
proteínas => se ligam às cadeias molde = impede a
religação; mantém estabilidade da forquilha de
replicação.
PRIMASE
Na verdade o
primer é no
início da
FORQUILHA
TOPOISOMERASE evita o
superenovelamento
Semiconservativa? Que trem é isso?
Célula-
mãe
FITA 
MOLDE
FITA 
MOLDE
Célula-
filha
Célula-
filha
INTÉRFASE
OLHAAAA A PEGADINHAAAA!!!!
• Se a DIREÇÃO DE DUPLICAÇÃO É NO SENTIDO 5’-3’... Qual o sentido 
da FITA MOLDE “INICIAL” CONTÍNUA? 
a) 5’-3’
b) 3’-5’
c) Ferrou, professor! 
Fique 
LIGADO!!!
OUTROS primers (de RNA) vão
sendo adicionados, e a DNA
polimerase vai adicionando os
nucleotídeos...
FORMA-SE FRAGMENTOS de
“Nucleotideo + primer” =
Fragmentos de Okazaki.
Os primers são retirados (pela
DNA polimerase) e os fragmentos
de Okazaki ligados por DNA
LIGASE.
▪ G2 – intervalo entre a duplicação do DNA e o início da divisão
celular. Volta a ocorrer a síntese geral de proteínas, iniciada em
G1, e das moléculas necessárias à divisão, como os
componentes dos microtúbulos, que formarão o fuso mitótico
(conjunto de filamentos que levarão os cromossomos para os
polos da célula).
Q
u
a
n
ti
d
a
d
e
 d
e
 D
N
A
Fases do ciclo celular
G1 S G2
INTÉRFASE
▪ Tipo de divisão celular em que uma célula mãe haplóide (n) ou
diplóide (2n), sempre com cromossomos duplos, origina duas células
filhas contendo o mesmo número de cromossomos da célula mãe.
Pode ocorrer com células (n) ou (2n)
Não altera o número de cromossomos da célula mãe
A mitose também é chamada de divisão equacional e simbolizada
por E!
Nd
Ns Ns
2Nd
2Ns 2Ns
Célula mãe
Células filhas
MITOSE
▪ Mecanismo mais comum de reprodução dos organismos
unicelulares eucariontes;
▪ Processo pelo qual os seres pluricelulares são formados, seja
a partir de um pedaço do corpo (reprodução assexuada) ou a
partir de célula ovo ou zigoto (reprodução sexuada);
▪ Essencial ao crescimento, formação de gametas, à renovação
das células e à regeneração de partes de um organismo;
▪ Ocorre em quatro fases: Prófase, Metáfase, Anáfase e
Telófase.
▪ Mitos, em grego, significa fio – refere-se ao movimento dos
cromossomos durante a divisão.
MITOSE
1. DNA desespiralizado disposto na célula de maneira desorganizada.
2. Início da espiralização do DNA (os filamentos de cromatina começam a se
enrolar) para formar os cromossomos.
3. Duplicação dos centríolos que migram para os polos rodeados por fibras que,
em conjunto, formam o áster.
4. É a partir da região onde está o centríolo, chamado centro celular ou
centrossomo, que se forma o fuso mitótico.
5. Rompimento da carioteca e desaparecimento dos nucléolos (seus grãos se
espalham no citoplasma e dão origem aos ribossomos) .
Prófase (pro= primeiro)
1. Período muito curto.
2. carioteca se desintegra.
3. cromossomos – um pouco mais condensados – permanecem em aparente
desordem.
4. centrossomos (2 centríolos) alcançam os polos das células
5. fibras do fuso invadem a área antes ocupada pelo núcleo.
Prometafase
1. Grau máximo de espiralização dos cromossomos (visíveis ao M.O.)
2. Centríolos dispostos nos polos opostos da célula.
3. Cada cromátide está presa às fibras do fuso pelo cinetócoro (discos de
proteínas = buraquinhos onde entram as fibras no cromossomo).
4. Cromossomos duplos alinhados lado a lado na região mediana da célula,
formando a placa equatorial ou metafásica.
5. As cromátides irmãs se voltam uma para cada polo da célula.
6. No final da metáfase ocorre a divisão dos centrômeros.
Metáfase (meta= metade)
1. Cromossomos simples (cromátides irmãs) se separam e são puxadas para os
polos opostos da célula pelo encurtamento das fibras do fuso.
2. A igualdade das cromátides irmãs e a posição que ocupavam na metáfase
garantem uma distribuição idêntica do material genético.
3. Início da desespiralização dos cromossomos.
Anáfase (ana= movimento)
1. Ocorre a citocinese ou citodiérese (divisão do citoplasma)
2. Formação de duas células filhas contendo o mesmo número de cromossomos
da célula mãe.
3. Formação de duas novas cariotecas e dois novos nucléolos.
4. Cromossomos se desespiralizam adquirindo novamente o aspecto de
filamentos de cromatina e as fibras do fuso desaparecem.
Telófase (telos= fim)
Célula Animal
Célula Vegetal
Citocinese Centrífuga
Citocinese Centrípeta
Lamela média
Estrangulamento do 
citoplasma
Diferença da Telófase nas Células 
Tipo de divisão celular em que uma célula mãe sempre (2n) com
cromossomos duplos origina através de duas divisões sucessivas, quatro
células filhas contendo metade do número de cromossomos da célula
mãe.
Diminui pela metade o número de cromossomos da célula mãe.
2Nd
Célula mãe
Células filhas Ns Ns
Nd
Ns Ns
Nd
Meiose só ocorre em 
células diplóides (2n)
1ª divisão: Reducional (R!)
(Separação dos homólogos)
2ª divisão: Equacional (E!)
(Divisão das cromátides)
Meiose
Intérfase – Duplicação do DNA (Antecede a Meiose)
▪ Etapas da meiose
▪ Divisão Reducional ou Meiose I – (R!)
a) Prófase I
b) Metáfase I
c) Anáfase I
d) Telófase I
▪ Divisão Equacional ou Meiose II (E!)
a) Prófase II
b) Metáfase II
c) Anáfase II
d) Telófase II
Meiose
▪ Divisão Reducional ou Meiose I – (R!)
Prófase I
o Fase mais longa da meiose
✓ É dividida em 5 subfases:
a) Leptóteno
b) Zigóteno
c) Paquíteno
d) Diplóteno (ocorre o crossing-over ou permutação)
e) Diacinese
Troca de fragmentos entre 
cromossomos homólogos
Variabilidade genética
Meiose
Leptóteno
Separação dos centríolos
Zigóteno
Emparelhamento dos 
cromossomos homólogos
Tétrades ou bivalentes
Paquíteno
Quiasmas
Diplóteno
Terminalização dos quiasmas
Diacinese
Prófase I
Cromossomos homólogos duplicados e pareados Resultado das permutações
Paquíteno
(tétrade/bivalente)
Diplóteno
(Quiasmas)
Cromossomos 
modificados
Prófase I
Cromossomos
Homólogos
Fibras do fuso
Em virtude do emparelhamento, os cromossomos homólogos não
ficam alinhados no mesmo plano, como ocorre na mitose. Eles ficam
pareados, um oposto ao outro, presos às fibras do fuso na placa
equatorial da célula.
Metáfase I
1. Encurtamento das fibras do fuso.
2. Cromossomos homólogos se separam, indo cada um para um lado 
da célula.
3. Não ocorre divisão do centrômero!
4. As cromátides não se separam. 
Separação de cromossomos homólogos 
duplicados
A Segregação 
Independente dos 
homólogos
Promove variabilidade 
genética
Anáfase I
1. Célula mãe (2n) origina duas células filhas (n)
2. Os cromossomos continuam duplos e não ocorre divisão do 
centrômero!
3. Formação de duas novas cariotecas e de dois novos nucléolos.
4. No final da Telófase I os cromossomos se desespiralizam.
Divisão citoplasmática (citocinese)
Novos núcleos
Telófase I
• Ao terminar a primeira divisão, cada célula possui
apenas um cromossomo de cada tipo, portanto as
células filhas são haploides.
• Embora tenha havido redução, cada cromossomo
está duplicado. Isso significa que cada célula filha
possui duas cópias de cada molécula de DNA, uma
em cada cromátide. Com a segunda divisão, essa
situação se modificará.
• O intervalo entre a primeira e a segunda divisão é
muito curto e chamado de intercinese.
▪ Divisão Equacional ou Meiose II – (E!)
1. Duplicação dos centríolos.
2. Espiralização dos cromossomos.
3. Desaparecimento da carioteca.
Condensação dos
cromossomos
Prófase II
1. Cromossomos duplos não homólogos atingem o grau máximo de
espiralização.
2. Os cromossomos associam-se as fibras do fuso, alinhando-se no
centro da célula.
Cromossomos não homólogos pareados 
lado a lado na placa equatorial
Metáfase II
1. Ocorre o encurtamento das fibras do fuso e divisão do centrômero.
2. Cada cromossomos duplo origina duas cromátides irmãs (cromossomos
simples).
3. Os cromossomos simples são puxados para os polos da célula.
Separação das cromátides irmãs
Anáfase II
1. Ocorre divisão do citoplasma (citocinese) originando quatro células filhas.
2. As células filhas são haploides e possuem cromossomos simples.
3. A carioteca e o nucléolo reaparecem e os cromossomos sedescondensam.
Novos núcleos 
(haplóides)
Divisão citoplasmática
(citocinese)
Telófase II
o Formação dos gametas em animais
o Formação dos esporos nos vegetais
Finalidades da Meiose
Alterações cromossômicas
46 cromossomos
paternos (2n)
46 cromossomos
maternos (2n)
Espermatozóide (n)
(23 cromossomos)
Óvulo (n)
(23 cromossomos)
46 cromossomos 
(23 de origem paterna e 
23 de origem materna)
Finalidades da Meiose
Momento do ciclo celular
“Podemos ter indícios adicionais sobre a posição no ciclo celular ao corar as células
com corantes fluorescentes que se ligam ao DNA (revelando a condensação dos
cromossomos na mitose) ou com anticorpos que reconhecem componentes
celulares específicos, como os microtúbulos (revelando o fuso mitótico).
As células em fase S podem ser identificadas no microscópio pelo fornecimento de
moléculas visualizáveis que são incorporadas na nova síntese de DNA, como a
bromodesoxiuridina (BrdU) artificial, um análogo da timidina; os núcleos celulares
que incorporaram BrdU são, então, revelados pela coloração com anticorpos anti-
BrdU
Outra forma de avaliar o estágio que uma célula tenha alcançado no ciclo celular
é pela medida do seu conteúdo de DNA, que duplica durante a fase S. Essa
abordagem é grandemente facilitada pelo uso de corantes fluorescentes de ligação
ao DNA e o citômetro de fluxo. Podemos usar o citômetro de fluxo para determinar a
duração das fases G1, S, e G2 1 M, medindo o conteúdo de DNA em uma população
de células sincronizadas conforme avançam no ciclo celular.”
Momento do ciclo celular
distribuição das células indica que elas estão em
maior número de células em G1 do que nas fases
G2 1M, mostrando que G1 é maior do que G2 1 M
nessa população.
Marcação de células na fase S.
Micrografia de imunofluorescência de
células epiteliais do intestino de peixe-
zebra marcadas com BrdU. O peixe foi
exposto à BrdU, após o tecido ser
fixado e preparado para marcação
com anticorpos fluorescentes anti-
BrdU (verde). Todas as células estão
coradas com um corante fluorescente
vermelho. (Cortesia de Cécile
Crosnier.)
Pesquise:
• Esclerodermia e o Cinetócoro.