Ciclo Celular

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Genoma Humano 
 
 Divisão celular 
* O DNA pode passar por duas etapas principais: 
- Expressão gênica: DNA é transcrito pela RNA 
polimerase, formando o RNA; esse RNA pode ser 
traduzido, gerando proteína. 
! O RNA polimerase se liga na região promotora, 
vai transcrever o gene; o RNAm primário passa 
por 3 etapas (splicing – retirada dos íntrons-, 
cauda poliA, CAP); após, RNAm sai do núcleo, 
vai para o citoplasma, onde irá acontecer a 
tradução. 
* Em determinados momentos da célula, ao invés 
de sofrer transcrição e tradução para gerar 
proteína, o DNA precisa sofrer replicação (fita de 
DNA é copiada inteira para formar outra célula; 
de uma célula mãe para uma célula filha – mitose, 
célula filha é idêntica a célula mãe; uma célula 
mãe dá origem a 4 células filhas, que são 
diferentes uma das outras, e diferentes da célula 
mãe – meiose, formação dos gametas-. 
! Para que aconteça mitose e meiose, o DNA 
precisa ser replicado. 
* Processo de replicação: acontece quando abre a 
forquilha de replicação; a DNA polimerase vai ler 
uma fita continuamente e a outra 
descontinuamente, formando os fragmentos de 
Aukasaki. 
 
 Importância da divisão celular 
! O tipo celular vai se diferenciar nas divisões 
celulares. 
! Células tronco da medula óssea, se diferenciam 
e se dividem o tempo todo, para formar as 
hemácias, leucócitos, plaquetas. 
 
 Divisão Celular 
Mitose 
* Acontece nas células somáticas, onde se tem 2 
células filhas geradas idênticas, 
* Conteúdo diploide – 2n 
* Mitose é para crescimento e diferenciação. 
! 2n = 46 cromossomos 
 
 
Meiose 
* Formação de gametas. 
* Células germinativas/reprodutoras 
* Conteúdo haploide – n 
! n significa 23 cromossomos. 
 
 
 Ciclo celular 
 
O ciclo celular se divide em 2 períodos: interfase 
e mitose. 
 
Interfase 
* Cor cinza: dividida em G1, S e G2. 
* Estado em que a célula passa a maior parte da 
sua vida. 
* Se uma célula optar ou receber um estímulo para 
que ela se divida, ela vai precisar aumentar de 
tamanho. 
* Em vários momentos da divisão celular da 
interfase, a célula está transcrevendo, produzindo 
proteínas que serão usadas. 
- Fase G0 – fase em que a célula não está com 
estímulo para se dividir. 
- Fase G1 – onde célula recebe estímulo para 
crescer, para preparar o DNA, produzir e 
sintetizar proteínas. 
- Fase S 
- Fase G2. 
! O momento da interfase, é o momento em que a 
célula está mais ativa, pois ela aumenta de 
tamanho, está produzindo novas organelas, 
duplicando DNA do núcleo. 
 
-> Fase G1 
* Fase em que não existe síntese de DNA, ou seja, 
não há replicação de DNA. Mas, é uma fase em 
que a célula está transcrevendo genes, está 
expressando os genes para produzir proteínas que 
serão necessárias para as próximas etapas. 
! Caso a célula não estiver em uma condição 
favorável (ph, estrutura) para prosseguir, essa 
célula retarda para G0 e não entra em divisão 
celular. Isso, para evitar que uma célula filha 
defeituosa seja produzida. 
* Síntese de RNAm para ser transcrito, que vai se 
traduzido em proteínas que serão necessárias para 
o processo de replicação do DNA. 
* CDKs – proteínas que vão ajudar a regular o 
ciclo celular, para verificar os ciclos celulares. 
 
! A replicação acontece na fase S. 
! Enzima necessária na hora da replicação – DNA 
polimerase, Helicase, telomerase. Todas essas 
enzimas têm que estar prontas na fase S, para a 
produção do DNA. 
! Um erro na divisão celular, provocado por uma 
mutação, ou por algum erro entre G1, S e G2 pode 
gerar um tumor. 
 
-> Fase S: 
* Fase de replicação do DNA; momento em que o 
DNA vai ser todo replicado. 
- As DNA polimerase abrem as origens e vão 
“caminhar”. 
* Formação da cromátide irmã. 
 
 
-> Fase G2: 
* Sintetizar RNA, transcrever genes para produzir 
protéinas e outras estruturas que serão necessárias 
na mitose. 
* DNA é verificado para ver se tudo foi replicado 
corretamente; se as pares de bases que estavam na 
célula mãe, estão certinhas nas células filhas. 
 
! Só se vê o DNA na forma de cromossomo, 
quando a célula entra em mitose. 
 
Mitose (Fase M) 
-> Prófase 
* Condensação dos cromossomos. 
* Formação do fuso mitótico e organização dos 
cromossomos e centrômeros. 
-> Prometáfase (Prófase) 
* Rompimento da membrana nuclear e 
cromossomos vão para o meio de célula; 
cromossomos vão começando a fixar o 
centrômero nos microtúbulos. Vai gerando a 
congressão dos cromossomos (organização dos 
cromossomos) no meio das células. 
 
-> Metáfase 
* Momento em que se tem a condensação máxima 
dos cromossomos. 
! Momento ideal de visualização dos 
cromossomos; nítido. 
* Cromossomos ficam no plano equatorial da 
célula, ou seja, no meio dela. 
 
-> Anáfase 
* Separação das cromátides irmãs (o fuso puxa 
uma cromátide para cada lado); um cromossomo 
para cada lado. 
 
-> Telófase 
* Cromossomos vão para o polo; 46 cromossomos 
em cada polo. 
* Formação da membrana nuclear em cada célula 
filha 
* Clivagem das células – citoplasma sofre 
invaginação e vai soltar. 
 
! Pode-se ver um cromossomo duplicado, com as 
duas cromátides irmãs (metáfase), ou um 
cromossomo com uma cromátide irmã (anáfase). 
 
Pontos de checagem 
* 1º ponto de checagem é em G1. Esse ponto de 
checagem são proteínas que vão avaliar se está 
tudo certo, se o ambiente está favorável. Após, vai 
para a fase S, e em seguida para G2. 
* Em G2, temos outro ponto de checagem: todo o 
DNA foi replicado? Replicou corretamente? 
Nenhuma base faltando ou trocada? Se tudo ok, 
vai para a mitose. 
* Dentro da mitose, temos outro ponto de 
checagem, que é na etapa de metáfase. As 
proteínas irão avaliar se todos os cromossomos 
estão alinhados e ligados no fuso, pois se os 
cromossomos não estiverem ligados no fuso, na 
hora de começar a ir cada um para o lado, ele não 
vai dividir, ocasionando erro na divisão. Ou seja, 
esse ponto de checagem dentro da mitose, verifica 
se todos os 46 cromossomos estão ligados no fuso. 
 
! Câncer – desregulação da divisão celular. Pode 
ser devido a vários fatores: pontos de checagem 
não estão funcionando corretamente, uma proteína 
que deveria transcrever o DNA e não está 
transcrevendo corretamente etc. 
! P53 – proteína que analisa o DNA em G1. Se ela 
detectar algum erro, ou ela corrige o erro dessa 
célula para que ela passe para a próxima fase, ou, 
caso não consiga corrigir, essa célula entra em 
apoptose. 
 
 
* Meiose – formação de gametas 
* Células que vou produzir são haploides. 
! Para gerar 4 células n veio de uma célula 2n. 
! Células somáticas – 23 pares de cromossomos 
homólogos (2n); uma célula 2n gera outra célula 
2n. 
* Gametas – 23 cromossomos (n); óvulos e 
espermatozoides são as únicas células haploides 
do nosso corpo. 
* As espermatogônias que vai gerar o 
espermatozoides, e o ovócito que vai gerar o 
Divisão celular para formação de 
gametas - Meiose 
óvulo, são 2n; vão sofrer meiose para gerar 4 
células n. 
 
* Meiose I 
- separação dos cromossomos homólogos 
(cromossomos semelhantes). 
- Divisão reducional – parte de uma célula 2n para 
n. 
* Meiose II 
- separação das cromátides irmãs. 
- divisão equacional 
 
 
! Se tenho uma célula (espermatogônia) com 46 
que vai gerar 4 espermatozoides com 23; oogônia 
com 46, que vai gerar um óvulo com 23. 
! Se um óvulo for fecundado com um 
espermatozoide 23, vai ter um embrião com 46 
cromossomos. 
 Meiose I 
* No exemplo acima, temos uma célula com 3 
cromossomos (um pequeno, um médio e um 
grande, do pai e da mãe; pequeno é homólogo do 
pequeno, médio é homólogo do médio e grande é 
homólogo do grande). Essa célula vai se dividir, 
passando por G1, S e G2, e vai entrar em meiose. 
* Quando entra em meiose I, vai ocorrer a 
separação dos cromossomos homólogos. 
* Na meiose II, tem todas as possibilidades de 
gametas mostradas. 
 
Prófase I 
* Fasemais longa, pois se divide em outras 5 
etapas; DNA já começa a se condensar, e já 
começamos a ver cromossomo. 
 
* Leptóteno 
- Aumento do grau de compactação da cromatina 
– formação dos cromossomos; 
 
 
* Zigóteno 
- Cromossomos homólogos vão se pareando: 
cromossomo 1 materno parea com o cromossomo 
1 paterno; 2 materno com 2 paterno ... = Sinapse 
- 23 bivalentes 
- Complexo Sinaptonêmico/Nódulos de 
recombinação: é fundamental para os 
cromossomos homólogos não se separem na 
próxima etapa. 
 
* Paquíteno 
- Crossing-over/Permuta gênica: acontece dentro 
da prófase da meiose I; 
- Quiasma: locais que acontece a quebra do DNA 
e troca do material genético. 
- O complexo está completo; é como se fosse 
essas linhas, segurando um cromossomo no outro. 
E está pronto para o crossing-over (1 do materno 
trocando com o 1 paterno). 
 
! O crossing-over é importante pois ele dá a 
recombinação gênica, o que faz com que se tenha 
diversidade genética, que consequencia uma maior 
adaptabilidade no meio ambiente. 
! Crossing-over = variabilidade genética. 
 
 
* Diplóteno 
- Desaparecimento do crossing-over 
- Componentes de cada bivalente começam a se 
repelir. 
- Cromossomos homólogos se separam, mas 
centrômeros permanecem unidos e conjunto de 
cromátides-irmãs continua ligado. 
- Os 2 homólogos de cada bivalente mantêm-se 
unidos apenas nos quiasmas. 
 
* Diacinese 
- Condensação máxima dos cromossomos. 
- Aumenta separação dos homólogos e 
compactação da cromatina. 
- Cromossomos migram para o equador da célula. 
 
 
Metáfase I 
* Membrana nuclear desaparece 
* Alinhamento dos bivalentes 
 
 
Anáfase I 
* Separação dos homólogos 
Telófase I 
* 2 conjuntos de cromossomos haploides estão 
agrupados nos polos opostos da célula. 
* Formação da membrana celular – citocinese 
 
 
Intercinese 
* Intervalo que prepara a célula para iniciar a 
meiose II. 
* Produção de RNAm para produção de 
proteínas que serão usadas na meiose II. 
Aula 16/08 
 Meiose II 
* Acontece a separação das cromátides - irmãs. 
* Parte de uma célula 2n, e vai ter 4 células n 
completamente diferentes uma das outras. 
 
Prófase II 
* Cromossomos condensados, que vão migrando 
para o equador da célula. 
 
Metáfase II 
* Fibras do fuso vão se ligar aos centrômeros. 
 
Anáfase II 
* Separação das cromátides - irmãs 
 
Telófase II 
* Membrana celular se invagina, para formar duas 
células vindo de uma célula, e duas células vindo 
de outra célula. 
! Célula 2n = 4 cromossomos (46) 
! Célula n = 2 cromossomos 
 
 
 
Consequências da Meiose 
* Gera 4 células filhas, e cada célula filha com n 
cromossomos. Isso é importante, pois caso não 
acontecesse, se não reduzissemos o nº de 
cromossomos pela meiose, a cada reprodução 
sexuada, dobrariamos o número de cromossomo. 
Então, a reprodução sexuada só é possível, pois 
ocorre a redução dos cromossomos na meiose II. 
* Temos inúmeras possibilidades de composição 
genética do gameta, por conta do pareamento 
aleatório dos cromossomos na metáfase I. 
- 8 milhões de probabilidades 
* 2ª Lei de Mendel – Lei da associação 
independente dos genes: fatores são herdados de 
forma independente. 
* Crossing-over: gera variabilidade genética. 
Quanto mais variabilidade genética temos, melhor 
a adaptabilidade da nossa espécie. 
- Cromossomo recombinante – sofreu crossing-
over. 
- Quando tem baixa variabilidade genética, e uma 
mudança ambiental drástica, essa somatória 
consequencia um grave risco de extinção da 
espécie. 
Informações - Gametogênese 
Meiose masculina 
* Espermatogênese começa na puberdade. 
* 1 espermatogônia dá origem a 4 
espermatozoides. 
 
Meiose feminina 
* Oôgene começa na vida uterina – nossos oócitos 
começam no útero, mas ficam parados na prófase 
da meiose I até chegar na puberdade. Quando a 
mulher entra no ciclo menstrual, 1 oogônia dá 
origem a 1 oócito. 
- Oócito primário entra em meiose I, e ficam 
parados na prófase até a puberdade. 
- Na puberdade, entra em meiose II, e fica parado 
na metáfase II, e o sistema é completado na 
fertilização. Se o oócito não for fertilizado, ele vai 
ser eliminado. 
* Gestações em idades avançadas: ainda na barriga 
da mãe, temos possibilidade de termos contato com 
inúmeros agentes mutagênicos (por exemplo, o 
ultrassom - radiação); depois que nascemos, 
expostos a radiação solar, alimento, stress...