Aula ciclo celular 01-2020

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Genética Geral I
Profa: Débora Diniz
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SNUSTAD, D. PETER. Fundamentos da Genética
PIERCE. B. Genética um enfoque conceitual
GRIFFITHS, A. J. F. et al
KLUG et al
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA
CAMPUS JEQUIÉ
GENÉTICA GERAL I
Aula teórica 01
Prof : Débora Diniz
Ciclo celular
Ciclo celular
• Células são geradas a partir de células – divisão celular é a unica forma
de obtenção de novas células
CICLO CELULAR: sequência ordenada de eventos que envolvem a
duplicação do conteúdo celular, incluindo seu material genético e sua
divisão em células filhas
• Particularidades do ciclo podem variar de acordo com o organismo,
mas certas características são universais:
 Duplicação fiel do conteúdo genético (duplicação ou replicação do
DNA é o processo em que são copiados todos os filamentos de DNA
de uma célula. Isto ocorre pouco antes dos processos de divisão
celular.
 Segregação correta do material genético para as células-filha
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Ciclo celular
Ciclo celular eucariótico
Divisão celular
(Fase M)
Intérfase
G1
S
G2
Divisão do núcleo
(Mitose/meiose)
Divisão do citoplasma
(Citocinese)
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Ciclo celular
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Comportamento cromossômico durante o ciclo celular.
Ciclo celular
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Comportamento cromossômico durante o ciclo celular.
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Spoiler
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é um dos 23 pares de cromossomas do cariótipo humano, é o
maior de todos, com cerca de 246 milhões de pares de bases,
representando 8% de todo o DNA nas células
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Cromossomo 1 (humano)
Número de pares de bases : 245.522.847
Número de genes : 2281
Número de genes conhecidos : 1988
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Ciclo celular (resumo dos principais eventos)
Interfase
• Fase mais longa do ciclo celular – erroneamente considerada como
“fase de repouso”. Momento de grande atividade dentro da célula,
embora ao microscópio não possam ser observadas grandes modificações.
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Ocorre a duplicação do material genético dentro do núcleo. Os
cromossomos se duplicam e cada molécula de DNA-irmã fica unida pela
região do centrômero – cromátides-irmãs (visíveis apenas na Prófase)
Ciclo celular (resumo dos principais eventos)
Fase S
• A célula continua crescendo, duplicando seu conteúdo (organelas e
moléculas importantes) – MANUTENÇÃO DE TAMANHO
• Apresentam “PONTOS DE CHECAGEM” onde a célula decide se continua
ou não o processo de divisão – estímulos internos e externos
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•Fases Gap: G1 e G2
Ciclo celular (resumo dos principais eventos)
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PONTOS DE CHECAGEM DO Ciclo celular 
• Centrômero - constrição primária (determina “aparência” dos
cromossomos);
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Estrutura de um cromossômico eucariótico
• Telomêro - constrição secundária (extremidade dos braços
cromossômicos);
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Estrutura de um cromossômico eucariótico
• Centrômero - constrição primária (determina “aparência” dos
cromossomos);
• Tipos de Cromossomos (Metacêntrico, submetacêntrico,
acrocêntrico e telocêntrico);
• Posição do centrômero determina - razão entre braços ( braço
“p” e braço “q”);
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Estrutura de um cromossômico eucariótico
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menor
maior
Duas regras básicas para evitar confusão:
1) para determinar o número de cromossomos, conte o número de
constrições primárias (centrômero);
2) para determinar o número de moléculas de DNA, conte o número de
cromátides.
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centrômero
Cromátides-irmãs
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PONTOS DE CHECAGEM E CONTROLE DO
Ciclo celular 
Controle do ciclo
Ciclo celular 
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Controle do ciclo celular
• O controle do ciclo celular é feito por 2
proteínas: Ciclinas e Quinases Dependente de
Ciclinas (CDK’s);
•As Ciclinas induzem o avanço do ciclo através
de fosforilação das Quinases formando MPF
(fator promotor da fase M).
•As ciclinas se ligam às CDKs, controlando a sua
atividade de fosforilação. A montagem, ativação
e desmontagem do complexo CDK-Ciclina, são
eventos cruciais para o controle do ciclo celular;
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Controle do ciclo celular
•A quantidade de Ciclina muda durante ciclo,
mas a quantidade de CDK’s (Quinases
Dependente de Ciclinas )não mudam (níveis
constantes);
• Durante a Intérfase – níveis baixo de Ciclina
– MPF (fator promotor da fase M ) baixo;
• No final da Intérfase – aumenta Ciclina –
aumenta MPF – promove entrada da célula na
fase de Divisão;
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• O MPF ativo promove:
- degradação da membrana
- formação do fuso;
- condensação do cromossomos;
No final da Metáfase – diminui
Ciclina – diminui MPF – célula avança
para Anáfase e Telófase;
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Pontos de checagem (checkpoints)
O objetivo é analisar se todos os eventos que deveriam
acontecer em uma subfase ocorreram corretamente, de forma
a evitar gerar células filhas com erros.
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A célula também não termina M caso os cromossomos não se
encontrem alinhados corretamente na região mediana durante
a metáfase.
O principal ponto de checagem é entre G1 e S, tendo em vista o
fato de que a duplicação do DNA genômico requer grande
quantidade de recursos e energia.
Ciclo celular 
Pontos de checagem (checkpoints)
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centríolos
Ciclo celular – Citoesqueleto
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.Funções:
• O citoesqueleto apresenta, portanto,
várias funções, as quais podem ser
resumidas nos seguintes pontos:
• Garante forma e sustentação
mecânica da célula;
• Promove movimento de organelas e
vesículas citoplasmáticas;
• Importante na contração celular;
• Possibilita movimentos ameboides.
Ciclo celular – Citoesqueleto
• Duas estruturas do citoesqueleto -
processos de divisão nuclear e divisão
citoplasmática
• FUSO MITÓTICO: composto por
microtúbulos + protéinas
• ANEL CONTRÁTIL: composto por
filamentos de actina e miosina
arranjados em anel no Equador da
célula.
• Formação do Fuso depende dos
CENTROSSOMOS (centro formador
de de microtúbulos)
Matriz de proteínas com centenas de anéis
de Tubulina – sítios de nucleação: Possui
um par de centríolos (em células animais)
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Ciclo celular – Citoesqueleto
• Centrossomo é duplicado durante a Intérfase e
as duas cópias permanecem unidas;
• Centrossomos começam sua separação com o início da fase M;
• Cada centrossomo irradia um conjunto de microtúbulos denominados ÁSTER;
Ciclo do centrossomo
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• Os ásteres migram para os
pólos da célula formando os
PÓLOS DO FUSO;
• Com o rompimento do
envelope celular os fusos se
ligam aos cromossomos;
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Ciclo celular – Citoesqueleto
• Os microtúbulos se polimerizam e despolimerizam continuamente pela adição
e perda de tubulina;
• No início da Fase M os microtúbulos que formam o arranjo citoplasmático são
desorganizados para o ínico da formação do fuso
• Os fusos são menores e mais dinâmicos
• MAPs (proteínas associadas aos microtúbulos ) = estabilidade
• Fosforilação das MAPs + CATASTROFINAS = despolimerização rápida
• A interação entre os fusos de centrossomos distintos também favorece a
estabilidade do fuso mitótico – MICROTÚBULOS INTERPOLARES
• Os fusos se ligam aos cromossomos na região do centrômero por associação ao
CINETÓCORO (proteínas especializadas)
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Curiosidade!!!
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O sulfato de vincristina é um agente
quimioterápico útil para o tratamento de
neoplasias e pertence à classe dos
produtos naturais, pois é um alcaloide
obtido de uma planta florescente comum, a
pervinca (Vinca rósea Líné).
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Esta ação biológica da vincristina pode ser explicada por sua
habilidade em unir-se especificamente com a tubulina, que é
um componente chave dos microtúbulos celulares que dão
origem ao esqueleto celular. A inibição da formação completa
de tubulina acarreta uma dissolução dos microtúbulos,
interrupção da mitose na metáfase.
Ciclo celular – Fase M
Mitose
• Divisão nuclear associada à divisão
de células somáticas
• Dividida em estágios ordenados:
Prófase
Metáfase
Anáfase
Telófase
Citocinese
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Ciclo celular – Fase M (mitose)
Prófase
• os cromossomos duplicados se condensam gradativamente;
• Fora do núcleo os centrossomos iniciam sua separação ;
• Tem início a formação das fibras do fuso (microtúbulos – polimeros de
tubulina).
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Ciclo celular – Fase M (mitose)Pró-metáfase
• inicia-se com o rompimento do envelope nuclear;
• Ocorre a ligação dos cromossomos aos microtúbulos pelo CINETÓCORO;
• tem início a movimentação ativa dos cromossomos;
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Metáfase
• os cromossomos atingem o máximo de condensação
• Posicionamento ALEATÓRIO dos cromossomos no equador da célula –
PLACA METAFÁSICA
• Os microtúbulos dos cinetócoros pareados ligam-se aos pólos do fuso em
lados opostos da célula.
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Ciclo celular – Fase M (mitose)
Anáfase
• Ocorre a separação das cromátides-irmãs sincronicamente formando
os cromossomos- filho;
•Migração lenta dos cromossomos para os pólos da célula devido ao
encurtamento dos microtúbulos e afastamento dos pólos do fuso;
• Tem início o processo de citocinese com a formação do ANEL
CONTRÁTIL.
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Ciclo celular – Fase M (mitose)
Telófase
• Os cromossomos chegam aos pólos do fuso
• Tem início a formação de um novo envelope celular em torno de cada
conjunto de cromossomos
• Inicia-se a divisão do citoplasma pelo anel contrátil
• A Fase M termina com a formação do envelope nuclear e início da
citocinese.
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Ciclo celular – Fase M (mitose)
Citocinese
• Divisão do citoplasma em
posição intermediária e
igualitária entre os dois
novos núcleos
•Ocorre devido a formação
do anel contrátil que resulta
em um sulco que
“estrangula” a célula até unir
suas membranas
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Ciclo celular – Citocinese (Mitose)
Ciclo celular – Citocinese (Mitose)
Citocinese
•Em células vegetais não ocorre a formação do anel contrátil – microtúbulos
movimentam o FRAGMOPLASTO (vesículas preenchidas com material da parede
celular) que se fusiona formando uma nova parede.
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Ciclo celular – Citocinese (Mitose)
Recapitulando!!!
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Ciclo celular – Mitose
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• Quantidade de DNA e número de cromossomos no ciclo celular
Quais são os resultados geneticamente importantes do 
ciclo celular ???
• A produção de duas células que contém as mesmas instruções genéticas;
• São células idênticas – a replicação (fase S) cria uma cópia exata da cada
molécula de DNA, originando duas cromátides geneticamente idênticas;
• Outro resultado importante do ciclo celular é que cada uma das células
produzidas contém um complemento completo de cromossomos, não
havendo portanto redução ou aumento do número de cromossomos;
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MEIOSE: é um processo de divisão celular formado por duas
etapas. Por meio dela, há a formação de quatro células
haplóides (n) a partir de uma única célula diplóide (2n).
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Ciclo celular – Meiose
• Gametas são células especializadas para reprodução
•São haplóides: contém um único conjunto de cromossomos (uma única cópia da
informação genética)
•Células somáticas são diplóides: contém dois conjuntos cromossômicos (um conjunto de
origem paterna e um de origem materna)
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Ciclo celular – Meiose
•A meiose é o processo através do qual uma célula diplóide
dá origem a células haplóides – MEIOSE do grego = redução
•Consiste de DUAS divisões nucleares sucessivas e um ÚNICO
evento de duplicação de DNA – originando quatro células
HAPLÓIDES;
• De forma geral, é regulada da mesma forma que a Mitose;
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Ciclo celular – Meiose
• Entretanto, há algumas DIFERENÇAS IMPORTANTES
 o pareamento e alinhamento dos cromossomos
HOMÓLOGOS;
 a manutenção da união das cromátides-írmãs, durante a
primeira divisão meiótica;
 o processo de recombinação e crossing-over;
 a interrupção da meiose em alguns casos
 ausência de duplicação de DNA entre a primeira e
segunda divisões;
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Ciclo celular – Meiose
• Uma célula diplóide possui duas versões do mesmo cromossomo, cada
uma provêm de um dos parentais – CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS
• Cada homólogo porta os mesmos
genes;
•Podem portar versões diferentes
de um mesmo gene – ALELOS
• Versões parentais dos
cromossomos são muito similares,
mas NÃO idênticas.
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• Locus gênico: (do latim "lugar" , no plural loci) é o local fixo num cromossomo
onde está localizado determinado gene.
• Cromossomos homólogos: são cromossomos iguais entre si (do grego
homologus = igual, semelhante) que juntos formam um par.
• Genes alelos: Alelos são segmentos homólogos de DNA, formas alternativas
de um mesmo gene e afetam a mesma característica de modo diferente.
Cromossomos homólogos
Ciclo celular – Meiose
Ciclo celular – Meiose
• Dividida em duas partes
Meiose
Prófase I
Metáfase I
Anáfase I
Telófase I
Prófase II
Metáfase II
Anáfase II
Telófase II
DUPLICAÇÃO DO DNA
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Ciclo celular – Meiose: Prófase I
• Dividida em 5 fases
• SINAPSE - BIVALENTES ou TÉTRADES
• COMPLEXO SINAPTONÊMICO = estrutura protéica que alinha os
bivalentes
• QUIASMA e CROSSING-OVER = entre quaisquer cromátides não-irmãs
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Ciclo celular – Meiose: Prófase I-CROSSING OVER
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Ciclo celular – Meiose: Metáfase I
• Cromossomos homólogos dispõem-se pareados no equador da célula
formando a placa metafásica DUPLA.
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Ciclo celular – Meiose: Anáfase e Telófase I
• A célula segue para o segundo ciclo de divisão!!!
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C
ic
lo
 c
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u
la
r 
–
M
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io
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 I
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C
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lo
 c
el
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–
M
ei
o
se
 I
I
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Ciclo celular – Meiose II – distribuição aleatória na Anáfase II
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Ciclo celular – Meiose I e Meiose II
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• Quantidade de DNA e número de cromossomos no ciclo 
celular
QUAIS AS CONSEQUENCIAS GERAIS DA MEIOSE ???
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• Produção de quatro células (na maioria dos casos);
• O número cromossômico é reduzido à metade;
• As células são geneticamente diferentes umas das outras e da célula
parental
O Crossing-over embaralha alelos entre cromossomos homólogos
produzindo novas combinações alélicas;
A distribuição aleatória embaralha cromossomos (combinações de
cromossomos paternos e maternos) produzindo novas combinações de
alelos
Representam os principais mecanismos de 
produção de variabilidade
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Erros na meiose
Não-disjunção Anáfase I
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