BIO CEL 5 Núcleo e Divisão Celular 2022 (1)

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NÚCLEO E DIVISÃO CELULAR
Disciplina: Biologia Celular e Molecular
Profª. Msc. Aline Ximenes Fragoso
Fábrica / Célula
Núcleo
Retículo Endoplasmático 
e Ribossomos
Complexo 
de Golgi
Lisossomo
Membrana Plasmática
Proteína de Membrana
NÚCLEO CELULAR
Fábrica / Célula
Manual de Instruções -
Chefe / Núcleo
Funcionamento,
Produção,
Segurança,
Descarte.... 
O NÚCLEO É UM COMPARTIMENTO 
ESSENCIAL
❖ Principal característica que distingue as células eucariontes;
❖ 10% do volume da célula;
❖ Nele se encontra o DNA, exceto o das mitocôndrias;
❖ Delimitado por carioteca, membrana ou envoltório nuclear
(composto por 2 membranas que tem continuidade com a
membrana do RE);
❖ Este envoltório possui inúmeras perfurações – Poros – que
comunicam o interior do núcleo com o citosol.
O ENVELOPE NUCLEAR ou CARIOTECA
Constituído por duas 
unidades de membranas 
paralelas, que se fundem 
em algumas regiões 
formando perfurações 
denominadas poros 
nucleares.
MEMBRANA OU ENVOLTÓRIO 
NUCLEAR (CARIOTECA)
• Dupla-membrana;
• Com poros de comunicação com o citosol;
• Comunica-se com a cavidade do RE;
• 3000 a 4000 poros;
• São muito mais do que simples canais 
(nucleoplasma e citosol): complexo de 
proteínas na qual a passagem de 
macromoléculas é regulada.
NÚCLEO
O ENVELOPE NUCLEAR:
COMPLEXOS DE PORO NUCLEAR (NPCs)
COMPARTIMENTO NUCLEAR
❖ 46 cromossomos (DNA);
❖ Várias classes de RNA 
(mensageiro, ribossômico, 
de transferência, 
pequenos);
❖ Nucléolo;
❖ Proteínas reguladoras;
❖ Matriz nuclear ou 
nucleoplasma.
NUCLÉOLO E NUCLEOPLASMA
❖ Nucléolo: estruturas nucleares esféricas 
não envolvidas por membrana, cuja forma 
e organização estrutural variam de célula 
para célula. Participam principalmente da 
biogênese e montagem das subunidades 
ribossômicas (ribossomos) - RNAr.
❖ Nucleoplasma: constituído por uma
solução aquosa de proteínas, RNA,
nucleosídios, nucleotídios e íons, na qual
estão mergulhados o nucléolo e a
cromatina.
DNA X RNA
OS TRÊS COMPONENTES BÁSICOS DO DNA
- Um açúcar pentose: Desoxirribose;
- Um grupo fosfato;
- Uma base nitrogenada: Quatro tipos.
NUCLEOTÍDEO
A COMPLEMENTARIEDADE DAS BASES 
NITROGENADAS DO DNA
Fita 1
Fita 2
LIGAÇÃO DAS BASES NITROGENADAS DO DNA
COMPARAÇÃO ENTRE O DNA E RNA
O QUE É O DOGMA 
CENTRAL DA BIOLOGIA 
MOLECULAR?
CRICK F., 1970. NATURE.
REPLICAÇÃO
TRANSCRIÇÃO
TRADUÇÃO
EM 1956, CRICK DESVENDOU O DOGMA CENTRAL DA 
BIOLOGIA MOLECULAR: FLUXO DE INFORMAÇÕES
DOGMA CENTRAL 
DA BIOLOGIA 
MOLECULAR:
Fluxo de 
informação 
NÚCLEO
CITOPLASMA
DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR: 
FUNDAMENTO DA EXPRESSÃO GÊNICA
DOS GENES ÀS PROTEÍNAS
Fluxo de informação: DNA→RNA→PROTEÍNAS
Transcrição
Splicing 
Gênico
Tradução
EXPRESSÃO GÊNICA
1
2
3
1956 - “PROBLEMA DA CODIFICAÇÃO”: 
Como uma informação sob a forma de uma 
sequencia linear de nucleotídeos de RNA era 
traduzida para uma forma de uma sequência 
linear de um conjunto de subunidades 
quimicamente tão distintas - os aminoácidos 
das proteínas?
DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR: 
FUNDAMENTO DA EXPRESSÃO GÊNICA
Fácil entendimento,
pois são moléculas 
químicas semelhantes.
PROBLEMA DA 
CODIFICAÇÃO, pois 
são moléculas químicas 
muito diferentes.
????
Década de 60 - “PROBLEMA DA CODIFICAÇÃO” 
foi solucionado! 
A sequência nucleotídica de um RNAm é traduzida para a 
sequência de aminoácidos de uma proteína pelo uso de 
um CÓDIGO GENÉTICO
Robert W. Holley/ Har Gobind Khorana/ Marshall W. 
Nirenber
Nobel de Fisiologia/ Medicina em 1968.
Década de 60 - “PROBLEMA DA CODIFICAÇÃO” 
foi solucionado! 
O QUE É O CÓDIGO 
GENÉTICO?
COMO O CÓDIGO 
GENÉTICO É 
CODIFICADO?
CÓDIGO GENÉTICO 
DNA
QUAIS AS 
CARACTERÍSTICAS DO 
CÓDIGO GENÉTICO?
As principais características do código genético 
•CÓDONS (Trincas) - código genético é formado por trincas de
bases, que codificam o aminoácido.
• INEQUÍVOCO - ou seja, não é ambíguo: cada códon corresponde
a um aminoácido, nunca um códon mais de um aminoácido.
• UNIVERSAL - quase todos os organismos os códons têm o mesmo
significado. Exceção: código genético da mitocôndria, alguns fungos e
protozoários.
• LINEAR - sem superposição, isto é, os códons se sucedem
linearmente, e cada base só pertence a um códon.
QUAIS RNAs
PARTICIPAM DA 
SÍNTESE PROTEICA?
O RNA mensageiro 
(RNAm)
Diferenças estruturais entre o DNA e o RNA
No DNA são pares:
Adenina – Timina
Guanina – Citosina
No RNA são pares:
Adenina – URACILA
Guanina - Citosina
O QUE É 
TRADUÇÃO?
O QUE É 
TRANSCRIÇÃO?
TRANSCRIÇÃO
Segmento hipotético de um filamento de DNA com a sequência de bases:
DNA- ATGCCGAAATTTGCG
O segmento de RNAm formado na transcrição terá a sequência de bases:
RNA- UACGGCUUUAAACGC
DNA Fita 1- ATGCCGAAATTTGCG
RNA m- UACGGCUUUAAACGC
DNA Fita 2- TACGGCTTTAAACGC
DNA Fita 1- ATGCCGAAATTTGCG
DNA Fita 2- TACGGCTTTAAACGC
RNA m- AUGCCGAAAUUUGCG
TRANSCRIÇÃO
TRANSCRIÇÃO
CAP 5` e cauda poli-A: Proteger o RNA de degradação e 
dar estabilidade
Sequência de término
Guanina modificada (metilação)
SPLICING GÊNICO:
Processamento e união dos éxons
SPLICING GÊNICO:
Processamento e união dos éxons
Agora essa 
molécula irá 
para a 
Tradução
TRADUÇÃO E O CÓDIGO GENÉTICO
O código genético é 
UNIVERSAL: em quase todos 
os organismos os CÓDONS 
(TRINCAS DE BASES) têm o 
mesmo significado. 
Exceção: Mitocôndria 
(organela com DNA).
Assim, o códon AAU codifica 
o aminoácido Asparagina 
(Asn) tanto em um ser 
humano como em 
um Streptococcus.
TRADUÇÃO
Núcleo
Citoplasma
Carioteca
O RNAm possui o códon, 
e RNAt possui o 
anticódon e aminoácido 
para ser usado na 
construção da proteína
Códon do RNAm 
U U U C G A A A G U G C G U C 
TRADUÇÃO E O CÓDIGO GENÉTICO
Tipos de RNA:
RNA m: é um intermediário, que passa a informação do DNA para a 
proteína;
RNA t: responsável por levar o aminoácido correto para o RNAm no 
processo de tradução;
RNA r: ajuda na ligação do RNAt e do RNAm ao ribossomo. 
OBS: faz parte da constituição dos ribossomos.
TRADUÇÃO
Estrutura da molécula de RNAt: 
em forma de trevo 
TRADUÇÃO
RNAr: ajuda na ligação do RNAt e do RNAm 
ao ribossomo.
Mecanismo pelo qual o RNAm age 
como molde para a síntese de 
polipeptídeos.
TRADUÇÃO
RNAm e códons
RNAt com o anticódon e aminoácido
RIBOSSOMO
DIVISÃO CELULAR
Divisão ou Reprodução Celular
• Crescimento de organismos multicelulares (principalmente);
• Base da reprodução;
CÉLULA MÃE: Célula que vai se dividir;
CÉLULA FILHA: Produtos da divisão.
Célula - Mãe 2 Células - Filhas
Divisão em Células Procarióticas
• Fissão: os conteúdos da célula 
mãe são mais ou menos 
repartidos entre as duas células 
filhas;
• Os cromossomos da célula 
mãe são duplicados antes da 
divisão;
•Ex: E. coli (bactéria).
Divisão em Células Eucarióticas
• Cada vez que uma célula eucariótica se divide, ela passa por uma 
série de fases que formam o ciclo celular
DIVISÃO CELULAR
MITOSE
Regula a divisão das células somáticas, 
que regulam o crescimento do corpo, a 
diferenciação e os efeitos de 
regeneração tecidual.
MEIOSE
Ocorre somente em células da linhagem 
germinativa. A meiose resulta na 
formação das células reprodutoras 
(gametas).
As anormalidades do NÚMERO ou das ESTRUTURAS dos
cromossomos, os quais possuem significância clínica,
podem se originar tanto das células somáticas quanto das
células germinativas por erros na divisão celular.
Anormalidades
• Trissomia do Cromossomo 21 
ou Síndrome de Down
MITOSE
Processo de divisão celular comum, que resulta na formação 
de duas células geneticamente iguais à célula-mãe 
Cada ser humano, a partir de um zigoto (um ovócito
fertilizado por um espermatozoide), se forma em um
organismo de 100 trilhões de células.
Qual processo celular é responsável por isso?
MITOSE
O CICLO CELULAR
A alternância entre a mitose e a intérfase (G1, S e G2)é conhecida
como ciclo celular. O ciclo celular é governado por uma série de
pontos de controle .
-Células epiteliais: 10 horas;
-Hepatócitos: 1 vez/ano;
- Hemácias e neurônios: não 
se dividem, uma vez que 
estão totalmente 
diferenciados (estão 
aprisionados durante a fase 
G1 em uma fase diferente, 
não divisória, conhecida 
como G0).
A duração do ciclo celular
A duração do ciclo celular varia consideravelmente de um tipo
celular para outro.
A fase G1 é a limitante para 
a duração do ciclo celular.
10-12h
6 -8h
2 -4h
O CICLO CELULAR
Síntese de RNA e proteínas
Duplicação do DNA
Reparo no DNA e a 
célula se prepara 
para entrar na 
mitose
Fases do ciclo celular
Intérfase: G1, S e G2→Células crescem, duplicam seus conteúdos e o 
DNA.
• Formação dos cinetócoros (final da prófase).
• Início formação do fuso mitótico: Microtúbulos
irradiam-se a partir dos centrossomos à medida
que estes migram para os pólos da célula.
Prófase
MITOSE
Centrossomo: o principal MTOC 
nas células animais.
Centrossomo 
com microtúbulos igados.
Marcada pela condensação gradual dos cromossomos e o início da
formação do fuso mitótico ( fase mais longa).
• Continua a condensação
cromossômica.
• Ligação de microtúbulos
aos cinetócoros .
• Início da migração dos
cromossomos em direção
ao plano equatorial da
célula
Prometáfase (para alguns livros)
MITOSE
Marcada pelo rompimento da membrana nuclear.
Microtúbulo encurtando
Microtúbulo crescendo 
Cinetocoro 
Captura da extremidade
Pólo 
do 
Fuso 
Metáfase
• Os cromossomos de uma célula humana são analisados mais
facilmente na metáfase – Colchicina.
MITOSE
Marcada pela condensação máxima dos cromossomos e o 
alinhamento deles no plano equatorial da célula.
• Divisão longitudinal dos centrômeros: liberação das cromátides-
irmãs
• Migração dos cromossomos-filhos para os pólos opostos da
célula
Anáfase
MITOSE
Começa abruptamente quando os cromossomos se separam do 
centrômero.
• Cromossomos filhos presentes nos pólos
da célula.
• Início da descompactação cromossômica.
• Desmontagem do fuso mitótico.
• Reforma dos envoltórios nucleares ao 
redor dos cromossomos filhos.
• Cada núcleo recupera gradualmente sua 
aparência de intérfase.
Telófase
MITOSE
Citocinese
• Para completar o processo de divisão celular, o citolplasma é clivado por um
processo conhecido como CITOCINESE, que inicia à medida que os
cromossomos se aproximam dos pólos do fuso.
Conteúdo de 
cromossomos e 
DNA
MEIOSE
Divisão celular que é único de células germinativas
MEIOSE
Divisão Reducional
Divisão Equacional
2n
2n
n
n
REPLICAÇÃO DO DNA CROMOSSÔMICO
Separação de 
Cromossomos 
Homólogos
Separação de 
Cromátides 
Irmãs
• Condensação dos cromossomos.
• Ocorre Crossing- over (variabilidade genética) = é uma 
troca de material genético entre cromossomas homólogos. 
MEIOSE I
Prófase I
• Condensação dos cromossomos.
• Ocorre Crossing- over ( variabilidade genética).
• Apesar de ser um processo contínuo, cinco fases são 
distinguidas:
– Leptóteno
– Zigóteno
– Paquíteno
– Diplóteno
– Diacinese
MEIOSE I
Prófase I
• Membrana nuclear desaparece.
• Formação do fuso.
• Cromossomos pareados no plano equatorial com seus
centrômeros orientados para pólos diferentes.
MEIOSE I
Metáfase I
• Disjunção: separação pelos centrômeros.
• Distribuição independente - combinações aleatórias-
variação do material genético.
• O número de cromossomos é reduzido à metade - Cél.
Haplóide.
• Etapa mais propensa a erros ( não disjunção de maneira
correta ).
MEIOSE I
Anáfase I
• Dois conjuntos haplóides de 
cromossomos nos pólos, com 2C 
de DNA cada.
• Reorganização do nucléolo.
• Descondensação da cromatina.
• Envoltório nuclear.
MEIOSE I
Telófase I
• 2 células filhas haplóide: 23 cromossomos- n.
• 2 cromátides cada – DNA duplicado.
Citocinese
• Objetivos da Meiose I:
– Obtenção do número haploide de cromossomos » 
divisão reducional
– Variabilidade genética
• crossing-over (profase I);
• segregação ao acaso dos homólogos.
O conteúdo de DNA ainda está duplicado.
MEIOSE I
Semelhante à mitose, exceto pelo número de
cromossomos=23 (células haplóides).
MEIOSE II
Metáfase II: 23 cromossomos (2 cromátides cada) na
placa metafásica.
Prófase II
Metáfase II: 23 cromossomos (2 cromátides
cada) na placa metafásica.
Anáfase II: separação centromérica e
migração dos cromossomos para os pólos. Telófase II
Citocinese Quatro células haplóides
MEIOSE
• Resulta em 4 células 
geneticamente diferentes; 
• Há redução no número de 
cromossomos;
• Ocorre em células 
germinativas;
• Uma célula produzida por 
meiose, não pode sofrer 
meiose;
• É um processo demorado 
(podendo até, em certos casos, 
levar anos para se completar.)
Diferenças entre meiose e mitose
MITOSE
• Resulta em 2 células 
geneticamente iguais;
• Não há redução no número 
de cromossomos;
• Ocorre em células somáticas;
• Uma célula produzida por 
mitose, em geral, pode sofrer 
mitose;
• Muito importante na 
regeneração de células 
somáticas dos organismos 
multicelulares.
RESUMO
Obrigada!
alinexfragoso@gmail.com