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CICLO E DIVISÃO CELULAR GSER049600 – Citologia e Embriologia Prof. Dr. Renan Gaiardo Ciclo Celular • Programa de crescimento, divisão e proliferação celular. • Interfase • Período entre duas divisões • Crescimento da célula • Divisão Celular • Mitose ou meiose Interfase • Fase G1 • Crescimento e diferenciação, transcrição de RNAm, síntese de proteínas, cromossomos descondensados e simples – exercem a sua função. • Fase S • Síntese de DNA (duplicação), cromossomos descondensados e duplicados (cromátides-irmãs). • Fase G2 • Crescimento – síntese de proteínas para a divisão, a célula se prepara para divisão. Interfase •Algumas células, como os músculos e neurônios, entram em G0, fase em que o metabolismo celular é estável e não há crescimento. Controle do Ciclo Celular • A passagem de uma fase para outra é controlada por fatores de regulação que atuam nos pontos de checagem do ciclo celular. • Ciclinas e Cdk Controle do Ciclo Celular • Final de G1 (ponto de restrição) • Checa qualidade do DNA • Presença de fatores de crescimento • Tamanho celular • Dano irreparável no DNA = apoptose (morte celular programada e ordenada) • Fase S • Controle continuado da integridade do DNA • Permite reparo de possíveis erros durante a replicação Controle do Ciclo Celular • Final de G2 • Checa se há condições para mitose (tamanho celular, qualidade do DNA e nutrientes) • Previne início da mitose antes da replicação completa do DNA • Se não há condições: estado quiescente – reparo do DNA ou apoptose • Final da anáfase • Interrompe mitose se cromossomos não estão corretamente alinhados e se os centrossomos não estão bem ligados ao fuso mitótico (microtúbulos) O que a divisão celular tem a ver com o câncer? Na células cancerígenas, a mitose perde o seu controle crescendo cada vez mais originando um tumor. Esse crescimento descontrolado decorre da ativação de proto-oncogenes, ou seja, genes normais que se tornam um oncogene devido a uma mutação ou ao aumento de expressão gênica. Mitose Definição e Função • Distribuição dos cromossomos e dos componentes citoplasmáticos da célula-mãe, equitativamente, entre as duas células-filhas. • Multiplicação dos organismos unicelulares. • Crescimento e regeneração dos organismos multicelulares. • Cariocinese – divisão do núcleo • Citocinese – divisão do citoplasma Prófase e Metáfase Variação da quantidade de DNA 0 2 4 Q u an ti d ad e d e D N A TempoG1 S G2 Telófase Anáfase Cariocinese • Prófase • Início da condensação dos cromossomos • Desintegração da carioteca • Migração dos centríolos para os polos das células • Formação do fuso mitótico • Metáfase • Condensação máxima dos cromossomos • Alinhamento em fila no centro da célula (placa equatorial ou placa metafásica) Cariocinese • Anáfase • Separação das cromátides-irmãs • Migração dos cromossomos para os polos da célula • Telófase • Início da descondensação dos cromossomos • Reconstituição da carioteca e do nucléolos • Desaparecimento das fibras do fuso mitótico • Citocinese • Constrição na região equatorial da célula que, ao se completar, divide a célula em duas • Citocinese centrípeta (de fora para dentro) Esquematizando a Mitose (2n = 4) Meiose Definição e Função • Divisão em que uma célula diploide (2n) sofre duas divisões sucessivas produzindo quatro células-filhas haploides (n). • Produção de gametas – manter constante o número de cromossomos da espécie. • Recombinação genética – durante a meiose ocorre o crossing-over ou permutação, uma troca entre pares de cromossomos homólogos, o que promove novas combinações gênicas e aumentando a variabilidade genética. Crossing-over ou Permutação Variação da quantidade de DNA 0 2 4 Q u an ti d ad e d e D N A TempoG1 S G2 Meiose II Meiose I Meiose I – Reducional • Prófase I • Mais longa que a mitose • Pareamento dos cromossomos homólogos • Condensação máxima dos cromossomos • Desintegração da carioteca e do nucléolo • Metáfase I • Alinhamento em par no centro da célula e ligação às fibras do fuso • Anáfase I • Migração de cada cromossomo duplicado para os polos da célula • Telófase I • Regeneração da carioteca e divisão do citoplasma • Cromossomos ainda possuem duas cromátides Meiose II – Equacional • Prófase II • Mais rápida que a prófase I • Desintegração da carioteca e do nucléolo • Formação do novo fuso mitótico • Metáfase II • Alinhamento em fila no centro da célula • Anáfase II • Divisão do centrômero e divisão das cromátides-irmãs levadas aos polos da célula • Telófase II • Descondensação dos cromossomos • Regeneração da carioteca e do nucléolo • Divisão do citoplasma Esquematizando a Meiose (2n = 4) Diferenças entre Mitose e Meiose Mitose Meiose Uma divisão equacional. Duas divisões: uma reducional e outra equacional. Célula 2n produz duas células 2n. Célula 2n produz quatro células n. Não há crossing-over entre os homólogos. Ocorre crossing-over entre os homólogos. Células-filhas geneticamente idênticas à célula- mãe. Células-filhas geneticamente diferentes da célula- mãe. Divisão do centrômero na anáfase. Divisão do centrômero só na anáfase II. Na anáfase, acontece a migração dos cromossomos-filhos. Migração de cromossomos duplicados na anáfase I e simplificados na anáfase II. Produtos mitóticos geralmente são capazes de sofrer outras divisões mitóticas subsequentes. Produtos meióticos não podem sofrer divisão meiótica, mas podem empreender divisões mitóticas. Duas células-filhas produzidas por ciclo. Quatro células-filhas produzidas por ciclo. O número de cromossomos das células-filhas é o mesmo que o da célula-mãe. O número de cromossomos das células-filhas é metade do da célula-mãe. Ocorre normalmente na maioria das células somáticas. Presente somente nas células da linhagem germinativa. Começa no estágio de zigoto e continua ao longo da vida do organismo. Dá-se somente após o organismo superior atingir maturidade.
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