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Ciclo Celular A interfase →A célula não está se dividindo →Intensa atividade celular = preparação para divisão celular ⇒G1 →Crescimento celular = célula acabou de ser formada →Produção de organelas citoplasmáticas e substâncias orgânicas (proteínas e RNA) →Célula aumenta seu volume →Início da duplicação do centrossomo (centro organizador de microtúbulos) →Há o ponto de checagem – verificar possíveis desjeitos →Cromossomos com 1 molécula de DNA = 1 cromátide, 1 centrômero e um telômero ⇒S →Duplicação da quantidade de material genético (maior etapa e mais demorada) →Duplicação do DNA semiconservativa ◦ 1 cadeia de nucleotídeos da molécula mãe, e outra nova e complementar à cadeia molde da molécula mãe ◦ União dos nucleotídeos = DNA polimerase ◦ Moléculas idênticas entre si ◦ Moléculas filhas não se separam completamente = unidas pelo centrômero ◦ Cromossomos formados por duas cromátides idênticas = irmãs ◦ Cromátide: cada um dos dois filamentos de DNA formados pela duplicação de um cromossomo ⇒G2 →Intensa síntese proteica = produção de moléculas orgânicas →Duplicação do centrossomo →É a fase em que a célula mais cresce →Há o ponto de checagem →Preparação para a divisão celular – fase que antecede a divisão A Divisão Celular Características gerais →Produção de células-filhas a partir de uma célula-mãe →Períodos: prófase, metáfase, anáfase e telófase →Funções: reparação (regeneração) dos tecidos, produção dos gametas, substituição de células mortas, desenvolvimento anormal dos tecidos (tumores) e crescimento do organismo Mitose ou divisão equacional →2 células com o mesmo número de cromossomos da célula inicial →Geneticamente idênticas →Reprodução assexuada, crescimento dos multicelulares e regeneração de tecidos →Células somáticas: 46 cromossomos em 23 pares de cromossomos homólogos – mitose = 23 pares de cromossomos homólogos com o mesmo número de cromossomos da célula inicial →Célula pode ser haploide ou diploide Meiose ou divisão reducional →4 células com a metade de cromossomos da célula inicial ◦ 1 célula diploide – 4 haploides →Formação dos gametas →Sempre célula diploide →Geneticamente diferentes →Garante a existência de uma fase haploide no ciclo de vida, que tem a fase diploide restabelecida por meio da fecundação = reprodução sexuada →Mitose X meiose I ◦ Profase: crossing over (meiose I) ◦ Metáfase: cromossomos alinhados no equador da célula individualizados (mitose) e alinhados aos pares (meiose I) ◦ Anáfase: separação das cromátides irmãs (mitose) e cromossomos homólogos (meiose I) Mitose Prófase →Início da condensação da cromatina = DNA inacessível (inativo) →Desaparecimento dos nucléolos = cessa a transcrição de RNAr (não consegue produzir RNA ribossômico pois o DNA está inacessível) →Há duplicação dos centríolos e cada par de migra para um polo da célula; microtúbulos surgem entre eles, dando início à formação do fuso mitótico →Formação das fibras do fuso, que são agregados de microtúbulos que conectam os centríolos aos cromossomos, provocando a sua locomoção durante a divisão celular = formação do fuso mitótico →Formação das fibras do Áster: ficam ao redor dos centríolos, ajudando a estabilizar o movimento dos cromossomos ◦ Arranjo radical de microtúbulos com aspecto de estrela organizado pelo centrossomo →Movimentação dos centrossomos para polos opostos da célula →Desintegração/degradação da carioteca para as fibras do fuso se ligarem aos cromossomos ◦ Deixa de existir limite físico entre o citoplasma e o material nuclear →Fixação das fibras do fuso nos centrômeros Pró-metáfase →Transição entre a prófase e metáfase →Caso haja essa fase, a desorganização do nucléolo e carioteca apenas se inicia na prófase, mas não ocorre completamente ◦ É, durante a pró-metáfase, que a desintegração finaliza →Ao invés de ocorrer durante a metáfase, a chegada dos centrossomos aos polos da célula só ocorre durante essa fase →Organização dos cromossomos: de cada lado do cromossomo há o cinetócoro, que se acopla ao fuso mitótico ◦ Complexo proteico (placas proteicas) na região do centrômero de cada cromátide-irmã ao qual se unirão microtúbulos do citoesqueleto que se organizaram em fibras do fuso (há ganchos onde se fixam os microtúbulos), puxando os cromossomos para organizá-los Metáfase →Centrossomos chegam aos polos da célula →Condensação máxima da cromatina, que passa a ser chamada de cromossomo (momento ideal para estudar o cariótipo humano) →Todos os cromossomos localizados no centro da célula (placa equatorial ou metafásica) = deslocamento dos cromossomos à região equatorial da célula →Duplicação do centrômero para facilitar a divisão das cromátides irmãs Anáfase →Separação/desorganização dos centrômeros = separação completa das cromátides-irmãs = cromossomos-irmãos →Cromossomos-irmãos puxados pelas fibras do fuso para polos opostos da célula = cada polo recebe o mesmo material cromossômico Telófase →Descondensação dos cromossomos = cromossomos se desespiralizam →Reorganização da carioteca e do nucléolo →Cariocinese: formação de novos núcleos →Citocinese: divisão do citoplasma ◦ Células animais: a citocinese inicia-se por uma constrição na região equatorial que, ao completar, divide a célula em duas; é possível graças a flexibilidade da membrana plasmática e atuação de microfilamentos de actina e miosina, que formam um anel contrátil = citocinese centrípeta (de fora para dentro) Mitose em células vegetais →Acêntrica: sem centríolos →Não há centrossomo e microtúbulos →Anastral: sem formação de fibras do áster →Citocinese centrifuga (de dentro para fora): grande resistência da parede celular = vesículas formadas pelo complexo de golgi se unem e formam uma lamela (placa) que cresce do centro para a periferia ◦ Complexo de golgi: produz matéria-prima para novas paredes celulares ⇒Seres procariontes não fazem mitose, mas sim fissão binaria Meiose →Tipo de divisão celular onde uma célula sofre duas divisões contínuas gerando no final do processo 4 células filhas geneticamente diferentes e com metade do número de cromossomos ◦ 1 célula diploide gera 4 haploides ◦ Ocorre durante a reprodução sexuada, com a produção dos gametas Interfase →Cresce, produz organelas, produz ATP, mais proteínas e, principalmente, na fase S, a célula vai duplicar sua quantidade de DNA Meiose 1 - reducional →Reduz à metade o número de cromossomos →1 célula diploide – 2 haploides Prófase I →Fase mais longa e mais importante da meiose →Leptóteno: início da condensação dos cromossomos = espiralização cromossômica ◦ Cromômeros: regiões mais condensadas dos cromossomos (bolinhas) →Zigóteno: pareamento dos cromossomos homólogos (sinapse) ◦ Surge também o complexo sinaptonêmico: conjunto de proteínas que vai unir os cromossomos homólogos para que possam fazer o crossing-over →Paquíteno: os cromossomos estão mais condensados; formação das tétrades (4 cromátides-irmãs unidas) ou bivalentes (2 cromossomos unidos) ◦ Crossing-over ou permutação: cromátides homólogas (irmãs) sofrem ruptura na mesma altura e os dois pedaços (duas partes de fitas de DNA) trocam de lugar; gera a variabilidade genética →Diplóteno: complexo sinaptonêmico se desfaz quase que inteiramente; formação dos quiasmas (única região unida dos cromossomos, onde ocorreu o crossing-over) →Diacinese: desintegração da carioteca e desaparecimento do nucléolo = preparação da célula para a movimentação dos cromossomos; cromossomos migram para os polos da célula, formando as fibras do fuso Metáfase I →Momento em que os cromossomos chegam aos polos→Cromossomos homólogos estão altamente condensados e se posicionam na placa equatorial no meio da célula de maneira pareada Anáfase I →Par de cromossomos homólogos separa-se = um cromossomo de cada par se dirige para um polo (são puxados para as extremidades) →Não ocorre a separação dos centrômeros como na mitose ◦ Em cada polo, há n cromossomos duplicados, cada um com duas cromátides-irmãs ligadas pelo centrômero = díades Telófase I →Centrossomos recolhem as fibras do fuso →Reorganização da carioteca e do nucléolo = cariocinese →Cromossomos desespiralizam-se = DNA acessível →Citocinese: separação do citoplasma ◦ Anel contrátil formado por actina e miosina com a formação de duas novas células com a metade do número de cromossomos Intercinese: →Período curto entre as meioses I e II →Duplicação dos centrossomo Meiose 2 – equacional →Número de cromossomos das células iniciais é mantido igual nas células que se forma →Cada célula haploide formada na meiose I sofre uma divisão = meiose II ou divisão meiótica →Separação das cromátides-irmãs e cada uma dirige-se para um dos polos 2 células haploides – 4 haploides Prófase II →Centrossomos deslocam-se para os polos e formam as fibras do fuso →Cromossomos espiralizam-se (se condensam) →Centríolos duplicam-se →Carioteca e nucléolo desaparecem →Cromossomos unem-se aos centrômeros pelas fibras dos cinetócoros Metáfase II →Centrossomos chegam aos polos →Fibras do fuso ligadas ao centrômero →Díades (2 cromossomos) no equador celular (meio da célula) = formação da placa equatorial ◦ Estão posicionados um embaixo do outro, mantendo a quantidade de cromossomos, com máxima condensação e duplicação do centrômero Anáfase II →Centrômeros separam-se →Cada cromátide-irmã de uma díade é puxada para um polo = cromossomo-irmão (4 cromossomos) Telófase II →Reconstrução das células →Fibras do fuso desaparecem (recolhidas pelo centrossomo) →Reorganização da carioteca (ndividualização dos núcleos) e nucléolo = →Cromossomos desespiralizam-se = DNA acessível →Citocinese: separação do citoplasma Mitose X Meiose Mitose Meiose Processo equacional Processo reducional Em células haploides e diploides (geralmente somáticas) Em células diploides (geralmente reprodutivas) Célula-mãe origina duas células-filhas idênticas entre si Célula-mãe origina quatro células-filhas diferentes entre si e com a metade do total de cromossomos da célula-mãe 1 divisão celular 2 divisões celulares Não gera variabilidade genética Gera variabilidade genética (crossing-over e segregação independente dos cromossomos) Utilizada para reprodução assexuada (unicelulares e pluricelulares), crescimento e Utilizada para reprodução sexuada (unicelulares e pluricelulares) regeneração (pluricelulares) Número de cromossomos continua o mesmo Reduz quantidade de cromossomos (posicionamento dos cromossomos no meio da célula e em pares) Divisão Celular em Bactérias →Procariontes: sem citoesqueleto →Divisão celular mais simples →Não ocorre por mitose →Material genético no nucleoide →Não há formação de gametas e não há meiose 1. Duplicação do cromossomo – único, circular e formado por uma molécula de DNA 2. Alongamento da célula 3. Invaginação na membrana plasmática na região mediana 4. Separação das duas células-filhas Reprodução →Fundamental para preservação da espécie, mas não necessária para sobrevivência do indivíduo →Relacionada a capacidade de duplicação semiconservativa do DNA – células resultantes com copias das moléculas originais Reprodução assexuada →Indivíduos geneticamente idênticos ao que lhes deu origem e entre si Descendentes diferentes só se sofrerem mutação →Mais simples, rápida e menos custosa →Única realizada pelos procariontes →Bipartição/cissiparidade/divisão binária: uma célula da origem a duas menores, de mesmos tamanhos – sem haver mitose (a mais comum nos procariontes) →Maioria dos eucariontes há reprodução assexuada e sexuada, mas a ameba, por exemplo, só realiza a assexuada →Brotamento ou gemiparidade: individuo produz um broto geneticamente idêntico que, ao crescer, geralmente se destaca e passa a ter vida independente Reprodução sexuada →Duas células haploides especializadas (gametas) ou dois núcleos haploides especiais se fundem, formando uma célula-ovo ou zigoto diploide ◦ Zigoto sofre mitoses sucessivas – novo individuo →Fungos: zigoto não forma novo individuo – sofre meiose imediata e origina esporos haploides que, por mitoses sucessivas, formarão novos indivíduos →Animais: meiose relacionada com a formação de gametas (espermatozoides e ovulo) →Plantas: meiose relacionada com formação de esporos →Espermatozoides: menores que os óvulos e com morfologia relacionada ao deslocamento →Óvulos: grandes, imóveis e com reserva de nutrientes para o desenvolvimento do embrião – nutrientes compõem o vitelo →Indivíduos não são iguais aos pais, mas semelhantes, e não são iguais entre si, a não ser em casos de gêmeos idênticos →Vantagens evolutivas A interfase Características gerais Mitose ou divisão equacional Meiose ou divisão reducional Prófase Pró-metáfase Metáfase Anáfase Telófase Mitose em células vegetais Interfase Meiose 1 - reducional Prófase I Metáfase I Anáfase I Telófase I Meiose 2 – equacional Prófase II Metáfase II Anáfase II Telófase II Reprodução assexuada Reprodução sexuada
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