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74 Compreende todo o período que vai desde o surgimento da célula até o momento em que ela se divide. A intérfase é dividida em três períodos: 1) Período G1: a letra G vem da palavra gap, que significa “intervalo”, em inglês. Nesse período, ocorre crescimento da célula até alcançar seu tamanho normal. Há intensa produção de RNA no núcleo, e síntese de proteínas no citoplasma. 2) Período S: vem de synthesis. Nele, a célula duplica seu material genético, graças à replicação do DNA da cromatina. Após a duplicação, o cromossomo, que era formado por um cromonema, passa a ter dois filamentos unidos pelo centrômero. São duas cromátides. 3) Período G2: duplicado todo o material hereditário, a célula entra em outro período de crescimento, seme-lhante ao G1, mas com menor produção de RNA e de proteínas. É o momento de aparecimento das proteínas que irão constituir o fuso mitótico, assumindo um arranjo especial organizado pelos centríolos. É o processo de divisão que origina duas células-filhas com o mesmo número de cromossomos da célula-mãe. A mitose para os seres unicelulares, significa repro-dução. Quando um protozoário se divide, está, na verdade, originando 2 novos indivíduos. Para os pluricelulares, divisão celular se relaciona com: 1) Crescimento: o aumento do tamanho do indivíduo se dá pelo aumento do número e do tamanho das células. 2) Renovação celular: certos tecidos substituem periodicamente suas células graças às divisões de células precursoras. Assim ocorre a renovação dos glóbulos vermelhos do sangue e da camada superficial da epiderme. 3) Regeneração: alguns tecidos, como o tecido hepáti-co, têm grande poder de substituir células mortas graças às divisões das células restantes. 4) Cicatrização: nos casos de perda de células devido a lesões acidentais ou provocadas, ocorre substituição do tecido original por outro, formando o que chamamos de cicatriz. Isto ocorre quando se faz uma cirurgia, por exemplo. 5) Manutenção do número de cromossomos da célula: a mitose pode ocorrer em células haplóides (N), diplóides (2N), triplóides (3N), etc. Todas originam 2 células-filhas com o mesmo número de cromossomos. As pesquisas mostram que, com o crescimento da célula, a relação entre o volume celular e a área da sua membrana se torna desproporcional até alcançar um valor crítico, que desencadeia a divisão celular. Como a superfície da membrana é importante para as trocas com o meio externo, se essa superfície fica pequena em relação ao volume interno a ser mantido, a célula entra em divisão originando duas células-filhas menores e, portanto, capazes de absorver os nutrientes necessários à sobrevivência da célula ou tecido. Na mitose, verificamos comportamentos característicos dos cromossomos, mudanças na estrutura do núcleo, da membrana nuclear, dos centríolos e do nucléolo. As fases da mitose são em número de quatro e são denominadas como: prófase, metáfase, anáfase e telófase. A. Prófase É a mais longa. Tem início com um discreto aumento de volume Mitose O ciclo celular representado na figura. A fase de interfase é a mais longa. As fases da mitose, passo a passo. 75 do núcleo. A cromatina começa a se espiralizar. Os nucléolos desaparecem. Os centríolos já duplicados migram para os pólos da célula. Durante a migração, fibras protéicas se colocam como raios ao redor dos centríolos, formando o áster. Surgem, também, fibras que ligam um par de centríolos ao outro, formando o fuso mitótico ou fuso acromático. No final da prófase, a carioteca se rompe e os cro-mossomos, através dos centrômeros, ligam-se às fibras do fuso mitótico. B. Metáfase Os cromossomos se colocam na região equatorial da célula. As cromátides-irmãs, ainda unidas pelo centrômero, atingem seu grau máximo de condensação, tornando-se bem visíveis ao microscópio. É nesta fase que melhor se visualiza os cromossomos. C. Anáfase Seu início é marcado pela divisão dos centrômeros e separação das cromátides-irmãs. As fibras do fuso mitótico se encurtam e tracionam os cromossomos arrastando as cromátides-irmãs para pólos opostos (metacinese). No final dessa fase, em cada pólo há número de cromossomos igual ao que havia na célula que iniciou a divisão, embora agora com apenas um filamento cada um. Tem início a desespiralização dos cromossomos. D. Telófase Os cromossomos desespiralizados estão dispostos em dois conjuntos, um em cada pólo. Cada conjunto é envolvido por uma nova carioteca, que surge pela fusão de segmentos do retículo endoplasmático. Desaparecem os filamentos do áster e do fuso mitótico. Na região equatorial, em toda a circunferência da célula, surge o sulco de divisão, e, à medida que se aprofunda, aumenta o estrangulamento nesta região. Ocorre a separação das duas células- filhas. É a citocinese. Mitose na Célula Vegetal Em linhas gerais, a mitose da célula vegetal segue os mesmos passos da mitose animal, com algumas diferenças. As principais diferenças são: a) A célula vegetal superior não possui centríolos. Durante a formação do fuso mitótico, as fibras convergem para pontos localizados em pólos opostos na célula, mas não orientados em direção aos centríolos. A mitose vegetal é anastral. Como a célula animal tem centríolo e forma áster, sua mitose é astral. b) A célula animal sofre estrangulamento na região equatorial, que termina por dividi-la em duas (citocinese centrípeta). Na célula vegetal, não há estrangulamento. No final da telófase, vesículas originadas no complexo de Golgi se colocam no plano equatorial, no centro da célula. O conjunto de vesículas chama-se fragmoplasto, que forma a lamela média. c) Como a formação do fragmoplasto ocorre do centro para a periferia, a citocinese é centrífuga. Persistem falhas na parede celulósica recém-formada, através das quais se estabelecem pontes citoplasmáticas entre as células. São os plasmodesmos. O crescimento de tumores está relacionado com a falta de controle na divisão celular. As células não param de se dividir criando grandes massas de tecido celular. Diferença entre a citocinese de uma célula vegetal e uma célula animal. CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO DE TUMORES célula normal cresc. células normais mutações para células tumorais células tumorais se dividem sem controle células tumorais podem se espalhar pelo corpo Citogenética 76 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Desde que médicos começaram a solicitar regularmente exa- mes de tomografia computadorizada, cientistas se preocupam que o procedimento de imageamento médico possa aumentar o risco de o paciente desenvolver câncer. O aparelho bombar- deia o organismo com feixes de raios X, que podem danificar o DNA e provocar mutações que estimulam as células a formar tumores. Médicos sempre declararam, no entanto, que os benefícios su- peram os riscos. Os raios X, que giram em torno da cabeça, tórax ou outra região do corpo, ajudam a criar uma imagem tridimensional muito mais detalhada que as produzidas por um aparelho padrão de raios X, mas uma única tomografia sub- mete o corpo humano à radiação de 150 a 1.100 vezes mais intensa que os raios X convencionais, ou o equivalente a um ano de exposição à radiação de origens naturais e artificiais no ambiente. (STORRS. 2013. p.24-25). 1. (UNEB 2014) Considerando as possíveis alterações que os raios X podem provocar nas moléculas de DNA, é correto afir- mar: a) A radiação induz replicações do DNA fora da etapa S, do ciclo celular, o que inviabiliza a entrada da célula na divisão por mitose. b) O câncer é uma anomalia na regulação do ciclo celular e à perda de controle da mitose a partir de alteração de genes controladores desse ciclo. c) A emissão de raios X pela tomografia identifica as regiões no corpo que apresentam o DNA alterado e quais os tecidos que irão desenvolver um provável câncer no futuro. d) As alterações nas posições das pentoses, a partir da exposição de um DNA aos raios X, produzem mudanças irreversíveis na infor-mação genética presente no organismo. e) A exposição à radiação de raios X só é segura quando apresenta valores próximos ao de um aparelho de raios X convencional, mes- mo que seja com uma intensa repetição. 2. (CEFETMG 2014) O DNA apresenta diferentes níveis de con- densação, conforme representado na figura. No momento em que o DNA de uma célula somática humana for visualizado no nível “F” de condensação, está ocorrendo o processo de a) síntese de proteínas. b) multiplicação celular. c) permutação cromossômica. d) produção de ácido ribonucleico. e) duplicação do material genético. 3. (CFTMG 2013) Observe a fase do processo de divisão celu- lar de uma célula, cuja ploidia é 2n = 2, conforme a figura. Conclui-se que a fase mostrada na figura refere-se à mitose, pois se fosse meiose a) as cromátides irmãs estariam afastando-se em direção aos polos da célula. b) a visualização dos cromossomos seria impossível. c) os cromossomos mudariam de formato. d) o número cromossômico seria diferente. 4. (IFCE 2011) Quando ocorre a divisão celular descontrolada das células de determinada região do organismo, pode ocorrer a formação de um tumor. Nos tumores benignos, as células permanecem no local, prejudicando apenas o órgão onde se originou o tumor ou os tecidos vizinhos. O câncer é um tumor maligno prejudicial que se espalha para outras regiões do cor- po. O processo celular envolvido nessa desobediência genética é chamado de a) meiose e origina células haploides. b) fissão e ocorre nas células eucarióticas dos animais evoluídos. c) mitose e tem participação dos centríolos. d) cromossômico e origina duas células diploides. e) mitose celular e origina células haploides. 5. (UDESC 2010) Assinale a alternativa correta quanto à mitose na espécie humana, referente à fase da anáfase (1), da prófase (2), da telófase (3) e da metáfase (4), respectivamente: a) (1) Os cromossomos duplicados na interfase começam a se con- densar. (2) Ocorre a separação das duas cromátides-irmãs. (3) Os cromossomos se deslocam em direção à região da placa equato- riana e há a formação do fuso mitótico. (4) Os cromossomos se descondensam e as fibras do fuso mitótico desaparecem. b) (1) Os cromossomos se deslocam em direção à região da placa equatoriana e há a formação do fuso mitótico. (2) Os cromossomos duplicados na interfase começam a se condensar. (3) Os cromos- somos se descondensam e as fibras do fuso mitótico desaparecem. (4) Ocorre a separação das duas cromátides-irmãs. c) (1) Ocorre a separação das duas cromátides-irmãs. (2) Os cro- mossomos se descondensam e as fibras do fuso mitótico desapa- recem. (3) Os cromossomos duplicados na interfase começam a se condensar. (4) Os cromossomos se deslocam em direção à região da placa equatoriana e há a formação do fuso mitótico. d) (1) Os cromossomos duplicados na interfase começam a se con Mitose 77 densar. (2) Ocorre a separação das duas cromátides-irmãs. (3) Os cromossomos se descondensam e as fibras do fuso mitótico desa- parecem. (4) Os cromossomos se deslocam em direção à região da placa equatoriana e há a formação do fuso mitótico. e) (1) Ocorre a separação das duas cromátides-irmãs. (2) Os cro- mossomos duplicados na interfase começam a se condensar. (3) Os cromossomos se descondensam e as fibras do fuso mitótico de- saparecem. (4) Os cromossomos se deslocam em direção à região da placa equatoriana e há a formação do fuso mitótico. 6. (G1 - cftmg 2010) A questão refere-se ao gráfico a seguir. Um pesquisador, com a finalidade de estudar a forma e o tama- nho dos cromossomos de uma célula, interrompeu a divisão celular na fase em que eles se encontravam na máxima con- densação. Analisando esse processo, pode-se deduzir, corretamente, que a fase em questão é a de número a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 7. (FUVEST 2014) A sequência de fotografias abaixo mostra uma célula em interfase e outras em etapas da mitose, até a formação de novas células. Considerando que o conjunto haploide de cromossomos cor- responde à quantidade N de DNA, a quantidade de DNA das células indicadas pelos números 1, 2, 3 e 4 é, respectivamente, a) N, 2N, 2N e N. b) N, 2N, N e N/2. c) 2N, 4N, 2N e N. d) 2N, 4N, 4N e 2N. e) 2N, 4N, 2N e 2N. 8. (UFRGS 2013) A figura abaixo representa o ciclo celular de uma célula eucariótica. Assinale a alternativa correta em relação à interfase. a) A interfase é o período em que não ocorre divisão celular, e a célula permanece sem atividade metabólica. b) As células que não se dividem são normalmente mantidas em G0. c) O nucléolo desaparece durante o G1. d) A quantidade de DNA permanece constante durante o período S. e) O G2 caracteriza-se pela presença de cromossomos constituídos de uma única cromátide. 9. (UFPB 2012) O aumento da temperatura nas últimas déca- das, principalmente influenciado por fatores antrópicos, como a crescente emissão de CO2 devido a um processo de industrialização massivo, está diretamente rela- cionado à alta incidência de câncer de pele na população, em consequência do aumento da radiação UV. Utilizando os co- nhecimentos sobre ciclo celular e material genético, julgue as afirmativas a seguir, relativas à ação da radiação UV sobre as células: ( ) Provoca mutações que podem aumentar a ação dos fatores de crescimento celular. ( ) Destrói os tecidos. ( ) Induz a célula a parar de se multiplicar. ( ) Acarreta mutações que podem diminuir a ação das proteínas de checagem do ciclo celular. ( ) Aumenta o tamanho das células. 10. (IFSP 2012) Bioquímicos, médicos, biólogos, químicos, en- tre outros, podem trabalhar em pesquisa e descobrir substân- cias que podem interferir em algum mecanismo celular e com isso auxiliar na saúde humana. Entre elas, está a vinblastina, alcaloide que impede a formação das proteínas chamadas mi- crotúbulos, presentes nas fibras do fuso. Ela pode a) inibir divisões mitóticas, impedindo, assim, o crescimento de um tumor. b) inibir divisões meióticas, impedindo, assim, a formação de célu- las somáticas. c) reduzir a digestão lipídica, favorecendo a perda de massa cor- pórea. d) facilitar a perda de proteínas durante a digestão, favorecendo o emagrecimento. e) estimular a divisão citoplasmática do final da mitose, estimulando o crescimento. Citogenética 78 1: [B] Os tumores malignos se desenvolvem quando as células sofrem mitoses anormais e desordenadas. Mutações nos genes regulado- res do ciclo podem produzir células cancerosas. A dose de radiação envolvida na maioria dos exames de raios X, tanto em técnicas convencionais quanto nas digitais, é bem peque- na. A preocupação é com a repetição de exames. Doses relativa- mente altas em exames de TC (Tomografia Computadorizada) e procedimentos intervencionistas aumentam a chance de câncer relacionado à radiação. 2: [B] Durante o processo de multiplicação celular o material genético (DNA) encontra-se duplicado e condensado. 3: [D] Caso a célula 2n = 2 estivesse em metáfase meiótica I, o arranjo cromossômico seria diferente e os cromossomos homólogos esta- riam pareados. Se estivesse em metáfase meiótica II, o número de cromossomos seria diferente. Nesse caso, observaríamos apenas um cromossomo duplicado preso à região meridiana do fuso de microtúbulos. 4: [C] Um tumor se forma a partir das sucessivas mitoses que ocorrem de modo descontrolado em um tecido. A mitose ocorre com a participa- ção dos centríolos e origina duas células diploides. 5: [E] A primeira fase da mitose é a prófase (2), quando se inicia a con- densação dos cromossomos e ocorre a fragmentação da carioteca. A fase seguinte é a metáfase (4), quando os cromossomos con- densados migram para a região equatorial da célula, formando a placa equatorial ou metafásica. Logo após a metáfase inicia-se a anáfase (1), fase em que ocorre a separação das cromátides-irmãs,puxadas para polos opostos pelo encurtamento dos microtúbulos do fuso do centrossomo. Na telófase (3), última fase da mitose, os cromossomos se descondensam, as fibras do fuso mitótico desapa- recem, uma nova carioteca organiza-se ao redor de cada conjunto de cromossomos e ocorre a divisão citoplasmática (citocinese) para a formação de duas células-filhas. 6: [B] A fase da mitose em que os cromossomos encontram-se na máxima condensação é a metáfase, representado pelo número 2. As fases da mitose são: prófase (1), metáfase (2), anáfase (3) e telófase (4). 7: [D] Considerando que a célula 1 é diploide (2N) e está no período G1 da interfase, pode-se afirmar que a célula 2 acha-se na prófase da mitose e possui 4N de DNA; a célula 3, em anáfase também apre- senta 4N de DNA e a célula 4, no final da telófase, possui 2N de DNA em seu núcleo. 8: [B] Durante a interfase não ocorre divisão celular, mas a célula está submetida à intensa atividade metabólica relacionada à execução de suas mais diferentes funções. As células que não se dividem permanecem em uma subfase do G1 que é designada como G0. O nucléolo está presente durante a interfase e desaparece durante a divisão celular. O período S caracteriza-se pela duplicação do DNA resultando em cromossomos compostos de duas cromátides. Essa constituição é medida no período G2 e só se desfaz mediante divisão celular. 9: V - F - F - V - F. A radiação UV emitida pelo sol pode desregular o ciclo celular das células epidérmicas, causando morte celular (queimaduras), enve- lhecimento precoce (rugas e manchas) e câncer, caracterizado pela proliferação celular desregulada e invasiva. 10: [A] Os medicamentos inibidores da formação dos microtúbulos de tubu- lina podem ser utilizados como agentes antimitóticos. A não forma- ção do fuso de divisão é capaz de inibir o crescimento de tumores. Mitose