Relatório de Biologia Celular

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Ciclo Celular
	Uma célula se reproduz ao executar uma sequência organizada de eventos em que ela duplica seu conteúdo e, então, divide-se em duas. Esse ciclo de duplicação e divisão, conhecido como ciclo celular, é o mecanismo essencial pelo qual todos os seres vivos se reproduzem. Em espécies multicelulares, sequências longas e complexas de divisões celulares são necessárias à produção de um organismo funcional. A função básica do ciclo celular é duplicar a imensa quantidade de DNA nos cromossomos e, então, segregar as cópias em duas células-filhas geneticamente idênticas.
	O ciclo celular é formado por duas fases: interfase e mitose. A interfase corresponde à maior parte do ciclo, sendo um momento de grande atividade metabólica e de crescimento celular. A mitose, por sua vez, é mais curta e é quando se observa a divisão da célula em duas células-filhas. Tendo como base os processos de duplicação e segregação do DNA, a interfase (núcleo inteiro), se dividi em 3 fases, a fase S, onde ocorre a síntese e duplicação do DNA, e duas fases de intervalo G1 e G2 , entre a fase M e a fase S e entre a fase S e a mitose, respectivamente. No primeiro intervalo, ocorre a síntese de RNA, proteínas e organelas celulares, destaca-se um aumento no tamanho celular, é na fase G1 que encontramos o chamado ponto de restrição, que impede que células com material genético danificado, por exemplo, continuem o ciclo. Já no segundo intervalo, observa-se o acúmulo de energia necessária para a realização da divisão celular, é na fase G2 que ocorre a verificação da duplicação dos cromossomos e de possíveis danos no DNA reparados, é nela também que é sintetizada a tubulina, necessária para formação dos microtúbulos.
	Enquanto isso, na mitose, é possível a distinção de 5 etapas: prófase, prometáfase, metáfase, anáfase e telófase. Ademais, durante as últimas etapas da mitose, ocorre a chamada citocinese, que consiste na divisão do citoplasma, através da formação de um sulco de clivagem que divide a célula em duas. Durante as 5 etapas da mitose podemos observar os seguintes eventos:
· Prófase: observa-se a presença dos cromossomos duplicados como duas cromátides-irmãs unidas pelo centrômero. Inicia-se a formação do fuso mitótico, formado por microtúbulos que partem do centrossomo e são responsáveis por garantir a movimentação dos cromossomos durante a mitose. Nessa fase os nucléolos desaparecem.
· Prometáfase: observa-se a fragmentação da membrana nuclear e uma maior condensação dos cromossomos. Os microtúbulos ligam-se em regiões especiais do cromossomo denominadas cinetocoro.
· Metáfase: os cromossomos estão dispostos no plano equatorial da célula. Eles migram para essa região graças à ação dos microtúbulos. Nessa etapa os cromossomos atingem o maior grau de condensação.
· Anáfase: as cromátides-irmãs separam-se e migram para cada polo da célula devido ao encurtamento dos microtúbulos. Durante essa etapa, observa-se o alongamento da célula. Ao final, em cada extremidade, será encontrada uma coleção completa de cromossomos.
· Telófase: os envoltórios nucleares são reconstruídos, dando origem a dois núcleos. O nucléolo também reaparece, e os cromossomos descondensam-se. Os microtúbulos do fuso desaparecem.
O núcleo interfásico tem como componentes o envoltório, o nucleoplasma, a cromatina e o nucléolo, durante a interfase o núcleo permanece inteiro, realizando síntese de RNA, DNA e proteínas, quando a célula entra em mitose é parado todo o processo de replicação, transdução e tradução do DNA. A cromatina, é formada por DNA + proteínas (núcleo proteico), essas proteínas podem ser estônicas e não estônicas, a cromatina pode ser classificada ainda como heterocromatina (centrômero) e eucromatina (mais acessível a enzimas que realizam transcrição), durante a interfase a cromatina está presente em seu estado menos condensado, já durante a mitose a cromatina se encontra condensada mais intensamente, o que facilita no momento da divisão, sendo possível diferenciar também a cromatina do cromossomo pelo grau de empacotamento. A quebra e a remontagem do envelope nuclear ocorrem durante a mitose.
Já o DNA, é uma dupla hélice, formadas por fitas de nucleotídeos, estes que por sua vez, são formados de bases nitrogenadas, pentoses (desoxirribose) e fosfatos, e estão ligados entre si por ligações fosfodiéster. Além disso as fitas de nucleotídeos são complementares e anti-paralelas (extremidade 3’ e extremidade 5’). A dupla hélice de DNA atua como um molde para sua própria duplicação, tendo uma natureza semiconservativa. Uma vez iniciada a replicação em cada ponto de origem, ela se propaga para os dois lados da molécula de DNA, a esse movimento para lados opostos se denomina replicação bidirecional, o local onde os dois filamentos de DNA da dupla hélice se separam têm a forma da letra Y e são chamados de forquilhas de replicação. A replicação bidirecional envolve duas forquilhas que se movem em direções opostas.
A replicação do DNA é semicontínua, as duas cadeias parentais da dupla hélice vão, ambas, sendo replicadas em cada forquilha de replicação que avança. A enzima responsável pela polimerização dos desoxirribonucleotídeos na síntese do DNA, a DNA-polimerase, polimeriza somente na direção 5’-3’, e, então, ambas as cadeias-filhas devem ser sintetizadas na direção 5’-3’. Mas, os dois filamentos de DNA da hélice dupla são antiparalelos, isto é, um deles tem a direção 5’-3’ e o outro a direção contrária. Tomando como referência o sentido do movimento da forquilha de replicação, a cópia da cadeia parental 3’-5’pode ser sintetizada continuamente. A outra cadeia parental, 5’-3’ tem de ser copiada de um modo descontínuo, por meio da síntese de uma série de fragmentos (fragmentos de okazaki).
Para que o processo de replicação ocorra, são necessárias muitas outras enzimas com funções específicas, além das DNA-polimerases, por exemplo, a helicase, responsável pelo desenrolamento da dupla hélice (quebra das pontes de hidrogênio), a porção desenrolada de DNA deve ser então estabilizada, o que é feito pelas proteínas SSP ao se ligarem às regiões de cadeias simples do DNA, elas mantém os filamentos separados, enquanto se processa a replicação. Para evitar o superenovelamento é necessária a atuação das enzimas denominadas DNA-tropoisomerases, essas enzimas, para relaxarem o stresse contorcional imposto pelo desenrolamento, introduzem quebras, seguidas de reuniões das ligações fosfodiéster na molécula de DNA. As DNA-polimerases não conseguem iniciar a síntese de DNA sem o auxílio de uma pequena sequência inicial ou primer, esses primers são segmentos curtos de RNA. Os primers que fazem parte dos pequenos fragmentos de Okazaki da cadeia descontínua são produzidos pela ação de uma RNA-polimerase especial, denominada primase. Nas células eucariontes, a DNA-polimerase catalisa a extensão do primer, formando sempre na direção de 5´ para 3´ um filamento de DNA que contém de outras DNA-polimerases, que apresentam atividade exonuclease 5´ (remove os iniciadores), os primers de RNA são removidos e substituídos por desoxirribonucleotídeos. Os fragmentos agora completos são finalmente unidos por outra enzima, a DNA-ligase.