Aula 3 - Ciclo Celular e controle do ciclo

Prévia do material em texto

<p>Prof. Dr. Walace Kiffer Jr</p><p>1/21</p><p>Ciclo Celular:</p><p>Mitose</p><p>Visão Geral do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Controle do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Fases do Ciclo</p><p>Celular</p><p>Mitose</p><p>Citocinese</p><p>2/21</p><p> A única maneira de formar uma nova célula é duplicando uma célula já</p><p>existente:</p><p> Improvável que novas vidas apareçam;</p><p> Somos todos resultado de inúmeras divisões celulares!</p><p> 3 Bilhões de anos de divisões...</p><p> Uma célula se reproduz ao executar uma sequência organizada de</p><p>eventos em que ela duplica seu conteúdo e, então, divide-se em duas:</p><p> Ciclo Celular.</p><p> A função básica do ciclo celular é duplicar a imensa quantidade de DNA</p><p>nos cromossomos e, então, segregar as cópias em duas células-filhas</p><p>geneticamente idênticas.</p><p> Por isso, a divisão celular ocorre em duas fases:</p><p> Fase S (S de síntese de DNA): necessita de 10 a 12 horas;</p><p> Fase M (M de mitose): 1 hora;</p><p>Visão Geral do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Controle do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Fases do Ciclo</p><p>Celular</p><p>Mitose</p><p>Citocinese</p><p>3/21</p><p> Fases de divisão das Células:</p><p>Visão Geral do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Controle do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Fases do Ciclo</p><p>Celular</p><p>Mitose</p><p>Citocinese</p><p>4/21</p><p> Citoplasma é um local dinâmico:</p><p>Visão Geral do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Controle do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Fases do Ciclo</p><p>Celular</p><p>Mitose</p><p>Citocinese</p><p>5/21</p><p> Citoplasma é um local dinâmico:</p><p>Visão Geral do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Controle do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Fases do Ciclo</p><p>Celular</p><p>Mitose</p><p>Citocinese</p><p> Fases entre a divisão:</p><p> A maioria dos ciclos celulares possui fases de intervalo – a fase G1 entre a</p><p>fase M e a fase S, e a fase G2 entre a fase S e a mitose;</p><p> Necessidade de crescer e desenvolver organelas;</p><p> Permite a atividade metabólica normal das células:</p><p> No G1 os cromossomos não estão replicados.</p><p> No G2 os cromossomos estão replicados.</p><p> Avaliação das condições do meio interno e externo para a divisão.</p><p>6/21</p><p>Visão Geral do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Controle do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Fases do Ciclo</p><p>Celular</p><p>Mitose</p><p>Citocinese</p><p>7/21</p><p> Interfase:</p><p> Fases G1, S e G2.</p><p> Na fase G1 a célula pode:</p><p> Decidir que tudo está correto e o ambiente é favorável para divisão.</p><p> Entrar na fase G0 (zero), um estado de inatividade que pode durar até a morte da</p><p>célula ou do organismo.</p><p>Visão Geral do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Controle do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Fases do Ciclo</p><p>Celular</p><p>Mitose</p><p>Citocinese</p><p>8/21</p><p> Se as condições forem favoráveis:</p><p> Na fase G1 ou G0:</p><p> A célula avança até o ponto de comprometimento no final de G1:</p><p> Início ou ponto de restrição.</p><p> Se chegar ao Início a célula entra na fase S mesmo se os estímulos cessem.</p><p>Início ou Ponto de restrição</p><p>Visão Geral do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Controle do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Fases do Ciclo</p><p>Celular</p><p>Mitose</p><p>Citocinese</p><p>9/21</p><p> Tempo da divisão:</p><p>Visão Geral do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Controle do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Fases do Ciclo</p><p>Celular</p><p>Mitose</p><p>Citocinese</p><p>10/21</p><p> É possível observar as fases da divisão celular:</p><p> Técnicas de microscopia óptica;</p><p> Técnicas de microscopia eletrônica;</p><p> Técnicas de Microscopia de fluorescência.</p><p>Visão Geral do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Controle do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Fases do Ciclo</p><p>Celular</p><p>Mitose</p><p>Citocinese</p><p>11/21</p><p> O que controla a divisão celular:</p><p> Sistema de controle do ciclo celular;</p><p> Funciona como um relógio;</p><p> TODAS as etapas da divisão são</p><p>Monitoradas;</p><p> O sistema opera em 3 etapas:</p><p>1 - Início (ou ponto de restrição) no final</p><p>de G1, onde a célula se compromete à</p><p>entrada no ciclo celular e à duplicação</p><p>dos cromossomos.</p><p>2 - Transição de G2/M, onde o sistema de</p><p>controle dispara um evento mitótico precoce</p><p>que leva ao alinhamento de cromossomos</p><p>no eixo mitótico na metáfase.</p><p>Visão Geral do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Controle do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Fases do Ciclo</p><p>Celular</p><p>Mitose</p><p>Citocinese</p><p>12/21</p><p> O que controla a divisão celular:</p><p> Sistema de controle do ciclo celular;</p><p> Funciona como um relógio;</p><p> TODAS as etapas da divisão são</p><p>Monitoradas;</p><p> O sistema opera em 3 etapas:</p><p>3 - Transição entre metáfase e anáfase,</p><p>onde o sistema de controle estimula a</p><p>separação das cromátides-irmãs, levando</p><p>à conclusão da mitose e da citocinese.</p><p>Visão Geral do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Controle do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Fases do Ciclo</p><p>Celular</p><p>Mitose</p><p>Citocinese</p><p>13/21</p><p> O que controla a divisão celular:</p><p> Depende de proteínas-quinase dependentes de ciclinas (Cdks) ciclicamente ativadas;</p><p>Visão Geral do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Controle do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Fases do Ciclo</p><p>Celular</p><p>Mitose</p><p>Citocinese</p><p>14/21</p><p> Os cromossomos lineares das</p><p>células eucarióticas são estruturas</p><p>imensas e dinâmicas de DNA e</p><p>proteína, e sua duplicação é um</p><p>complexo processo que ocupa</p><p>uma fração importante do ciclo</p><p>celular.</p><p> A longa molécula de DNA de cada</p><p>cromossomo deve não apenas ser</p><p>precisamente duplicada – um feito</p><p>notável por si só –, mas o</p><p>empacotamento das proteínas</p><p>que cercam cada região daquele</p><p>DNA também deve ser</p><p>reproduzido, assegurando que as</p><p>células-filhas herdem todas as</p><p>características da estrutura</p><p>cromossômica.</p><p>Fase S: A replicação do DNA e do Centrossomo:</p><p>Visão Geral do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Controle do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Fases do Ciclo</p><p>Celular</p><p>Mitose</p><p>Citocinese</p><p>15/21</p><p> Centrossomo ou centro celular é o local onde partem os microtúbulos do citoesqueleto,</p><p>é o centro organizador próximo do núcleo. Ele consiste de duas estruturas cilíndricas</p><p>compactas que são conhecidas como centríolos.</p><p> Responsável pela ancoragem das fibras do fuso mitótico (estruturas responsáveis pela</p><p>separação das cromátides irmãs).</p><p>Fase S: A replicação do DNA e do Centrossomo:</p><p>Visão Geral do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Controle do</p><p>Ciclo Celular</p><p>Fases do Ciclo</p><p>Celular</p><p>Mitose</p><p>Citocinese</p><p> Fase M: Mitose: Divisão do núcleo e do citoplasma:</p><p> Após a conclusão da fase S e a transição através de G2, a célula sofre uma grande</p><p>perturbação na fase M.</p><p> O início da mitose, durante a qual as cromátides-irmãs são separadas e distribuídas</p><p>(segregadas) para o par de núcleos-filhos idênticos, cada um com sua própria cópia</p><p>do genoma.</p><p>16/21</p><p>17/21</p><p>Resumo</p><p> Toda célula se origina da divisão de uma célula preexistente;</p><p> O período que compreende todos os processos envolvidos na divisão</p><p>celular é denominado de Ciclo Celular;</p><p> O ciclo celular compreende duas Fases: a Interfase e a Mitose;</p><p> A interfase pode ser subdividida em fases G1, G2, G0 e S;</p><p> A fase S corresponde ao momento da síntese de DNA, na qual os</p><p>cromossomos são replicados;</p><p> A fase M (ou mitose) é subdividida em etapas: Prófase, Metáfase,</p><p>Anáfase e Telófase (finalizada por Citocinese);</p><p>18/21</p><p>Exercícios de</p><p>Fixação</p><p>Nas questões a seguir justifique as alternativas falsas.</p><p>1. Em relação ao ciclo celular:</p><p>a) A fase G do ciclo celular é o período durante o qual o DNA é replicado;</p><p>b) A fase G1‚ é o principal período de crescimento do material citoplasmático,</p><p>inclusive das organelas;</p><p>c) Durante a prófase, os centríolos se distanciam e formam-se as fibras do</p><p>fuso;</p><p>d) Na anáfase ocorre o início da citocinese;</p><p>e) A descondensação dos cromossomos se inicia na metáfase.</p><p>2. Analise as proposições apresentadas com relação ao tópico "Divisão celular".</p><p>a) Nos organismos pluricelulares, o crescimento e a reparação dos tecidos</p><p>ocorrem através de mitose.</p><p>b) Na mitose ocorre recombinação de genes e formam-se, ao final do</p><p>processo, quatro células, todas 2n (diploide) como a célula-mãe.</p><p>c) Em organismos adultos, todas as células apresentam a capacidade de</p><p>divisão, seja ela por processos de Mitose ou Meiose.</p><p>d) No processo de meiose ocorre uma replicação cromossômica para duas</p><p>divisões celulares.</p><p>e) Na primeira divisão meiótica ocorre a segregação das cromátides irmãs e na</p><p>segunda divisão ocorre a separação dos cromossomos homólogos de cada par.</p><p>19/21</p><p>Exercícios de</p><p>Fixação</p><p>3 – Faça um esquema das subdivisões da fase M destacando os</p><p>principais eventos que ocorrem em cada uma das etapas, o número de</p><p>genomas e a quantidade de DNA. Considere uma célula 2n = 6.</p><p>4 – Faça um esquema da interfase destacando os principais eventos que</p><p>ocorrem em cada uma das fases desta etapa. Considere uma célula 2n =</p><p>6.</p><p>5 – Nos processos de divisão celular o posicionamento dos</p><p>cromossomos na metáfase e</p><p>anáfase é importante porque garante:</p><p>a) distribuição equitativa dos cromossomos pelas células filhas.</p><p>b) pareamento cromossômico para a ocorrência do "crossing-over".</p><p>c) replicação de DNA indispensável à continuidade do processo.</p><p>d) formação de cromossomos homólogos e independentes.</p><p>e) alinhamento de cromossomos necessário à formação de sinapses.</p><p>20/21</p><p>Exercícios de</p><p>Fixação</p><p>6 – Células eucarióticas diploides em G1 foram colocadas para se dividir</p><p>em um tubo de ensaio contendo meio de cultura, no qual os</p><p>nucleotídeos estavam marcados radiativamente.</p><p>Essas células completaram todo um ciclo mitótico, ou seja, cada uma</p><p>delas originou duas células filhas.</p><p>Onde serão encontrados os materiais radiativos?</p><p>a) em apenas uma das cromátides de apenas um cromossomo de cada</p><p>par de homólogos.</p><p>b) em apenas uma das cromátides de ambos cromossomos de cada par</p><p>de homólogos.</p><p>c) em ambas as cromátides de apenas um cromossomo de cada par de</p><p>homólogos.</p><p>d) em ambas as cromátides de ambos cromossomos de cada par de</p><p>homólogos.</p><p>e) em ambas as cromátides de ambos cromossomos de cada par de</p><p>homólogos, porém em apenas 50% das células em metáfase.</p><p>21/21</p><p>Exercícios de</p><p>Fixação</p><p>7 – O esquema a seguir mostra a duração das fases da mitose em células de</p><p>embrião de gafanhoto, mantidas a 38°C.</p><p>Carl P. Swanson. THE CELL. Foundations of Modern Biology. New Jersey: Prentice-Hall lnc. p.52.</p><p>De acordo com esses dados, a etapa mais rápida é aquela em que ocorre: Adicionalmente</p><p>descreva qual etapa está relacionada com cada uma das demais alternativas.</p><p>a) fragmentação do envoltório nuclear.</p><p>b) afastamento das cromátides-irmãs.</p><p>c) reorganização do envoltório nuclear.</p><p>d) Replicação das moléculas de DNA.</p><p>e) alinhamento dos cromossomos na região medial da célula.</p>