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FACULDADE INTEGRADA DO RECIFE! CURSO DE NUTRIÇÃO! DISCIPLINA DE BIOLOGIA CELULAR! ! ! CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR " Profa. Jeanne Cantalice� 03/05/13 CICLO CELULAR (GENERALIDADES)" ² Envolve eventos de preparação para a divisão celular; ² São observados mecanismos responsáveis pelo crescimento e desenvolvimento celular; ² Nas células somáticas ⇒ célula duplica seu material genético e o distribui igualmente para duas células-filhas; ² Processo é contínuo e está dividido em 2 fases principais: ² INTÉRFASE ² MITOSE O QUE É MESMO O CICLO CELULAR? CICLO CELULAR" Fases do Ciclo:! ! ² G1: 12 horas! ² S: 7 a 8 horas! ² G2: 3 a 4 horas! ² M: 1 a 2 horas! ² Total: 24 horas! CICLO CELULAR (REGULAÇÃO)" ² Os sinais químicos que provêm de fora e de dentro da célula; ² Sinais externos: ² Hormônios ² Fatores de crescimento ² Sinais internos por proteínas de 2 tipos: ² As ciclinas ² Quinases (CDKs) E … COMO OCORRE O MECANISMO DE REGULAÇÃO DO CICLO CELULAR? MECANISMO DE REGULAÇÃO ① Os fatores de crescimento liberados ligam-se aos receptores de membrana das células alvo; ② Complexo receptor-ligante ativa produção de sinalizadores intracelulares; ③ Os sinalizadores ativam cascata de fosforilação intracelular, induzindo a expressão de genes; ④ Produto da expressão destes genes ⇒ componentes essenciais do Sistema de Controle do Ciclo celular (composto por CDKs e Ciclinas) FATORES DE CRESCIMENTO E REGULAÇÃO DO CICLO CELULAR CICLO CELULAR INTÉRFASE" ² Fase mais demorada (90% a 95% do tempo total gasto durante o ciclo) ² Atividade biossintetica intensa ² Subdividida em: G1, S e G2 ² O Ciclo pode durar algumas horas (células com divisão rápida (ex: derme e mucosa intestinal) até meses em outros tipos de células. CICLO CELULAR INTÉRFASE ! ² Alguns tipos de células (neurônios e hemácias) permanecem paradas durante G1 em uma fase conhecida como G0 ² Outras entram em G0 e após um dano ao órgão voltam a G1 e continuam o ciclo celular (ex: células hepáticas). CICLO CELULAR: INTÉRFASE" ² Intensa síntese de RNA e proteínas ² aumento do citoplasma da célula-filha recém formada ² Se refaz o citoplasma, dividido durante a mitose ² Cromatina não compactada e não distinguível como cromossomos individualizados ao MO ² Pode durar horas ou até meses ² Inicia com estímulo do fator de crescimento e posterior síntese de ciclinas que vão se ligar as CDKs (quinases) G1" CICLO CELULAR: INTÉRFASE" ² Duplicação do DNA; ² aumenta a quantidade de DNA polimerase e RNA; ² Complexo ciclina A/Cdk2 importante função antes da síntese de DNA, fosforilando proteínas envolvidas na origem de replicação do DNA ² Fator Promotor da Mitose (MPF ou ciclina B/cdc2), protege a célula de segunda divisão no DNA até que entre na mitose Fase S" CICLO CELULAR: INTÉRFASE" ² É tempo para o crescimento celular e para assegurar completa replicação do DNA antes da mitose; ² Pequena síntese de RNA e proteínas essenciais para o início da mitose; ² Inicia-se a condensação da cromatina para que a célula possa progredir para a mitose; ² Há checkpoints exercidos pelo MPF, que está inativo durante quase toda a fase G2, mas quando ativado encaminha a célula à mitose G2" CONTROLE DO CICLO CELULAR" ² Regulado parando em pontos específicos onde são feitos os reparos; ² Proteínas endógenas funcionam como pontos de controle ⇒ garantem ocorrência adequada dos eventos relacionados ao ciclo; ² São reconhecidos estes checkpoints: ² Em G1 antes da célula entrar na fase S ² Em G2 antes da célula entrar em mitose ² E checkpoint do fuso mitótico CONTROLE DO CICLO CELULAR" MITOSE" MITOSE" Conceito: ² Divisão de células somáticas, pela qual o corpo desenvolve- se, diferencia-se e efetua a regeneração dos tecidos; ² As células-filhas recebem conjunto de informações genéticas (idêntico ao da célula parental); ² O número diplóide de cromossomos é mantido nas duas células filhas (2n = 46 cromossomos ou 23 pares). MITOSE: FASES" ² Prófase ² Prometáfase ² Metáfase ² Anáfase ² Telófase MITOSE: PRÓFASE" ² Cromatina condensa-se em cromossomos ainda não visíveis ao microscópio óptico; ² Cada cromossomo ⇒ duas cromátides-irmãs conectadas por um centrômero, em cada cromátide será formado um cinetócoro (complexos protéicos especializados); ² Os microtúbulos citoplasmáticos são desfeitos e reorganizados no fuso mitótico, irradiando-se a partir dos centrossomos à medida que estes migram para os pólos da célula MITOSE: PRÓFASE" ⇒ Início da Prófase! ⇒ Final da Prófase! MITOSE: PROMETÁFASE" ² Fragmentação do envoltório nuclear e movimentação do fuso mitótico; ² Microtúbulos do fuso entram em contato com os cinetócoros, que se fixam a alguns microtúbulos; ² Os microtúbulos que se ligam aos cinetócoros ⇒ microtúbulos do cinetócoro, tencionam os cromossomos, que começam a migrar em direção ao plano equatorial da célula MITOSE: PROMETÁFASE" MITOSE: METÁFASE" ² Cromossomos ⇒ compactação máxima, alinhados no plano equatorial da célula pela ligação dos cinetócoros a microtúbulos de pólos opostos do fuso; ² Como os cromossomos estão condensados, são mais visíveis microscopicamente nessa fase. " MITOSE: METÁFASE" MITOSE: ANÁFASE" ² Inicia com a separação das cromátides irmãs (divisão longitudinal dos centrômeros); ² Cada cromátide (cromossomo filho) é lentamente movida em direção ao pólo do fuso a sua frente MITOSE: ANÁFASE" ⇒ Início da Anáfase! ⇒ Fim da Anáfase! MITOSE :TELÓFASE" ² Cromossomos filhos estão presentes nos dois pólos da célula; ² Inicia-se a descompactação cromossômica, desmontagem do fuso e reorganização dos envoltórios nucleares ao redor dos cromossomos filhos MITOSE: CITOCINESE" ² Clivagem do citoplasma (processo começa durante a anáfase); ² Sulco de clivagem no meio da célula, que vai aprofundando-se; ² Separação das duas células filhas MITOSE:CITOCINESE" AGORA RESPONDA: ① O que se entende por ciclo celular? ② Qual a importância deste evento? ③ Cite as etapas do ciclo celular. Em seguida explique-as. ④ Explique como ocorre o mecanismo de regulação do ciclo celular. ⑤ Qual a importância do fator de crescimento na etapa regulatória ? ⑥ Qual o papel das ciclinas e quinases no ciclo celular? ⑦ Defina: divisão celular. ⑧ Defina: mitose e meiose. ⑨ Em que tipos celulares podemos observar a mitose? ⑩ Qual a importância deste evento a nível tecidual? 11 O que se entende por divisão reducional e qual a sua importância? MEIOSE" MEIOSE " ² Células germinativas ⇒ inicia com uma célula diplóide e termina em 4 células haplóides geneticamente diferentes entre si; ² Na meiose há a preservação do número cromossômico diplóide nas células humanas (gametas formados número haplóide ou n= 23 cromossomos); ² Tem uma única duplicação do genoma, seguida de 2 ciclos de divisão: a meiose I e a meiose II MEIOSE - I" MEIOSE -I" MEIOSE -I" ² Divisão reducional = são formadas duas células haplóides a partir de uma diplóide; ² 2n = 46 -- duas filhas ( n = 23) ² São geradas duas células haploides com conteúdo de DNA ainda duplicado (2n = 46 ) ² MEIOSE I PRÓFASE I" Os cromossomos condensam-se continuamente ! Subfases:! ² Leptóteno ² Zigóteno ² Paquíteno ² Diplóteno² Diacinese MEIOSE I: PRÓFASE I" ! ² ⇑ grau de compactação da cromatina; ² Nucléolo vai desaparecendo; ² Cromossomos formados por 2 cromátides-irmãs (2 moléculas de DNA idênticas). Leptóteno ! MEIOSE I: PRÓFASE I" ! ① Pareamento preciso dos homólogos (cromossomos materno e paterno do par) = SINAPSE; ② Formação de 23 BIVALENTES (cada bivalente = 2 cromossomos homólogos com 2 cromátides cada = tétrade = 4 cromátides); ③ Os cromossomos X e Y não são homólogos, mas possuem regiões homólogas entre si. Zigóteno " MEIOSE I: PRÓFASE I" ² Formação de estruturas fundamentais para a continuidade da meiose - COMPLEXO SINAPTONÊMICO e NÓDULOS DE RECOMBINAÇÃO, importantes para a próxima fase da Prófase I. Zigóteno " MEIOSE I: PRÓFASE I" ① Sinapse completa e as cromátides estão em posição para permitir o crossing-over (troca de segmentos homólogos entre cromátides não-irmãs); ② Homólogos devem se manter unidos pelo complexo sinaptonêmico para ocorrer crossing-over; ③ Crossing-over ⇒ formação dos QUIASMAS = locais de troca física de material genético. Paquíteno " " MEIOSE I: PRÓFASE I" ① Separação dos cromossomos homólogos após o término do Crossing over; ! Diplóteno" X ------- X ! MEIOSE I: PRÓFASE I" " ① Cromossomos atingem condensação máxima; ② Aumenta a separação dos homólogos e a compactação da cromatina Diacinese" PRÓFASE I: ZIGÓTENO E PAQUÍTENO MEIOSE I METÁFASE I" ² Membrana nuclear desaparece; forma-se o fuso; ² Cromossomos pareados no plano equatorial (23 bivalentes) com seus centrômeros orientados para pólos diferentes MEIOSE I: ANÁFASE I" ① Os 2 membros de cada bivalente se separam = separação quiasmática (disjunção), os centrômeros permanecem intactos; ② O número de cromossomos é reduzido a metade = haplóide; ③ Os conjuntos materno e paterno originais são separados em combinações aleatórias; OBS: Anáfase I é a etapa mais propensa a erros chamados de não- disjunção (par de homólogos vai para o mesmo pólo da célula) MEIOSE I: ANÁFASE I" MEIOSE I TELÓFASE I" ² Os 2 conjuntos haplóides de cromossomos se agrupam nos pólos opostos da célula; ² Reorganização do nucléolo, descondensação da cromatina e formação do envoltório nuclea ² CITOCINESE = separação citoplasmática MEIOSE I" MAS O QUE É MESMO CITOCINESE? ?????? MEIOSE I: CITOCINESE" ① Separação das células filhas. ② Célula divide-se em 2 células-filhas com 23 cromossomos cada, 2 cromátides em cada cromossomo, = conteúdo 2C de DNA em cada célula-filha; ③ Citoplasma é dividido de modo igual entre as duas células filhas nos gametas formados pelos homens MEIOSE I: INTÉRFASE" ² Fase preparatória ² Fase breve; ² De correções de possíveis erros; ² Sem fase S ( = não há duplicação do DNA) MEIOSE II" ² Semelhante à mitose comum, diferença = número de cromossomos da célula que entra em meiose II é haplóide; ² O resultado final são 4 células haplóides, cada uma contendo 23 cromossomos com 1 cromátide cada (divisão equacional)! MEIOSE II PRÓFASE II" ² Compactação da cromatina; ² Desaparecimento da membrana nuclear; ² Microtúbulos se ligam aos cinetócoros e começam a mover os cromossomos para o centro da célula. MEIOSE II METÁFASE II" ² Os 23 cromossomos com 2 cromátides cada se alinham na placa metafásica MEIOSE II ANÁFASE II" ² Separação centromérica; ² Cromátides-irmãs se movem para os pólos opostos. MEIOSE II TELÓFASE II" ² Migração das cromátides-irmãs para os pólos opostos; ² Reorganização do núcleo MEIOSE II CITOCINESE" ² Células com número de c r o m o s s o m o s e conteúdo de DNA h a p l ó i d e ( 2 3 cromossomos e 1C de DNA) MEIOSE II " DÚVIDAS??? PROFA. JEANNE CANTALICE JEANNECANTALICE@GMAIL.COM
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