02 Ciclo celular -mitose e meiose

Prévia do material em texto

14/10/2022
1
Prof. Dr. Marcos A. N. de Sousa
14/10/2022
2
14/10/2022
3
14/10/2022
4
A descoberta dos cromossomos
Algumas observações merecem destaque:
 verificou-se que o número, a forma e o tamanho dos
cromossomos variam entre as espécies;
 entre indivíduos da mesma espécie, o número de cromossomos é
constante;
 o conjunto de cromossomos típico de cada espécie é denominado
cariótipo.
Em 1882, o anatomista alemão Walther Flemming (1843-1905) descreveu
com detalhes o comportamento dos filamentos nucleares durante o
processo de divisão celular. Posteriormente, esses filamentos foram
chamados de cromossomos .
14/10/2022
5
A mitose e os cromossomos
Walter Flemming analisou as formas e os
aspectos dos cromossomos
detalhadamente durante as fases da
mitose.
Ele observou que os filamentos
cromossômicos se tornam
progressivamente mais grossos, separam-
se em dois grupos e migram para as
células-filhas.
Figura 10- representação das fases da mitose . 
Uma célula humana tem 46 
cromossomos com tamanhos e 
formas característicos.
Im
a
g
e
m
: G
ra
y2
 /
 a
u
to
r:
 P
a
rt
e
 d
e
 G
ra
y
’s
 A
n
a
to
m
y
 / 
p
u
b
lic
 d
o
m
a
in
14/10/2022
6
Ciclo celular em eucariontes
 Mitose - Manutenção do número de
cromossomos;
 Ploidia -> N° de conjuntos cromossômicos por núcleo celular.
Em eucariontes de reprodução sexual:
• Haplóide = N;
• Diplóide = 2N.
Segregação das cromátides-irmãs durante a mitose
14/10/2022
7
Estrutura dos cromossomos eucariontes
14/10/2022
8
Cromatina x Cromossomo
Ciclo celular em eucariontes
 Fases do ciclo celular em
eucariontes;
 G1 (intervalo 1);
 Após a divisão nuclear e antes da
duplicação do genoma.
 S (síntese);
 Genoma nuclear replicado.
 G2 (intervalo 2);
 Célula se prepara para a divisão nuclear.
 M (mitose);
 Segregação do genoma.
14/10/2022
9
14/10/2022
10
Células de pulmão de salamandra
14/10/2022
11
Ciclo celular em eucariontes
 Fase G1;
 Fase de “trabalho geral” e preparação para fase S;
 Proteínas, ribossomos e tRNA.
 Centrossomo;
 Estrutura amorfa contendo mais de 30 proteínas diferentes para a
divisão celular;
 Gerar fuso mitótico.
 Cromatina;
 Eucromatina -> Matriz nuclear;
 Heterocromatina -> Periferia.
Ciclo celular em eucariontes
 Fase S;
 Cromossomos se replicam -> DNA e histonas se duplicam;
 Cromátides-irmãs.
14/10/2022
12
Ciclo celular em eucariontes
 Fase G2;
 Síntese de proteínas que participam da fase M.
 Fase G0;
 Estado no qual a passagem para a fase S é bloqueada;
 Célula pode sair permanentemente ou temporariamente do
ciclo celular;
 Células em G0;
 Neurônios.
14/10/2022
13
Mitose
 Fase M;
 Mitose;
 Cariocinese;
 Citocinese.
 Mitose;
 Prófase;
 Prometáfase;
 Metáfase;
 Anáfase;
 Telófase.
Mitose
 Prófase;
 Cromossomos aparecem -> Visíveis a medida que cromatina
condensa;
 Cromátides-irmãs unidas por proteínas adesivas;
 Centrômeros movem-se para lados opostos e microtúbulos
começam a se formar.
14/10/2022
14
Mitose
 Prometáfase;
 Fuso forma-se;
 Conjunto de microtúbulos (tubulina α e ß) crescendo dos
centrossomos.
 Mitose aberta;
 Envoltório nuclear desintegra;
 Fibras do fuso entram na região nuclear.
 Mitose fechada;
 Fibras do fuso crescem dentro do núcleo ou através do envoltório
nuclear.
Mitose aberta
Mitose fechada
Mitose aberta
Mitose aberta e mitose fechada
14/10/2022
15
Mitose
 Prometáfase;
 Fibras do fuso de cinetócoro;
 Fibras polares do fuso;
 Não ligadas aos cinetócoros e 
correm de polo a polo do fuso 
(de centrossomo a 
centrossomo).
 Movimento causado por 
oscilações no crescimento da 
fibra.
Cinetócoro
Centrossomo
C
r
e
s
c
i
m
e
n
t
o
Fluxo em direção ao pólo: 
Cinetocoros e Microtúbulos
Rede de tubulinas adicionadas na 
extremidade +, equilibrando a perda 
nas extremidades -
14/10/2022
16
Mitose
 Metáfase;
 Placa metafásica ou equatorial;
 Cromossomos alinhados a meio caminho entre os polos do fuso pela
tensão igual dos microtúbulos de cinetócoros.
 Fotografia dos cromossomos nesse estágio;
 Cromátides-irmãs ainda unidas.
Mitose
 Anáfase;
 Inicia com a separação do centrômeros pela contração das
fibras do fuso;
 Cromátides deslocadas pela ação da separina (protease)
 Conectadas apenas pelo centrômero;
 Fibras do cinetócoro se encurtam.
14/10/2022
17
Mitose
 Anáfase;
Mitose
 Telófase;
 Cromossomos chegam aos polos;
 Microtúbulos de cinetócoros desaparecem;
 Microtúbulos polares atingem seu tamanho máximo.
14/10/2022
18
Mitose
 Cariocinese;
 Produção de dois núcleos-filhos;
 Divisão do núcleo na mitose fechada;
 Reconstituição dos núcleos na mitose aberta.
 Citocinese;
 Divisão da célula;
 Animais;
 Anel contrátil de actina.
 Plantas;
 Crescimento de placa celular (parede celular e membrana).
14/10/2022
19
MITOSE
14/10/2022
20
Mitose
 Citocinese;
MITOSE
14/10/2022
21
Ciclo celular em eucariontes
 Endomitose;
 Ciclo celular sem divisão nuclear nem celular;
 Uma rodada duplica o número de
cromossomos.
 Exemplo;
 Células hepáticas humanas -> Tetraplóides;
 Núcleo do neurônio gigante abdominal em
animais do gênero Aplysia existem 75000 cópias
de seus cromossomos.
 Um tipo de lesmas-do-mar, que quando
ameaçados, libertam nuvens de tinta para
dificultar a visão ao atacante.
 Este gênero tem sido estudado como organismo
modelo em neurobiologia, porque a libertação
de tinta é uma resposta mediada por sinapses
elétricas, que permitem que
vários neurônios disparem de maneira
sincronizada.
Ciclo celular em eucariontes
 Regulação do ciclo celular;
 Crescimento, desenvolvimento, manutenção do número
apropriado de células e proteção contra danos genéticos;
 Ponto R da fase G1;
 A célula fica em G1 até ser liberada do ponto R;
 R é o ponto sem volta.
 Ponto de verificação em G2;
 Ponto de verificação do fuso na metáfase da mitose;
 Cada cinetócoro deve ser ligado ao fuso antes da entrada na anáfase.
14/10/2022
22
Meiose
 Constituída de duas divisões nucleares sucessivas,
acompanhadas de divisões celulares;
 Fases das divisões: prófase, prometáfase, metáfase,
anáfase e telófase;
 Meiose pode ser quiasmática ou aquiasmática.
Divisão reducional
Divisão equacional
14/10/2022
23
A meiose e os gametas
Na formação dos gametas, ocorrem duas divisões sucessivas.
Esse processo é atualmente conhecido como meiose.
BIOLOGIA, 3º Ano do Ensino Médio
As bases da hereditariedade
Meiose I
 Prófase I da meiose I;
 Estágio mais longo da meiose e diferente da prófase da mitose;
 Leptóteno, zigótono, paquíteno, diplóteno e diacinese.
 Leptóteno;
 Cromossomos visíveis como finos filamentos com telômeros
ligados à membrana nuclear;
 Metade do leptóteno;
 Um telômero de cada cromossomo se
 liga ao envoltório nuclear
 e migra para o centrossomo.
14/10/2022
24
Meiose I
 Zigóteno;
 Cromossomos homólogos se espessam e formam pares ponto
a ponto;
 Sinapses;
 Complexo sinaptonêmico.
 Complexos protéicos gigantes (± 10 elevado a 5 kDa);
 Nódulos de recombinação, dentro do complexo sinaptonêmico.
 Cromossomos em sinapse
 -> Bivalentes ou tétrades.
Meiose I
 Paquíteno;
 Cromossomos se espessam mais;
 Telômeros não mais ligados ao envoltório nuclear;
 Recombinação nos nódulos de recombinação.
14/10/2022
25
Meiose I
 Diplóteno;
 Cromossomos continuam a se condensar;
 Quiasmas em cada bivalente;
 De um a três quiasmas em cada;
 Iniciam nos nódulos de recombinação.
 Cromossomos parecem se repelir, exceto no centro de cada
quiasma.
Meiose I
 Diacinese;
 Condensação cromossômica atinge o máximo;
 Quiasmas terminalizados;
 Centrossomos começam a se separar e o fuso começa a se
formar;
 Envoltório nuclear se desintegra
 e nucléolo se desfaz.
14/10/2022
26
Meiose I
 Prometáfase I;
 Centrossomos movem-se para os polos;
 Fuso organizado.
 Metáfase I;
Homólogos pareados na placa metafásica;
 Fibras do fuso ligam-se apenas a um lado de cada cromossomo
pareado;
 Cromátides-irmãs não se separam.
 Anáfase I;
 Homólogos se separam.
 Telófase I;
 Cromossomos nos polos se descondensam;
 Envoltório celular reconstitui-se.
Meiose I
14/10/2022
27
Meiose II
 Assemelha-se a mitose das células haploides;
 Cromátides-irmãs conectadas apenas pelo
centrômero;
 Prófase II;
 Cromossomos se condensam;
 Centrossomos começam a se separar.
 Prometáfase II;
 Formam-se os fusos;
 Cromossomos movem-se para a placa metafásica.
Meiose II
 Metáfase II;
 Cromossomos na placa metafásica;
 Fibras do cinetócoro ligam-se em ambos os lados de cada
cromossomo.
 Anáfase II;
 Cromátides-irmãs se separam.
 Telófase II;
 Cromossomos nos polos começam a se descondensar;
 Envoltório nuclear reconstitui-se.
 Citocinese.
14/10/2022
28
Meiose II
14/10/2022
29
MEIOSE
Consequências da Meiose
 Segregação, distribuição e recombinação de
cromossomos;
 Cada núcleo diploide de um organismo diploide tem dois
homólogos (cópias não idênticas advindas do pai e da mãe);
 Cromossomos homólogos se recombinam no paquíteno.
uma célula haploide após a meiose contém uma coleção 
aleatória de cópias maternas e paternas dos cromossomos.
14/10/2022
30
Consequências da Meiose
 Recombinação e Quiasmas;
 Recombinação e as trocas físicas entre os cromossomos
(crossing-over) formam quiasmas na meiose;
 Quiasmas não se formam na heterocromatina;
 Regiões organizadoras do nucléolo inibem quiasmas;
 Quiasmas pertos do centrômeros, telômeros e ao longo do
cromossomo;
 Frequência de recombinação;
 Tamanho do cromossomo;
 Frequência de quiasmas.
Variações da Meiose
 Meiose aquiasmática;
 Cromossomos homólogos permanecem em sinapse durante a
prófase I, mas sem recombinação;
 Organismos;
 Flagelados;
 Ciliados;
 Vermes helmintos e anelídeos;
 Aracnídeos;
 Crustáceos;
 Insetos;
 Angiospermas.
14/10/2022
31