Aula 9 - CicloCelular Interfase e Mitose

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Ciclo Celular e Mitose 
Profa. Ms. Paula Aiello Tomé de Souza Castro 
pats_souza@yahoo.com.br 
 
 
 
 
 
Universidade Federal de Sergipe 
Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS) 
Departamento de Morfologia 
São Cristóvão 
 2013 
Seqüência ordenada de eventos que levam à 
duplicação do DNA e divisão da célula chamamos 
CICLO CELULAR 
A divisão da célula é 
importante para: 
Funções reprodutivas e 
Crescimento 
Reparo tecidual 
Distribuição idêntica do 
lote cromossômico 
2 
células-filhas 
CICLO 
CELULAR 
1. crescimento celular e 
replicação dos cromossomos 
2. segregação dos 
cromossomos 
3. divisão celular 
Principais Eventos do Ciclo Celular 
3 
Duração do ciclo celular é variável: 
4 
CICLO CELULAR: FASES 
INTÉRFASE 
 
G1: crescimento 
celular, duplicação de 
organelas 
S: replicação do DNA 
e duplicação 
cromossômica 
G2: célula cresce e se 
prepara para a mitose 
FASE M 
Mitose e citocinese 
5 
 
 
 
 
Mitose e 
divisão 
celular 
Preparação 
Mitose 
Síntese 
DNA 
Síntese 
elementos 
necessários 
síntese DNA 
Não proliferativa 
As células podem sair do ciclo e entrar em um estado não-
proliferativo (fase G0) 
6 
Duração das fases em um ciclo de cerca de 24 horas 
7 
12-15 horas 
10-12 horas 
3-5 horas 
1hora 
INTÉRFASE 
 
G1: crescimento celular, 
duplicação de 
organelas 
S: replicação do DNA e 
duplicação 
cromossômica 
G2: célula cresce e se 
prepara para a mitose 
FASE M 
Mitose e citocinese 
O Ciclo Celular – Acontecimentos marcantes da Intérfase 
G1- síntese de RNA e proteínas (atuam na fase S) 
S - síntese de DNA 
G2- síntese RNA e proteínas (mitose) 
Sistema de controle do ciclo celular 
Série ordenada de mudanças bioquímicas que controlam os principais 
eventos do ciclo 
Replicação do DNA 
e a segregação dos 
cromossomos 
duplicados. 
Aciona a maquinaria 
de replicação do DNA 
Aciona a maquinaria 
da mitose 
Aciona o término da 
mitose e procede com 
a citocinese 
Pontos de 
Checagem 
Sistema de controle do ciclo celular 
Freios 
moleculares 
10 
Os eventos do ciclo celular devem ocorrer em uma determinada seqüência, 
que deve ser preservada mesmo se uma das etapas levar mais tempo do que 
o normalmente. Todo o DNA do núcleo deve ser replicado, antes que esse 
comece a se dividir, o que significa que uma fase S completa deve proceder a 
fase M. 
O ambiente é favorável? 
Há danos no DNA ? 
Todo o DNA foi replicado? 
Há danos no DNA? Todos os cromossomos 
estão ligados ao fuso? 
Pontos de 
Checagem 
Sistema de controle do 
ciclo celular 
O sistema de controle é responsivo a vários sinais intra e extracelulares, 
portanto a progressão no ciclo, pode ser atrasada quando a célula falha em 
completar um processo essencial ou quando encontra condições ambientais 
não-favoráveis 
Sistema de controle do ciclo celular 
 
Governa a maquinaria do ciclo celular 
 
Ativação e desativação cíclicas das proteínas-
chave e dos complexos protéicos que iniciam ou 
regulam a replicação de DNA, mitose e citocinese 
12 
 
Proteínas-chave do sistema de controle do ciclo celular 
Quinases dependentes de ciclina (Cdk) e as Ciclinas 
 
13 
Sem ciclina, Cdk é inativa 
Atividade de Cdk: fosforilação de 
diversos substratos 
Existem diferentes complexos ciclina-Cdks para cada etapa do ciclo celular 
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Complexos Cdk-ciclina 
 G1-Cdk, G1/S-Cdk 
 S-Cdk 
 M-Cdk 
Aciona a maquinaria 
de replicação do DNA 
Aciona a maquinaria 
da mitose 
S-Cdk G1-Cdk 
G1/S-Cdk 
Ponto de partida 
Passagem para a fase S 
M-Cdk 
Pontos de checagem em G1 
 
Tempo para reparar o DNA 
antes de replicá-lo 
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O ambiente é favorável? 
Há danos no DNA ? 
Proteínas reconhecem o dano 
Fosforilação da p53 Ativam 
reparo 
p53: guardião do genoma 
Alguns sinais podem interromper o ciclo celular em pontos de checagem 
específicos – por exemplo DANOS no DNA 
Danos no DNA 
levam a ativação 
da proteína p53 
A proteína p21 se liga nos complexos 
G1/S-Cdk e S-Cdk inativando-os. 
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Pontos de checagem nos quais o sistema de controle pode interromper o ciclo 
Nos pontos indicados - T - a célula pode frear até que o problema seja 
resolvido ou até que as condições do meio externo esteja favoráveis 
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S-Cdk fosforila Cdc6 
 
 
Possibilita a fosforilação do ORC 
 
 
 
Ativa a helicase (Mcm) e atrai outras 
proteínas e enzimas da replicação do 
DNA 
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 S-Cdk aciona a replicação do DNA 
Ponto de checagem G2 
(Todo o DNA foi replicado? Há danos ?) 
 
 
 DNA em replicação 
 
 
Sinais ativam proteínas inibidoras da Cdc25 
 
 
M-Cdk permanece inativo 
M-Cdk (MPF) aciona a maquinaria 
de Mitose 
 Concentração da ciclina M aumenta 
no final de G2 
 
M-Cdk ativo 
Fosforila condensinas 
(condensação dos 
Cromossomos) 
Fosforila laminas 
(desorganização do EN) 
Fosforila proteínas motoras e MAPs 
(reorganização dos MT) 
S-Cdk 
M-Cdk 
G1-Cdk 
G1/S-Cdk 
21 
Complexo promotor da anáfase - APC 
securina 
Separase 
 
22 
Degradação da 
securina 
APC ativa 
Separase 
ativa Clivagem/dissociação 
das coesinas 
Ponto de checagem na Metáfase 
Como funciona este sistema de controle? 
 
Descoberta do MPF - “maturation promoting factor”: 
FATOR PROMOTOR DE MATURAÇÃO 
 
23 
Descondensação e condensação de um cromossomo 
 Fase M - Ciclo Celular - Mitose 
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2 cromátides 
 Prófase 
Condensação cromatina: cromossomos 
 Condensinas e coesinas 
 Filamento: duas cromátides, cada uma 
com seu próprio centrômero e telômero 
 Ação do MPF 
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 Centrossomos movem-se para os pólos 
da célula (proteínas motoras) 
 Cromatina inativa; transcrição RNAs 
conseqüente desorganização do nucléolo 
 Prófase 
27 
Ciclo dos Centrossomos: processo de duplicação e divisão 
Duplicação dos 
centríolos 
Maturação em G2: proteínas adicionais da 
matriz pericentriolar (-tubulina) 
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 Condensação dos cromossomos continua 
 Envelope nuclear se fragmenta 
 Microtúbulos se associam ao cinetócoro 
Prometáfase 
29 
Prometáfase 
 Fragmentação do envelope nuclear  vesículas membranosas 
 MPF (M-CDK)  fosforilação de proteínas da lâmina nuclear 
(laminas A, B e C) 
30 
Prometáfase 
Ligação microtúbulos do fuso ao cinetocoro de cada cromátide 
complexo protéico 
localizado no centrômero 
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Metáfase 
-Cromossomos atingem o máximo de condensação 
- Alinham na região equatorial 
32 
- Separação das cromátides irmãs 
- Afastamento dos pólos 
- Encurtamento dos microtúbulos cinetocóricos 
Anáfase 
33 
 Separação das cromátides-irmãs 
Complexo promotor da anáfase - APC 
securina 
Separase 
 
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Degradação da 
securina 
APC ativa 
Separase 
ativa Clivagem/dissociação 
das coesinas 
- Cromossomos descondensam 
- Envelope nuclear se reorganiza 
- Inicia a divisão do citoplasma (anel contrátil) 
 
Telófase 
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- Citoplasma divide em dois, graças ao anel contrátil 
(actina e miosina) 
Citocinese 
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CICLO CELULAR Células de mamífero 
proliferando em cultura 
As células são as unidades funcionais da vida e novas células são geradas 
apenas a partir de outras pré-existentes, através da divisão celular 
Sucessão de eventos coordenados 
através dos quais as células duplicam seu 
conteúdo - material genético, organelas e 
macromoléculas - e dividem-se originando 
duas células filhas iguais a original 
 
37 
http://outreach.mcb.harvard.edu/animations/cellcycle.swf 
http://highered.mcgraw-
hill.com/sites/0072437316/student_view0/chapter11/animations.html# 
http://outreach.mcb.harvard.edu/animations/checkpoints.swf 
http://nobelprize.org/educational/medicine/2001/cellcycle.html 
Alguns sites com animações do ciclo celular 
Obrigada! 
Profa. Ms. Paula Aiello Tomé de Souza Castro 
pats_souza@yahoo.com.br