Grupo 8 - Como Nascem e Morrem as Células

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Como Nascem e Morrem as 
Células 
Ciclo Celular, Mitose, Meiose e Apoptose 
Fundação Universidade Federal de Rondônia- UNIR 
 
2012 
O início 
A vida celular começa a partir da 
formação do zigoto por duas células 
haplóides (espermatozóide e ovócito). 
Logo após essa formação, a nova célula 
entra em processo de divisão celular. 
Cada célula em divisão é chamada de 
célula-mãe, e seus descendentes, células-
filhas. 
O ciclo celular é dividido em duas fases: 
Intérfase e fase M. 
 A divisão celular propriamente dita, acontece na fase M e 
não na intérfase. Na intérfase acontece a replicação do 
DNA e então a célula entre em mitose onde acontece a 
duplicação celular. A fase M leva cerca de 30 a 60 minutos, 
enquanto a intérfase pode estender-se por horas, dias, 
semanas ou períodos ainda maiores. 
 
O Tempo de Vida de Uma Célula 
 A longevididade de uma célula é muito variável 
conforme a espécie. No organismo humano, há células 
que duram muitos anos. Algumas têm a sua duração 
contada em dias. Outras acompanham o indivíduo por 
toda a vida, do nascimento à morte. 
 Em função das variações do tempo de proliferação, as 
células animais podem ser divididas em 3 categorias: 
- Células que se dividem continuamente; 
- Células que ordinariamente não se dividem, mas que 
podem se dividir com estímulos; 
- Células terminalmente diferenciadas. 
Intérfase 
Fases G1, G0, S, G2 
Controle Celular 
 Fase G1 (inglês “gap” = intervalo): É a 
fase em que a célula aumenta 
gradativamente a sua massa. O DNA se 
encontra em forma de heterocromatina. 
Nesse período, a célula realiza suas 
funções vitais normalmente, como 
transcrição. As células que “saem” de G1 
passam por períodos de crescimento, 
diferenciação e produção de substâncias. 
 
 G0 (intervalo de tempo indeterminado):É o período em 
que a célula não recebe estímulo para realizar a próxima 
divisão, ficando somente para a atividade celular. As 
células que interromperam a divisão, quer seja 
temporariamente ou permanentemente, tanto no 
organismo como em cultura, estão presentes em um 
estágio que precede a síntese de DNA. Para que a célula 
saia de G0, ela precisa de estímulos citoplasmáticos. 
Exemplo de células que permaneceram em G0, são os 
neurônios. 
 Fase S (inglês “synthesis” = Síntese): 
Estágio onde acontece a replicação do 
material genético. É tambem a fase 
em que a célula sintetiza as histonas 
adicionais que serão necessárias, uma 
vez que a célula duplica o número de 
nucleossomos nos seus cromossomos. 
Mesmo se duplicando, realiza suas 
funções metabólicas, e ao final dessa 
etapa, o material genético estará 
completamente duplicado. 
 Fase G2 (2º intervalo): Ocorre o 
preparativo necessário para a 
próxima fase. São sintetizadas 
proteínas não-histônicas, que se 
associarão aos cromossomos. 
Acúmulo do complexo ciclina-Cdk. 
Acontece a duplicação dos centríolos 
(ficando com 2 pares) para a 
formação do fuso acromático na 
Mitose. Esse período exige gasto de 
energia, e por isso a produção de 
ATP aumenta. É o período em que 
acontece, também, a formação de 
organelas. Finalizando essa etapa, a 
célula entra em processo de divisão 
celular. 
 
Controle do Ciclo Celular 
 Para a célula sair de uma fase para a outra, 
existem pontos de checagem da célula. São as 
proteínas ciclinas e Cdks, que trabalham 
associadas. 
 A importância desse controle está em possíveis 
implicações na divisão celular, como no caso do 
câncer, no qual as células perdem a capacidade de 
regular sua própria divisão. 
 Essas proteínas controlam a taxa de fosforilação 
das proteínas responsáveis por inúmeros fenômenos 
do ciclo celular. 
 
- Cdks (cinases dependentes de ciclina): 
Fosforilam proteínas-alvo; 
São expressas durante todo o ciclo (inativas); 
Ativas quando ligadas às ciclinas. 
- Ciclinas: 
Sintetizadas em fases específicas; 
Destruídas após exercerem sua função; 
Fosforilam Cdks. 
Fase M 
Mitose e Citocinese 
Mitose 
 A mitose é um processo 
de divisão nuclear no 
qual as moléculas de 
DNA são igualmente 
divididas em dois 
núcleos. A mitose é 
usualmente 
acompanhada pela 
citocinese, que é a divisão 
do citoplasma em dois 
pacotes de material 
genético idêntico. 
Prófase: A transição da fase G2 para a fase 
M do ciclo celular não é um evento claramente 
definido. A cromatina, que está difusa na 
intérfase, vagarosamente condensa-se em 
cromossomos bem definidos, que se tornam 
visíveis ao microscópio óptico como filamentos 
finos. Ao final da prófase, os microtúbulos 
citoplasmáticos, que eram parte do 
citoesqueleto na intérfase, são desfeitos e 
reorganizados no fuso mitótico. O fuso 
inicialmente é montado fora do núcleo, entre 
os centrossomos em separação. 
Prometáfase: A dissolução do 
envelope nuclear marca o início 
dessa etapa, durante a qual a 
formação do fuso se completa e os 
cromossomos são movidos ao centro 
da célula. No início da prometáfase, 
os cromossomos compactados são 
espalhados através de todo o espaço 
onde existia a região nuclear. 
Metáfase: É quando os cromossomos se 
tornam alinhados no equador do fuso. O 
plano de alinhamento dos cromossomos em 
metáfase é referido como placa metafásica. 
O fuso mitótico contém um arranjo 
altamente organizado de microtúbulos 
idealmente adaptado para a tarefa de 
separação das cromátides duplicadas 
posicionadas no centro da célula, e portanto 
são divididas em três grupos: 
1- Microtúbulos astrais 
2- Microtúbulos cromossomais 
3- Microtúbulos polares 
Célula do pulmão de Tritão 
Extrato de ovos de Xenopus 
Anáfase: Ativada por um sinal 
específico, a anáfase inicia 
abruptamente com a separação 
das cromátides irmãs (divisão 
longitudinal dos centrômeros), 
permitindo que cada 
cromátide (agora chamada 
cromossomo filho) seja 
lentamente movida em direção 
ao pólo do fuso a sua frente. 
Telófase: Na telófase, os 
cromossomos filhos estão 
presentes nos dois pólos da 
célula. 
Inicia-se a descompactação 
cromossômica, desmontagem 
do fuso e reorganização dos 
envoltórios nucleares ao 
redor dos cromossomos filhos. 
 Durante a citocinese o citoplasma divide-se por um 
processo chamado clivagem. 
 Na célula animal forma-se uma constrição na altura 
da região equatorial da célula-mãe, que vai progredindo 
e termina por dividir o citoplasma, levando à separação 
das duas células-filhas, cada uma delas recebendo 
partes iguais do conteúdo citoplasmático. 
 A clivagem é alcançada pela contração de um fino anel 
composto por uma rede de filamentos de actina, 
interligados por mols de miosina II. 
Citocinese 
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É formado no início da anáfase por dentro da membrana 
e a ela ligado. 
 A membrana da célula se invagina, que leva a 
separação das duas células-filhas. O anel é dissolvido 
totalmente no final da clivagem. 
 Nas células vegetais a citocinese ocorre com a 
construção de uma nova parede celular, a Lâmina 
Celular. 
 
Meiose 
 
Meiose I: Prófase I, Metáfase I, Anáfase I, telófase I. 
Meiose II: Prófase II, Metáfase II, Anáfase II, Telófase 
II. 
 A mitose produz células-filhas com o 
mesmo número de cromossomos da célula-
mãe, a meiose (tipo de divisão celular que 
produz gametas nos animais) produz 
células com a metade dos cromossomos. O 
número de cromossomos da espécie é 
restaurado com a união dos gametas 
masculino e feminino. 
 A sequência de eventos que levam a 
primeira divisão da meiose é chamada demeiose I ou reducional. A segunda 
sequência é dita meiose II ou equacional. 
Meiose I 
 A meiose I é tembém chamada de reducional porque ao 
final dela são produzidas duas células com a metade do 
número de cromossomos da célula-mãe. Ou seja, já no 
final da meiose I as células serão haplóides. 
 Por ser uma fase muito longa, a prófase 
foi dividida em 5 fases: 
Leptóteno 
Zigóteno 
Paquíteno 
Diplóteno 
Diacinese 
Prófase I 
 Leptóteno: 
Nessa fase os cromossomos 
começam a se condensar. 
 
Zigóteno: 
 
 Os cromossomos 
homólogos se juntam 
formando pares, 
processo conhecido como 
sinapse cromossômica. 
O que mantém juntos os 
cromossomos homólogos 
é uma substância 
proteica que funciona 
como se fosse uma cola. 
O nome dessa estrutura 
é complexo 
sinaptonêmico. 
Complexo sinaptonêmico 
Prófase I 
 Paquíteno: 
 O complexo 
sinaptonêmico já está 
formado. Como cada 
bivalente (pares 
homólogos) possui 4 
cromátides, podemos 
chamar essas estruturas 
de tétrades. É nessa fase 
que acontece o crossing 
over ou permutação. 
Prófase I 
Diplóteno: 
 Torna-se visível o cruzamente 
em X das cromátides 
homólogas que realizaram o 
crossing-over. O nome dessa 
estrutura em X é quiasma 
(pontos onde houve 
permutação). Por isso dizemos 
que no diplóteno ocorre a 
visualização dos quiasmas, e o 
complexo sinaptonêmico é 
desfeito. 
Prófase I 
 
Diacinese: 
 
 O envoltório nuclear é 
desfeito e os 
cromossomos homólogos 
se separam, ocorrendo a 
terminação dos 
quiasmas. 
Metáfase I 
 Sem o envoltório nuclear os 
cromossomos se ligam ao 
fuso acromático, que foi 
montado durante a prófase I. 
O fuso, assim como na 
mitose, dispõe os 
cromossomos no meio da 
célula, formando a placa 
equatorial. Aqui existe uma 
diferença muito importante 
em relação a mitose. Na 
meiose I os cromossomos 
homólogos ficam um do lado 
do outro. 
Anáfase I 
 O par de cromossomo homólogo 
separa-se indo para cada pólo 
um cromossomo duplicado de 
cada par. Não acontece 
separação do centrômero, como 
acontece na anáfase da mitose. 
Ao final dessa etapa, tem-se na 
meiose I n cromossomos 
duplicados, em que duas 
cromátides-irmãs estão ligadas 
pelo centrômero, recebendo o 
nome de díades. 
Telófase I 
 
 Produz menos mudanças do que na mitose. O 
envoltório nuclear pode ou não ser desfeito. 
Cromossomo se descondensam. 
 
 O período entre as duas divisões meióticas é 
chamado de intercinese. 
 
Meiose II (segunda divisão meiótica) 
 
 Prófase II – cada uma das duas células-filhas tem 
apenas um lote de cromossomos duplicados. Nesta fase 
os centríolos duplicam novamente e as células em que 
houve formação da carioteca, esta começa a se 
desintegrar. 
 Metáfase II - como na mitose, os cromossomos 
prendem-se pelo centrômero às fibras do fuso, que 
partem de ambos os pólos. 
 
 Anáfase II – Ocorre duplicação dos 
centrômeros, só agora as cromátides-irmãs 
separam-se (lembrando a mitose). 
 Telófase II e citocinese – com o término da 
telófase II reorganizam-se os núcleos. A 
citocinese separa as quatro células-filhas 
haplóides, isto é, sem cromossomos homólogos e 
com a metade do número de cromossomos em 
relação à célula que iniciou a meiose. 
 
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Recombinação genética durante a meiose 
 
 - Favorece a evolução das espécies; 
 
 - Aumenta a variabilidade genética; 
 
 - Segregação independente; 
 
 - Sem a recombinação os alelos permaneceriam 
unidos geração após geração; 
 A recombinação 
envolve quebra e 
reunião física do 
material cromossômico. 
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Morte celular 
Autofagia 
Mitose catastrófica 
Senescência 
Necrose e tipos 
Apoptose 
Autofagia 
Ocorre em resposta a um stress 
metabólico que resulta na degradação de 
componentes celulares. 
Durante a autofagia, porções do 
citoplasma são encapsuladas por 
membranas denominadas 
autofagossomos, que irão se fusionar com 
os lisossomos que é degradado pelas 
hidrolases lisossomais. 
Mitose catastrófica 
A mitose catastrófica envolve uma 
mitose aberrante, resultando em uma 
segregação cromossômica 
errônea.normalmente não é considerada 
uma morte celular, mas sim uma 
sinalização irreversível para tal fato. 
Senescência 
 
 É um processo metabólico 
ativo essencial para o 
envelhecimento. Ocorre por 
meio de uma programação 
genética que envolve 
deterioração dos telômeros e 
ativação dos genes supressores 
tumorais. 
 Em suma, as células perdem 
sua capacidade proliferativa 
após um determinado número 
de divisões celulares. 
 Toda vez que a célula se duplica ela também duplica os 
cromossomos. Este processo, encurta os telômeros das 
células, portanto, teoricamente, pode-se definir com 
exatidão a expectativa de vida de um ser vivo analisando 
quantos telômeros ainda restam em suas células, ou seja, 
quantas vezes as células ainda poderão se duplicar antes 
de o indivíduo morrer. 
 Assim, os telômeros podem ser considerados 
sofisticados Relógios Biológicos. 
 A perda dos telômeros apenas correlaciona com a 
senescência celular, não sendo assim a causa 
determinante da mesma. 
 Outros estímulos, além dos telômeros, também têm sido 
sugeridos como sendo indutores da senescência celular, 
dentre os quais podemos destacar a danificação do DNA e 
a ativação de oncogenes. 
Relação do Encurtamento dos Telômeros 
e o Envelhecimento 
Necrose 
 É o tipo de morte celular na qual a célula recebe 
algum tipo de agressão, que resulta no aumento 
celular, agregação da cromatina, desorganização do 
citoplasma, perda da integridade da membrana 
plasmática e consequente ruptura celular. 
Necrose do tecido adiposo 
Necrose por liquefação 
 
 É aquela em que a área necrosada 
adquire consistência mole, semifluida 
ou mesmo liquefeita. A liquefação é 
causada pela grande quantidade de 
enzimas lisossômicas. 
 Nas inflamações purolentas, também 
acontece necrose por liquefação do 
tecido inflamado, produzido pela ação 
das enzimas lisossômicas liberadas 
pelos leucócitos exsudados (que 
escorreram). 
Esteatonecrose: 
 
 São nódulos duros, arredondados 
e indolores que se criam a seguir a 
traumatismos da mama (ex. cinto 
de segurança). O traumatismo das 
células e a sua conseguinte morte 
habitualmente provoca o 
aparecimento de calcificações 
visíveis nas mamografias. Como é 
difícil distinguir entre 
esteatonecrose (ou necrose gorda) 
e o carcinoma recomenda-se a 
excisado cirúrgica ou a sua 
biópsia. 
Apoptose 
 “Morte celular programada”, para designar uma 
morte celular não acidental. Ocorre nas mais 
diversas situações, como na reposição fisiológica 
de certos tecidos maduros, na atrofia dos órgãos, 
na resposta inflamatória e na eliminação de 
células após dano celular por agentes 
genotóxicos. 
Imagens de microscopia de varredura para mostrar o aspecto de 
células em apoptose. À E., célula normal com microvilosidades. À D., 
célula em apoptose, mostrando orifícios (crateras) na superfície 
celular. 
Apoptose 
 
- Retração da célula; 
- Perda de aderência 
com a matriz extra 
celular e com as células 
vizinhas; 
- Condensação da 
cromatina; 
- Fragmentação 
internucleossômica do 
DNA; 
- Formação dos corpos 
apoptóticos. 
 
Células normais (N) e células em 
apoptose (setas). Estas se 
fragmentam em glóbulos (corpos 
apoptóticos), que serão eliminados 
por outras células sem causarreação 
inflamatória 
Caspases 
 
 Estão localizadas no citoplasma. São um grupo de 
proteases com importância fundamental no 
processo de apoptose. São elas que sinalizam para a 
apoptose e clivam esses substratos levando a 
condensação e fragmentação nuclear, 
externalização de fosfolipídios de membrana que 
irão sinalizar para estas células serem fagocitadas 
por macrófagos. Há dois tipos de caspases: 
iniciadoras e efetoras. As iniciadoras clivam as 
efetoras ativando-as, essas clivam outras proteínas 
resultando no processo apoptótico. 
Referências Bibliográficas 
- JUNQUEIRA, L.C.; CARNEIRO, J. Biologia 
celular e Molecular. 8ª ed. Cap. IX. Rio de Janeiro 
Guanabara Koogan, 2005. 
 
- KARP, G. Biologia Celular e Molecular: 
Conceitos e Experimentos.Cap. XIV. Editora 
Manole, 2005. 
 
- ALBERTS, B.; BRAY, D.; LEWIS, J.; RAFF, M.; 
ROBERTS, K; WATSON, J. D. Biologia Molecular 
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Referências Webgráficas