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CROMATINA, CROMOSSOMOS E DIVISÃO CELULAR Monitor tutor: Maria Alice Oliveira da Cruz MONITORIA DE PROLIFERAÇÃO CELULAR RELATIVO À GENÉTICA E OS PROCESSOS HEREDITÁRIOS, A CROMATINA É CARATERIZADA COMO: A) Cromossomos cuja presença e/ou ausência é correlacionada ao sexo do portador. B) Cromossomos iguais entre si, sendo um herdado da mãe e o outro do pai. C) O complexo de DNA e proteínas em cromossomos eucarióticos. D) Uma das duas cópias de um cromossomo duplicado, formada na fase da divisão celular. RELATIVO À GENÉTICA E OS PROCESSOS HEREDITÁRIOS, A CROMATINA É CARATERIZADA COMO: A) Cromossomos cuja presença e/ou ausência é correlacionada ao sexo do portador. Essa descrição se refere aos cromossomos sexuais, ou alossomos. Nos humanos, por exemplo, são os cromossomos X e Y que determinam o sexo biológico. Portanto, essa alternativa é incorreta porque a definição de cromatina não está relacionada especificamente a cromossomos sexuais. RELATIVO À GENÉTICA E OS PROCESSOS HEREDITÁRIOS, A CROMATINA É CARATERIZADA COMO: B) Cromossomos iguais entre si, sendo um herdado da mãe e o outro do pai. Esta alternativa descreve os cromossomos homólogos. Cromossomos homólogos são pares de cromossomos, um de cada progenitor, que são semelhantes em forma, tamanho e conteúdo genético. Contudo, a cromatina é uma estrutura presente em qualquer cromossomo, não apenas nos homólogos. Então, esta alternativa também está incorreta. RELATIVO À GENÉTICA E OS PROCESSOS HEREDITÁRIOS, A CROMATINA É CARATERIZADA COMO: Esta alternativa está descrevendo as cromátides irmãs. As cromátides irmãs são as cópias idênticas formadas durante a duplicação do cromossomo, que se unem pelo centrômero até serem separadas durante a divisão celular. Portanto, esta alternativa está incorreta ao descrever cromátides irmãs ao invés de cromatina. D) Uma das duas cópias de um cromossomo duplicado, formada na fase da divisão celular. RELATIVO À GENÉTICA E OS PROCESSOS HEREDITÁRIOS, A CROMATINA É CARATERIZADA COMO: A cromatina é, de fato, a combinação de DNA e proteínas (principalmente histonas) que se encontra no núcleo das células eucarióticas. Esta estrutura é fundamental para a compactação do DNA, permitindo que ele se encaixe no núcleo da célula e desempenhe suas funções durante a divisão celular e em repouso. Esta alternativa é correta porque descreve precisamente o que é a cromatina. C) O complexo de DNA e proteínas em cromossomos eucarióticos. DIFERENÇA DNA HISTONAS CROMATINA CROMOSSOMO QUAL ELEMENTO GENÉTICO PODE MUDAR SUA POSIÇÃO DENTRO DO GENOMA: A) Introns B) Telômeros C) Elementos transponíveis D) Centrômeros QUAL ELEMENTO GENÉTICO PODE MUDAR SUA POSIÇÃO DENTRO DO GENOMA: A) Introns Alternativa A: Introns são sequências de DNA dentro de um gene que não codificam proteínas. Eles são removidos do RNA mensageiro durante o processamento do RNA. Introns não têm a capacidade de se mover dentro do genoma, portanto, essa alternativa está incorreta. QUAL ELEMENTO GENÉTICO PODE MUDAR SUA POSIÇÃO DENTRO DO GENOMA: B) Telômeros Alternativa B: Telômeros são regiões repetitivas de nucleotídeos no final de um cromossomo. Eles protegem o cromossomo de degradação durante a replicação celular, mas não mudam de posição dentro do genoma. Assim, esta alternativa também está incorreta. QUAL ELEMENTO GENÉTICO PODE MUDAR SUA POSIÇÃO DENTRO DO GENOMA: D) Centrômeros Alternativa D: Centrômeros são partes do cromossomo que ligam duas cromátides irmãs e são essenciais para a correta separação dos cromossomos durante a divisão celular. Embora sejam vitais para a estrutura cromossômica, eles não se movem dentro do genoma, tornando esta alternativa incorreta. TIPOS DE CROMOSSOMOS METACÊNTRICO SUBMETACÊNTRICO ACROCÊNTRICO TELOCÊNTRICO QUAL ELEMENTO GENÉTICO PODE MUDAR SUA POSIÇÃO DENTRO DO GENOMA: C) Elementos transponíveis Alternativa C: Elementos transponíveis são segmentos de DNA que podem se mover de uma posição para outra dentro do genoma de uma célula. Essa capacidade de transposição permite que eles alterem sua localização, causando variações genéticas. Os elementos transponíveis são também conhecidos como "genes saltadores" e podem influenciar a evolução genética e a regulação dos genes. CICLO CELULAR EM RELAÇÃO AO CICLO CELULAR E SUAS FASES, IDENTIFIQUE A ALTERNATIVA CORRETA. A) fase S é a fase mais longa e importante da interfase, sendo responsável pela replicação do DNA. Trata-se, também, de um ponto de não retorno do ciclo, A que leva necessariamente à divisão celular. B) Na fase G2, que antecede a duplicação do DNA, as células são metabolicamente ativas, e continuam seu processo de crescimento e aumento de volume, com a produção de RNA e proteínas e organelas citoplasmáticas. C) A fase G1 é a mais longa e mais importante, pois nela ocorre a duplicação do DNA. Além disso, nesse período também ocorre a duplicação dos centrossomos. D) Na fase S a célula reabastece seu estoque de energia, continua seu crescimento e sintetiza proteínas necessárias para a manipulação e movimentação dos cromossomos. E) A divisão celular (mitose) é a fase da interfase que engloba o processo de separação dos cromossomos e finaliza com a citocinese, que é a completa divisão celular. INTÉRFASE A interfase é subdividida em três períodos: G1, S e G2. O avanço das técnicas citoquímicas e a radioautografia com timidina marcada permitiram identificar que a duplicação do DNA ocorre durante a fase S da interfase. Essa fase S é precedida e seguida pelas fases G1 e G2, onde não ocorre síntese de DNA. Assim, o ciclo celular é dividido em quatro fases: G1, S, G2 e M, sendo G2 o intervalo entre o fim da síntese do DNA e o início da mitose. INTÉRFASE FASE MITÓTICA INTÉRFASE A fase G1 é a mais variável, influenciada por fatores extracelulares e pode ser bloqueada por inibidores. Após a fase S, a célula depende de controles intracelulares, tornando as outras fases mais constantes. A mitose dura cerca de 1 hora, a fase G2 entre 2 e 4 horas, e a fase S de 7 a 8 horas, variando entre espécies e estágios de desenvolvimento. INTÉRFASE FASE MITÓTICA INTÉRFASE A fase G1 do ciclo celular é marcada pelo reinício da síntese de RNA e proteínas que estava interrompida durante a mitose. Durante G1, a célula cresce continuamente e sintetiza cerca de 80% do RNA ribossômico (rRNA), além de proteínas essenciais para a próxima fase, a S, onde ocorre a duplicação do DNA. Um dos papéis mais importantes de G1 é decidir se a célula continuará a proliferar ou entrará em um estado de repouso conhecido como G0. Essa decisão é influenciada por sinais externos, como fatores de crescimento ou nutrientes, que ativam respostas internas, controladas por proteínas específicas. INTÉRFASE Estas proteínas regulam pontos de controle ao longo do ciclo celular, incluindo um ponto crítico ao final de G1, conhecido como ponto de restrição (ou ponto R) em células animais. Se as proteínas sintetizadas em G1 atingirem uma quantidade crítica, a célula ultrapassa o ponto R e está comprometida a continuar o ciclo até a divisão celular, mesmo sem estímulos adicionais. Além disso, G1 possui um mecanismo de controle que pode interromper temporariamente o ciclo celular em caso de danos ao DNA, permitindo que esses danos sejam reparados antes da fase S. A proteína p53 desempenha um papel crucial nesse processo, parando o ciclo para evitar a replicação de DNA danificado. Quando a função da p53 é perdida devido a mutações, isso pode levar ao acúmulo de mutações e à instabilidade genética, contribuindo para o desenvolvimento de câncer. INTÉRFASE A fase S do ciclo celular começa com a síntese de DNA. Durante essa fase, a célula duplica seu conteúdo de DNA, passando de 2C para 4C, garantindo que cada célula-filha receba uma quantidade igual de DNA após a divisão. Nas células eucarióticas, o DNA está associado a proteínas histonas, formando a cromatina, e tanto o DNA quanto as histonas precisam ser duplicados durante a fase S. Além disso, novos centríoloscomeçam a se formar durante a fase S, posicionando-se perpendicularmente ao par de centríolos já existente na célula, preparando-a para a divisão celular. INTÉRFASE A fase G2 do ciclo celular prepara a célula para a mitose, garantindo que a replicação do DNA esteja completa e que qualquer dano seja reparado antes de a célula prosseguir. Durante G2, um importante ponto de verificação do ciclo celular ocorre, onde a célula verifica se o DNA foi replicado e reparado corretamente. Além disso, são sintetizadas proteínas não histônicas que se associam aos cromossomos durante a mitose, e o complexo ciclina-Cdk acumula-se no citoplasma, desempenhando um papel crucial na transição de G2 para mitose. EM RELAÇÃO AO CICLO CELULAR E SUAS FASES, IDENTIFIQUE A ALTERNATIVA CORRETA. A) fase S é a fase mais longa e importante da interfase, sendo responsável pela replicação do DNA. Trata-se, também, de um ponto de não retorno do ciclo, A que leva necessariamente à divisão celular. B) Na fase G2, que antecede a duplicação do DNA, as células são metabolicamente ativas, e continuam seu processo de crescimento e aumento de volume, com a produção de RNA e proteínas e organelas citoplasmáticas. C) A fase G1 é a mais longa e mais importante, pois nela ocorre a duplicação do DNA. Além disso, nesse período também ocorre a duplicação dos centrossomos. D) Na fase S a célula reabastece seu estoque de energia, continua seu crescimento e sintetiza proteínas necessárias para a manipulação e movimentação dos cromossomos. E) A divisão celular (mitose) é a fase da interfase que engloba o processo de separação dos cromossomos e finaliza com a citocinese, que é a completa divisão celular. EM RELAÇÃO AO CICLO CELULAR E SUAS FASES, IDENTIFIQUE A ALTERNATIVA CORRETA. B) Na fase G2, que antecede a duplicação do DNA, as células são metabolicamente ativas, e continuam seu processo de crescimento e aumento de volume, com a produção de RNA e proteínas e organelas citoplasmáticas. Incorreta, pois a fase G2 ocorre após a duplicação do DNA, não antes. EM RELAÇÃO AO CICLO CELULAR E SUAS FASES, IDENTIFIQUE A ALTERNATIVA CORRETA. C) A fase G1 é a mais longa e mais importante, pois nela ocorre a duplicação do DNA. Além disso, nesse período também ocorre a duplicação dos centrossomos. Errada, porque a duplicação do DNA ocorre na fase S, não em G1. Além disso, os centrossomos se duplicam durante a fase S. EM RELAÇÃO AO CICLO CELULAR E SUAS FASES, IDENTIFIQUE A ALTERNATIVA CORRETA. Inadequada, pois tais processos (reabastecimento energético e síntese de proteínas para movimentação dos cromossomos) ocorrem principalmente em G2, não na fase S. D) Na fase S a célula reabastece seu estoque de energia, continua seu crescimento e sintetiza proteínas necessárias para a manipulação e movimentação dos cromossomos. EM RELAÇÃO AO CICLO CELULAR E SUAS FASES, IDENTIFIQUE A ALTERNATIVA CORRETA. Incorreta, pois a mitose não faz parte da interfase; ela é posterior à interfase e envolve a separação dos cromossomos e a citocinese. E) A divisão celular (mitose) é a fase da interfase que engloba o processo de separação dos cromossomos e finaliza com a citocinese, que é a completa divisão celular. EM RELAÇÃO AO CICLO CELULAR E SUAS FASES, IDENTIFIQUE A ALTERNATIVA CORRETA. A) fase S é a fase mais longa e importante da interfase, sendo responsável pela replicação do DNA. Trata-se, também, de um ponto de não retorno do ciclo, A que leva necessariamente à divisão celular. A alternativa A indica que a fase S é a mais longa e importante da interfase e responsável pela replicação do DNA, além de ser um ponto de não retorno, pois, após iniciada a duplicação do DNA, a célula deve concluir o ciclo e se dividir. Essas informações estão corretas de acordo com a literatura científica (Alberts et al.). DURANTE O CICLO CELULAR, A FASE EM QUE O DNA É REPLICADO E A CÉLULA SE PREPARA PARA A MITOSE É CHAMADA DE: A) Mitose, onde o material genético é distribuído entre as células-filhas. B) G1, onde a célula cresce e realiza suas funções metabólicas. C) G2, onde ocorre a divisão do citoplasma. D) Fase S, onde o DNA é duplicado. DURANTE O CICLO CELULAR, A FASE EM QUE O DNA É REPLICADO E A CÉLULA SE PREPARA PARA A MITOSE É CHAMADA DE: A) Mitose, onde o material genético é distribuído entre as células-filhas. B) G1, onde a célula cresce e realiza suas funções metabólicas. C) G2, onde ocorre a divisão do citoplasma. D) Fase S, onde o DNA é duplicado. REGULAÇÃO DO CICLO COMPONENTES-CHAVE -Cinases dependente de Ciclinas (Cdk): enzimas que fosforilam (adicionam grupamentos fosfatos) à serina e treonina de enzimas chaves. - Ciclinas: são proteínas que se ligam às Cdks controlando sua capacidade de fosforilação de proteínas; permitem que elas atuem como enzimas (ativação) e seu direcionamento. COMPONENTES-CHAVE COMPONENTES-CHAVE G1-Cdk: decisão da célula entrar ou não em divisão e é ativado por fatores extracelulares - É VITAL NO CONTROLE DE TUMORES O CICLO CELULAR CORRESPONDE A UMA SÉRIE DE EVENTOS QUE INICIA COM O SURGIMENTO DE UMA CÉLULA ATÉ CHEGAR AO FINAL DA SUA DIVISÃO. AS CÉLULAS EUCARIONTES DESENVOLVERAM DIVERSOS MECANISMOS QUE REGULAM AS ETAPAS DO PROCESSO. SOBRE AS ETAPAS ENVOLVIDAS NO CONTROLE DO CICLO CELULAR, ANALISE AS AFIRMATIVAS A SEGUIR: I. AS CICLINAS SÃO PROTEÍNAS QUE SE DEGRADAM RAPIDAMENTE PARA REGULAR A ATIVIDADE DAS CDKS (QUINASE DEPENDENTE DE CICLINA), DURANTE AS FASES DO CICLO CELULAR, E CONTROLAR A PROGRESSÃO. II. A FASE G2 É MARCADA PELA REPLICAÇÃO DE DNA E PREPARAÇÃO PARA A MITOSE, INCLUINDO A SÍNTESE DE PROTEÍNAS NECESSÁRIAS PARA A DIVISÃO CELULAR. III. O CHECKPOINT DA MITOSE VERIFICA SE OS CROMOSSOMOS ESTÃO ALINHADOS CORRETAMENTE E LIGADOS AO FUSO MITÓTICO ANTES DE SUA SEPARAÇÃO. IV. OS COMPLEXOS CICLINA-CDK SÃO RESPONSÁVEIS PELA INICIAÇÃO DA FASE S E PELA PROGRESSÃO ATÉ A FASE G1 DO CICLO CELULAR. A) I e II B) III e IV C) I e III D) I e IV Afirmativa I: "As ciclinas são proteínas que se degradam rapidamente para regular a atividade das CDKs, durante as fases do ciclo celular, e controlar a progressão." Esta afirmativa está correta. As ciclinas são de fato proteínas que se associam às CDKs (Quinases Dependentes de Ciclina) para ativá-las. A degradação das ciclinas é um mecanismo essencial para controlar o ciclo celular, pois as CDKs só são ativas quando ligadas a uma ciclina específica. Afirmativa II: "A fase G2 é marcada pela replicação de DNA e preparação para a mitose, incluindo a síntese de proteínas necessárias para a divisão celular." Esta afirmativa está incorreta. A replicação do DNA ocorre na fase S, não na fase G2. A fase G2 é realmente uma etapa de preparação para a mitose, mas a replicação do DNA já deve ter ocorrido anteriormente. Afirmativa II: "A fase G2 é marcada pela replicação de DNA e preparação para a mitose, incluindo a síntese de proteínas necessárias para a divisão celular." Esta afirmativa está incorreta. A replicação do DNA ocorre na fase S, não na fase G2. A fase G2 é realmente uma etapa de preparação para a mitose, mas a replicação do DNA já deve ter ocorrido anteriormente. Afirmativa III: "O checkpoint da mitose verifica se os cromossomos estão alinhados corretamente e ligados ao fuso mitótico antes de sua separação." Esta afirmativa está correta. O checkpoint da mitose, conhecido como checkpoint do fuso, garante que todos os cromossomos estejam corretamente alinhados ligados ao fuso mitótico antes que a célula prossiga para a anáfase, prevenindo erros de distribuição dos cromossomos. Afirmativa IV: "Os complexos ciclina-CDK são responsáveis pela iniciação da fase S e pela progressão até a fase G1 do ciclo celular." Esta afirmativa está incorreta. Os complexos ciclina-CDK têm papéis específicos em diferentes fases do ciclo celular. Eles são responsáveis por iniciar a fase S, mas a progressão de G1 para a fase S é promovida por complexos diferentes daqueles que regulam a progressão até a fase G1. A) I e II B) III e IV C) I e III D) I e IVA) I e II B) III e IV C) I e III D) I e IV