Divisão Celular

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Divisão celular
Definição
 Uma cél se reproduz por uma sequência ordenada de eventos que duplicam seus componentes e depois se dividem em 2;
Este ciclo de duplicação e divisão é denominado ciclo celular;
 Mecanismo essencial para que todos os seres vivos se reproduzem.
 Introdução
Panorama do ciclo Celular
 A duração do ciclo celular varia de um tipo de cél. a outro;
Ex: uma levedura leva em média de 90 a 120`, e o hepatócito pode se dividir 1X ao ano;
 Vamos enfocar uma sequência de eventos de uma cél. de mamífero que se divide com razoável rapidez, com um tempo de ciclo celular de aproximadamente 24 Hs.
 Introdução
Intérfase
 Período desde o fim de uma divisão celular até início da divisão seguinte;
 Crss pouco condensados e dispersos pelo núcleo, não são visíveis a MO. Não se visualiza modificações no citoplasma e núcleo. As céls estão em intensa atividade, sintetizando os componentes que irão constituir as céls filhas;
Compreende 3 fases: 
 Introdução
Intérfase
Intervalo G1 ou pós-mitótico
Intensa atividade e biossíntese (proteínas, enzimas, RNA...) e formação de + organelas celulares o que implica crescimento celular;
No final desta fase a cél. faz uma "avaliação interna" e verifica se cresceu o suficiente. Caso a avaliação seja ( - ), elas não se dividem, passando ao estado G0 que dependendo da cél. pode ter uma duração variada (Ex.: neurónios, fibras musculares, hemáceas, plaquetas, etc.). Se a avaliação for ( + ) passa-se à fase seguinte.
 Divisão celular
Intérfase
Período S ou Período de Síntese
Vai ocorrer a auto-replicação semi-conservativa do DNA, passando cada cromossomo a possuir 2 cromátides irmãs unidas pelo centrômero.
 Divisão celular
Intérfase
Intervalo G2 ou pré-mitótico
Final da síntese de DNA até o início da mitose;
Aumenta a síntese de proteínas e mais E. Ocorre a duplicação dos centríolos (o que implica a formação de dois pares);
Haverá igualmente um período de "avaliação interna"; conforme o sucesso da replicação semi-conservativa do DNA no período S, e conforme o espaço na célula é suficiente ou não para o prosseguimento da mitose, haverá o desenvolvimento do processo para a fase seguinte: Fase Mitótica.
 Divisão celular
Ciclo celular
Citoesqueleto
  Citoesqueleto é responsável por manter a forma da célula e as junções celulares, auxiliando nos mov. cels;
Constituído por proteínas estáveis filamentosas ou tubulares: filamentos intermediários, filamentos de actina e os microtubulos; e pelas proteínas motoras: dineína, miosina e cinesina.
 Divisão celular
Citoesqueleto
 Após a condensação dos crss replicados, 2 estruturas do citoesqueleto são montadas em sequência para conduzir os 2 proc. mecânicos que ocorrem durante a fase M: divisão nuclear (mitose) e divisão citoplasmática (citocinese);
Ambas as estruturas são descontinuadas após terem completado suas funções.
 Divisão celular
Citoesqueleto
 Para produzir 2 céls filhas geneticamente idênticas, a cél. “mãe” deverá separar os crss replicados e alocar 1 cópia de cada crss em cada cél filha (1eira estrutura = FUSO MITÓTICO), composta por microtúbulos – tendo sua montagem ocorrida no final da G2;
 Ocorrem em céls animais e vegetais.
 Divisão celular
Citoesqueleto
 Segunda estrutura se monta na fase M, responsável pela citocinese, mas se forma somente em céls animais;
 Estrutura denominada anel contrátil, por ser composta por filamentos de actina e miosina;
 Se inicia no final da mitose, a medida que se contrai puxa a membrana para dentro, dividindo, a cél em duas.
 Divisão celular
Microtúbulos / Anel Contrátil
Algumas organelas se perdem na mitose
 Mitose assegura que cada cél filha receba um conjunto completo de crss;
Qndo a cél se divide, cada cél filha deve herdar todos os outros componentes celulares, inclusive as organelas membranosas;
 Mitocôndrias surgem a partir de crescimento e divisão de organelas preexistentes.
 Divisão celular
Algumas organelas se fragmentam na mitose
 Mitocôndrias estão presentes em grande n, e serão herdadas, caso dobrem de número a cada ciclo celular;
Aparelho de golgi e o retículo endoplasmático fragmentam-se em pequenos pedaços durante a mitose, aumentando a chance de ser mais ou menos igualmente distribuídos entre as céls filhas, quando a células se dividir.
 Divisão celular
MITOSE
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1) Prófase
 Na cél. diplóide, o centrossomo e os cromossomos encontram-se duplicados;
Crss começam a se condensar, tornando-se visíveis ao microscópio óptico;
 Cada crss é constituído por 2 cromatídios unidos pelo centrômero, chamados crss dicromatídeos;
Centríolos deslocam-se para pólos opostos da cél, iniciando a formação do fuso mitótico. O invólucro nuclear desorganiza-se e os nucléolos desaparecem. 
 Mitose
1) Prófase
2) Prometáfase
 Dissolução do envelope nuclear em fragmentos e seu desaparecimento;
Microtúbulos emergem dos centrossomas nos pólos do aparelho mitótico atingem os crss, agora condensados. 
Na região do centrómero, cada cromátide irmã possui uma estrutura proteica (cinetócoro). Alguns microtúbulos ligam-se ao cinotocoro, arrastando os crss. Outros microtúbulos fazem contato com os microtúbulos vindos do pólo oposto. As forças exercidas por motores proteicos associados aos microtúbulos movem o crss até ao centro da célula.
 Mitose
2) Metáfase
 Fase em que os centrômeros dos crss estão ligados às fibras cinetocóricas que provêm dos centríolos, e que se ligam aos microtúbulos do fuso mitótico;
Fase mais estável da mitose;
Crss condensados alinham-se no centro da célula, formando a chamada placa metafásica ou placa equatorial, antes da Anáfase.
 Mitose
2) Metáfase
3) Anáfase
 Quebram-se os centrômeros, separando-se as 2 cromatídes, que passam a formar dois cromossomos independentes;
As fibrilas ligadas aos 2 crss encolhem, o que faz com que estes se afastem migrem para pólos opostos da célula - ascensão polar dos cromossomos-filhos. 
Permite que em ambos os pólos haja o mesmo número de cromossomos, com o mesmo conteúdo genético e igual ao da célula mãe.
 Mitose
3) Anáfase
4) Telófase
 - Crss se descondensam, os crss filhos estão presentes nos 2 pólos da céls, e uma nova carioteca organiza-se ao redor de cada conjunto;
- Com a descondensação, os crss retornam à atividade, voltando a produzir RNA, e os nucléolos reaparecem;
- O invólucro nuclear reorganiza-se em torno de cada conjunto de cromossomos. O fuso acromático desaparece e dá-se por concluída a cariocinese (núcleo).
 Mitose
5) Telófase
 Mitose
Citocinese
 A fase M envolve mais do que a segregação dos crss e a formação de um novo núcleo;
Outros componentes das céls, tais como membranas, citoesqueleto, organelas e proteínas solúveis são distribuídos entre as 2 céls filhas.
Isto é alcançado pela citocentese, processo pela qual o citoplasma é dividido em 2.
 Mitose
Citocinese
 1º sinal visível da citocinese é a presença de um sulco na membrana plasmática durante a anáfase;
A formação deste sulco ocorre perpendicular ao eixo do fuso mitótico, assegurando a clivagem entre os 2 grupos de crss filhos, de modo que as 2 céls filhas recebam cópias idênticas e completas dos crss;
 Este sulco recebe o nome de sulco de clivagem.
 Mitose
Anel contrátil
 O anel contrátil é composto por uma rede de filamentos sobrepostos de actina e miosina;
É formado na anáfase e preso a proteínas associadas à membrana na face citoplasmática da membrana plasmática;
 Uma vez formado é capaz de exercer uma força suficientemente grande.
 Citocinese
Anel contrátil
 Esta força é gerada pelo deslizamento dos filamentos de actina contra os filamentos de miosina, como ocorre durante a contração mm;
 Ao contrário dos mm, o anel contrátil é
uma estrutura transitória: monta-se para realizar a citocinese, gradualmente se reduz com a progressão da citocinese e se desmonta completamente assim que a cél é clivada em 2.
 Citocinese
Anel contrátil
 
 Citocinese
Mitose
 
 MeiOSE
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Meiose
 Meiose é o nome dado ao processo de divisão celular pelo qual uma cél. tem o seu número de crss reduzido pela metade;
 Nos organismos de reprodução sexuada a formação de seus gametas ocorre por meio desse tipo de divisão celular;
 A meiose permite a recombinação gênica, de tal forma que cada célula diplóide seja capaz de formar 4 céls haplóides (n)
 Introdução
Meiose
 Haplóides – contêm um único conjunto de crss, e uma única cópia da informação genética do organismo (n);
Diplóides – contêm 2 conjuntos de crss, um derivado do pai e outro da mãe;
 Espermatozóides e óvulos devem ser formados por um tipo especial de divisão celular, onde o número de crss é divido pela metade.
 Introdução
(Mitose)
 Crss diplóides carregam 2 versões semelhantes de cada crss (pai e mãe);
Entretanto, as 2 versões de cada crss não são geneticamente idênticas, pois carregam variantes de muitos dos genes. Neste caso eles são denominados crss homólogos ou homólogos (por serem similares, mas não idênticos).
 
 Introdução
(Mitose)
 Cada crss se replica e os crss replicados alinham-se em ordem aleatória na placa metafásica;
As cromátides irmãs se separam umas das outras para se tornarem crss individuais;
2 céls filhas produzidas por citocinese herdam uma cópia de cada crss paterno e materno.
 Introdução
Meiose
 Quando céls diplóides se dividem por meiose, elas formam gametas haplóides com metade do n. original de crss;
Somente um crss de cada tipo, em vez de um par de crss homólogos de cada tipo;
 Cada gameta adquire ou uma cópia materna ou uma cópia paterna. 
 Introdução
Meiose
 Esta redução é necessária, porque quando 2 gametas (1 óvulo e 1 espermatozóide) se fundem na fertilização, o n. de crss será restaurado ao n. diplóide no embrião.
 Introdução
Processo de Meiose
 A meiose poderia ser um processo igual a mitose, mas sem a duplicação inicial...
No entanto, por razões desconhecidas o processo de meiose é muito mais complexo e envolve 2 divisões celulares ao invés de uma;
 Além disso este processo é muito mas demorado, algumas céls podem levar até 50 anos para se dividirem.
 meiose
 DIVISÃO I
- Divisão Reducional: – um núcleo diplóide (2n) origina 2 núcleos haplóides (n), com metade do número de cromossomas. A esta divisão segue-se, em geral, a citocinese.
Este é o primeiro estágio da prófase da meiose que pode durar anos;
 Onde ocorre a variabilidade genética.
 Meiose
Meiose
PRÓFASE I:
 - Fase de grande duração, devido aos fenômenos que nela ocorrem e que não são observados na mitose;
- Crss com 2 cromátides tornam-se mais condensados;
- Ocorre emparelhamento de crss homólogos (Sinapse). Durante a Sinapse, podem surgir pontos de cruzamento entre as cromátides dos cromossomos homólogos – Quiasmas ao nível do qual pode ocorrer quebra das cromátides, levando a trocas de segmentos dos Bivalentes – Crossing-over (que contribui para o aumento da variabilidade dos descendentes). 
 Meiose
PRÓFASE I
 - Desaparece o nucléolo e a carioteca. Os centríolos migram para os polos da célula e forma-se o fuso acromático;
A prófase I é dividida em 5: 
 leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese.
 Meiose
 Meiose
 Meiose
Meiose
 4 cromátides lado a lado – bivalente = tétrada cromatídica
 Meiose
 PRÓFASE I (Diacinese – fase de grande atividade metabólica):
 O pareamento dos crss homólogos em bivalente permite que ocorra a recombinação genética ou (entrecruzamento, crossing over, permutação)
 Meiose
 
 Meiose
 
 Meiose
 
 Meiose
DIVISÃO II
 Divisão equacional - separa os cromatídeos irmãos das céls haplóides anteriormente formadas, sem haver redução no número de cromossomas;
 Entre o final da divisão I e início da divisão II pode ocorrer um pequeno intervalo de tempo (intercinese) onde não há replicação de DNA ou período de intérfase;
Os eventos desta etapa são iguais ao da mitose, uma vez que 2 céls haplóides resultantes da divisão I, irão originar 4 céls haplóides no final. 
 
 Meiose
 
Meiose
 
 Meiose
 
Meiose
 
 Meiose
Diferença entre Mitose e Meiose
Mitose
 Ocorre em células somáticas (não estejam envolvidas na reprodução);
• É realizada com 1 divisão citoplasmática e 1 nuclear, em cada ciclo. 
• A célula-mãe sintetiza 2 células-filhas. 
• O n. de crss é igual entre as células-mãe e as células-filha. 
• Todo o material genético das células-filhas é igual entre si, e iguais das células-mãe; 
Não há o crossing-over entre os cromossomos homólogos;
 Divisão equacional = 2 células diplóides.
 Diferenças entre Mitose e Meiose
Meiose
 A meiose ocorre nas células germinativas; 
• É realizada com 2 divisões citoplasmáticas e 2 nucleares, em cada ciclo. 
• A cél-mãe sintetiza 4 céls-filhas. 
• As céls-mãe têm o dobro de crss do que as céls-filha. 
• O material genético das céls-filha é diferente entre si, e diferente das céls-mãe.
• Há crossing-over entre os crss homólogos e síntese de quiasmas; 
• Os produtos meióticos não podem passar por outra divisão meiótica;
 Formação de 4 células filhas haplóides.
 Diferenças entre Mitose e Meiose
FIM