Ciclo Celular

Prévia do material em texto

Profª. Vanessa C. de Almeida 
vancalmeida@hotmail.com 
Ciclo Celular 
A reprodução é uma propriedade 
fundamental das células. As células se 
reproduzem através da duplicação de seus 
conteúdos e posterior divisão em duas 
células filhas, este processo é a garantia 
de uma sucessão contínua de células 
identicamente dotadas. 
A tarefa fundamental do ciclo celular é tirar uma 
“xerox” da célula original, copiando e transferindo a 
informação genética -sem erros- para as células-filhas 
As células atravessam processos contínuos e descontínuos 
ao longo de cada ciclo realizando quatro tarefas principais: 
CRESCER 
Refere-se à duplicação de tudo 
que há dentro da célula que não 
seja seu DNA cromossomico 
REPLICAR 
seu DNA 
Segregar seus 
cromossomos 
DIVIDIR-SE 
Ciclo Celular 
A divisão da célula é importante para: 
 Funções reprodutivas 
 Crescimento 
 Reparo tecidual 
 Distribuição idêntica do lote cromossômico 
A seqüência ordenada de eventos que levam à duplicação do 
DNA e divisão da célula chamamos CICLO CELULAR 
O ciclo de divisão celular compreende os processos: 
Formação 
da célula 
Divisão em 
duas 
células-filhas 
Principal característica desses eventos: 
Natureza cíclica 
Divisão do núcleo: 
originando duas células 
descendentes (MITOSE) 
 
Intérfase: não apresenta 
mudanças morfológicas. 
Ocorre entre duas 
divisões celulares 
sucessivas. 
Ciclo Celular 
Duração do ciclo celular 
O ciclo celular compreende 4 fases 
 
 
 
 
Mitose e 
divisão 
celular 
Preparação 
Mitose 
Síntese 
DNA 
Síntese 
elementos 
necessários 
síntese DNA 
Não proliferativa 
• Período G1: Este período se caracteriza por uma intensa 
síntese de RNA e proteínas, ocorrendo um marcante 
aumento do citoplasma da célula - filha recém formada. É 
nesta fase que se refaz o citoplasma, dividido durante a 
mitose. 
Fases do ciclo celular - INTERFASE 
• PERÍODO S: Período de síntese de DNA; proteínas Histonas 
Bidirecional 
Assincrônica 
Semiconservativa 
Replicação do DNA 
Semi-descontínua 
Fases do ciclo celular - INTERFASE 
– Replicação Semiconservativa: cada nova molécula de 
DNA é cópia perfeita de uma molécula preexistente 
 
– Replicação Assincrônica: dentro de uma mesma molécula 
existe um padrão determinado de seqüência de síntese. 
• Primeiro: EUCROMATINA 
• Última: HETEROCROMATINA 
 
– Réplicons: múltiplas origens de replicação 
– Bidirecional: replicação para lados opostos 
– Semidescontinua: filamento contínuo 
 filamento descontínuo 
 
 (fragmentos de Okasaki) 
O DNA atua como molde para sua própria 
replicação. 
S - síntese de DNA 
S - síntese de DNA 
1. DNA Polimerases 
 
2. Endonucleases 
 
3. Helicases 
 
4. Topoisomerases 
 
5. Primases 
 
6. Telomerases 
PRINCIPAIS ENZIMAS ENVOLVIDAS 
(SISTEMA DE REPLICAÇÃO DO DNA) 
Taxas de Erros 
• PERÍODO G2: representa um tempo adicional para o 
crescimento celular, de maneira que a célula possa 
assegurar uma completa replicação do DNA antes da 
mitose. 
Fases do ciclo celular - INTERFASE 
Controle do ciclo celular 
• A proliferação das células eucarióticas superiores é 
controlada por uma série de substâncias que foram 
determinadas Fatores de Crescimento. 
 
• Os fatores de crescimento podem ser divididos em 
duas grandes classes: 
 
1. Ampla especificidade, que afetam muitas classes de 
células 
– Ex.: PDGF ( fator de crescimento derivado das 
plaquetas) 
– EGF ( fator de crescimento epidérmico ). 
 
2. Estreita especificidade, que afetam células específicas. 
• Os fatores de crescimento agem fundamentalmente: 
– controlando a progressão de G1 e S 
– Impulsionando a atravessar o ponto R (ponto de restrição no 
final de G1 ) 
– Continuidade do ciclo de divisão 
 
• Se não estimuladas pelos FC as células são 
incapazes de passar o ponto R e passam a G0 
 
• Se estimuladas no G0 retornam à atividade 
proliferativa entrando novamente em ciclo a partir de 
G1 
 
Controle do ciclo celular 
 
As células eucariontes possuem um grupo 
complexo de proteínas regulatórias 
conhecidas como sistema de controle do 
ciclo celular, que governam o avanço do 
ciclo celular 
• Controladores positivos: 
– Cdks (quinases dependentes de ciclina) 
• fosforilam proteínas-alvo. 
• Sintetizadas durante todo o ciclo, inativas. 
• Ativas quando ligadas às ciclinas. 
– Ciclinas 
• Sintetizadas em fases específicas (G1 e G2). 
• Destruídas após exercerem sua função. 
• Fosforilam Cdks. 
Proteínas Regulatórias 
MPF – Fator Promotor de Maturação – inicia os principais 
eventos da mitose 
• Controladores negativos: 
– CKIs (Inibidores de Cdk) 
 
– Genes supressores de tumor: 
• Agem como inibidores de Cdk, interrompendo a 
progressão do ciclo e cuja inativação leva ao 
desenvolvimento de tumores 
• Dano no DNA – Checkpoint G1-S 
 
– Principal controlador: p53 (supressor de 
tumor) 
• Impede a entrada e S no caso de dano no DNA 
 
• Espera a correção do DNA 
 
• Ativa transcrição do gene que codifica CKI p21 
 
• p21 bloqueia atividade de quinase do complexo 
ciclina/Cdk (MPF) 
 
• Célula pára em G1: 
– Reparo no DNA 
– Morte celular programada 
• p53 - freqüentemente alvo para mutações em um 
grande número de patologias. 
 
• Perda de expressão - aumento da proliferação 
celular 
Mitose 
 
Divisão celular em que uma 
célula da origem a duas novas 
células geneticamente idênticas 
à célula mãe. 
 
 
É um processo de multiplicação 
da célula que se caracteriza por 
uma duplicação cromossômica 
e uma divisão celular. O 
resultado é que as células-filhas 
possuirão o mesmo número de 
cromossomos que a célula-mãe. 
Fases da Mitose 
– Profáse 
– Metáfase 
– Anáfase 
– Telófase 
 Prófase 
 Condensação cromatina  cromossomos 
Cromatina inativa;  transcrição RNAs conseqüente 
desorganização do nucléolo 
Centrossomos movem-se para os pólos da célula (proteínas 
motoras) - formação do fuso acromático 
MPF- fosforilação de histonas 
 Prófase 
Metáfase 
 Condensação máxima dos cromossomos 
 Alinhamento dos cromossomos na placa metafásica 
Três tipos de 
microtúbulos que 
estabilizam os 
cromossomos na placa: 
• Polares 
• Cinetocóricas 
• Astrais 
Metáfase 
Anáfase 
 Clivagem da conexão entre as cromátides  enzimas proteolíticas 
 (dissociação das tubulinas) 
Migração das cromátides irmãs para os pólos opostos 
Anáfase 
 Cromátides nos pólos da 
célula 
 Despolimerização de 
microtúbulos 
Telófase 
Reconstituição da 
membrana nuclear 
 
 Descondensação dos 
cromossomos 
 Reaparecimento dos 
nucléolos 
Telófase 
 Crescimento do núcleo 
 
 proteínas nucleares (sinais) retornam ao núcleo 
bombeadas através dos poros nucleares 
Citocinese 
 Formação da membrana plasmática 
 
 Sulco de Clivagem na região equatorial 
Citocinese 
Anel contrátil 
CITOCINESE 
Células filhas 
Células filhas 
Mitose 
Interfase Prófase Metáfase 
Anáfase Telófase Anáfase 
Meiose 
• Divisão celular gamética. 
• Base citológica da variabilidade genética entre os 
indivíduos de uma espécie (recombinação). 
• Evento composto de duas divisões sucessivas: 
 
– REDUCIONAL(diminui o nº de cromossomos pela 
metade) 
 
– EQUACIONAL (mantém o n° de cromossomos, mas 
divide a quantidade de DNA pela metade) 
Fases da Meiose 
Prófase I 
Leptóteno 
- Cromossomos visíveis como delgado 
fios; 
- Começa a condensação (cromômeros); 
- Emaranhado de cromossomos; 
- Cromátides irmãs alinhadas; 
 
Zigóteno (SINAPSE) 
- Combinação dos cromossomos 
homólogos; 
 
- Sinapse (pareamento) bem distinta. 
Prófase I 
Paquíteno (CROSSING-OVER) 
- Cromossomos tornam-se espiralados; 
- Pareamento completo; 
- “Crossing-over → troca!” 
Diplóteno (QUIASMAS) 
- Afastamento dos cromossomos homólogos 
- Dois cromossomos de cada bivalente 
mantêm-se unidos pelos quiasmas; 
- Quiasmas – regiões onde houveram troca 
 
Diacinese (Terminalização dos quiasmas) 
- Condensação máxima dos cromossomos; 
- Quiasmas são mantidos – distribuição correta dos 
cromossomos durante a anáfase; 
 
Prófase I 
METÁFASE I 
- Os cromossomos homólogos dispõem-se na placa equatorial do fuso 
- Desaparecimento da membrana nuclear 
- Formação do fuso 
- Cromossomos alinhados 
ANÁFASE I 
-Separação dos cromossomos; 
-Cromátides irmãs puxadas para os pólos; 
TELÓFASE I 
- Os cromossomos desespiralizam e aparece a membrana nuclear 
- Formam-se dois núcleos cada um com metade do n° de 
cromossomos do núcleo inicial 
- Os dois conjuntos haplóides de cromossomos se agrupam nos pólos 
opostos da célula. 
MEIOSE II 
 
Início nas células resultantes da telófase I, 
sem que ocorra a Intérfase 
PRÓFASE II 
- Inicia-se individualização dos cromossomos e nova espirilação 
- Membrana nuclear fragmentada 
- Aparecimento do fuso cromático 
METÁFASE II 
- Os cromossomos dispõem-se pelos centrômeros na região 
equatorial do fuso cromático 
ANÁFASE II 
- Divisão longitudinal dos centrômeros 
- As cromátides de cada cromossomo migram para pólos opostos. 
TELÓFASE II 
- As cromátides desespiralizam 
- Forma-se uma membrana nuclear ao redor de cada 
conjunto de cromátides 
- Aparecimento dos nucléolos 
- Formação da Tétrade celular 
MEIOSE I 
MEIOSE II 
Profª. Vanessa C. de Almeida 
vancalmeida@hotmail.com 
Obrigada !