Génética Básica - O ciclo Celular

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O Ciclo Celular
ASPECTOS ULTRA-ESTRUTURAIS e MOLECULARES
GENÉTICA BÁSICA
Roteiro IV
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Geralmente a forma do núcleo acompanha a forma da célula. O tamanho do núcleo pode 
variar tanto de acordo com o metabolismo como com o conteúdo em DNA da célula. 
Células com metabolismo intenso apresentam núcleos volumosos. Através de métodos 
bioquímicos, foi possível detectar, nesses núcleos, maior quantidade de proteínas 
relacionadas com a transcrição do DNA.
Eletromicrografia de medula óssea onde se observam células apresentando núcleos com formas 
irregulares. Em 1, núcleo em forma de (S). Em 2, em forma de (U). Em 3, dois núcleos arredondados. Em 
4, núcleo alongado. Em 5, núcleos com cromatina descondensada e, em 6, núcleos com cromatina 
condensada. 4 000 X.
O Núcleo Interfásico é o nome dado ao núcleo da célula quando esta está em 
uma fase específica do seu desenvolvimento, ou do Ciclo Celular. Assim, o ciclo 
celular é o próprio ciclo de vida da célula e pode ser dividido em duas fases 
principais:
1) Mitose – ocorre a divisão da
célula.
2) Intérfase – período entre duas
divisões.
De acordo com a fase distinguem-se o Núcleo Interfásico e o Núcleo Mitótico.
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Intérfase
• Precede a divisão celular.
• A célula está ativa metabolicamente:
- Produção de proteínas
- Duplicação do DNA
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Núcleo interfásico = 
Envoltório nuclear, lâmina 
nuclear, cromatina, nucleoplasma 
e nucléolo.
NÚCLEO INTERFÁSICO
O envoltório nuclear é constituído por duas 
membranas que delimitam a cisterna 
perinuclear. Em algumas regiões, as duas 
membranas se fundem formando os poros. 
O envoltório nuclear tem continuidade com 
o RE, e a membrana nuclear externa 
apresenta ribossomos ligados à sua face 
citoplasmática. A membrana interna 
apresenta, na sua face nucleoplasmática, 
um espessamento chamado de lâmina 
nuclear. Grumos de cromatina condensada 
(Cc) estão associados ao envoltório 
nuclear, enquanto porções de cromatina 
descondensada (Cd) estão dispersas no 
núcleo. No nucléolo vê-se a cromatina 
associada e porções fibrilares (F) e 
granulares (G).
CICLO CELULAR (1)
A capacidade de crescer e se reproduzir é atributo fundamental de todas as 
células. Compreende os processos que ocorrem desde a formação de uma 
célula até sua divisão em duas células-filhas, todas iguais entre si.
Padrão cíclico das células eucariontes:
• crescimento celular – aumento quantitativo e coordenado dos 
milhares de tipos diferentes de moléculas que a célula 
possui, inclusive de seu material genético.
• Divisão celular - partição do seu núcleo e citoplasma em duas 
células filhas.
As células originadas repetem o ciclo e aumentam exponencialmente. O corpo 
humano inicia sua existência a partir de uma única célula, o zigoto, chegando 
a cem trilhões (104) de células chamadas células somáticas, que constituem o 
indivíduo humano adulto.
Crescimento = multiplicação
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CICLO CELULAR (2)
Consiste em duas grandes etapas:
1. Intérfase – compreendida entre duas divisões sucessivas. Período em que a 
célula cresce e se prepara para nova divisão, ocorrendo a duplicação dos 
componentes da célula mãe e a duplicação do DNA.
2. Mitose ou cariocinese – etapas em que a célula da origem a duas células-
filhas e que se caracteriza pela divisão do núcleo.
FASES DO CICLO CELULAR:
O ciclo está dividido em quatro fases distintas 
chamadas G1, S, G2 e M, onde a intérfase está
representada pelos períodos G1, S e G2 (figura).
G1 = (gap), intervalo de tempo que transcorre 
desde o fim da mitose (M) até o início da síntese 
(S) de DNA (período pós-mitótico ou pré-sintético.
S = síntese de DNA.
G2 = intervalo de tempo entre o término da síntese 
de DNA e a próxima mitose (período pós-sintético 
ou pré-mitótico.
M = mitose: dividida em quatro fases (prófase, 
metáfase, anáfase e telófase).
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• Fases:
- G1 – síntese de proteínas
- S – duplicação do DNA
- G2 – síntese de proteínas e DNA 
duplicado
Intérfase
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O núcleo interfásico
• Presença de carioteca
• Presença de nucléolo
• Cromatina – DNA descondensado, 
frouxo.
- Eucromatina: parte do DNA que fica 
descondensado durante a intérfase – alta 
densidade gênica.
- Heterocromatina: DNA que permanece 
condensado durante a interfase – baixa 
densidade gênica.
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Divisão Celular
Mitose
• Dois tipos fundamentais:
- Mitose
- Meiose
• Antes de qualquer divisão celular há
duplicação do DNA durante a intérfase.
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Mitose
• Importância:
Produz células 2 
filhas idênticas 
a célula mãe.
Duplicação 
do DNA
Divisão Celular
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Fases da Mitose Prófase (pro = antes). Inicia-se com a duplicação do centro 
celular (centríolo). Estes iniciam um movimento de migração cada 
um, para um dos pólos da célula (é a migração polar). À medida 
que se verifica a migração dos centros celulares, começa, por 
entre eles, a formação de finas fibrilas citoplasmáticas protéicas 
(estas fibrilas são constituídas por moléculas de proteínas ligadas 
por pontes de enxofre) que, em conjunto formarão o fuso 
acromático, que se estende de um pólo a outro da célula, há o 
surgimento do áster, este é um feixe de microtúbulos que surge 
em cada pólo da célula.
A essa altura, os cromossomos tornam-se visíveis como delgados 
filamentos espiralados, de diâmetros irregulares e desdobrados 
longitudinalmente em duas cromátides, unidas pelo centrômero; o 
nucléolo está visível, tendendo a diminuir de tamanho e 
desaparecer até o final da fase.
No início da divisão, quando os filamentos de cromatina aparecem 
enovelados, na forma de cromossomo, eles já estão duplicados 
(foram duplicados na interfase). Contudo, a região conhecida como 
centrômero demora um pouco mais para se duplicar. Dessa forma, 
os cromossomos resultantes da duplicação permanecem algum 
tempo presos pelo centrômero.
Enquanto permanecem assim, cada cromossomo recebe o nome 
de cromátide, e o conjunto das duas cromátides presas pelo 
centrômero são cópias exatamente iguais do filamento inicial de 
cromatina. 
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Prometáfase: Curto período de transição da prófase para 
metáfase. Desintegração da membrana nuclear (ela incorpora-se 
ao retículo) e a conseqüente "queda" dos cromossomos no 
citoplasma. Estes então se dirigem à região equatorial da célula, 
aonde vão se prender as fibras do fuso por meio de seus 
centrômeros.
Metáfase (meta = depois). Cada cromossomo sofre uma 
contração nuclear; diminui o número de espirais, o diâmetro 
aumenta e torna-se regular, uma conseqüência do acúmulo de 
DNA. Algumas fibrilas do fuso acromático, denominam-se fibras 
cromossômicas, prendem-se ao centrômero dos cromossomos 
por uma estrutura denominada cinetócoro; outras fibrilas 
estendem-se de um centro celular a outro (são as fibras 
contínuas), sem contactarem com os cromossomos.
Os centríolos já estão ocupando pólos opostos na célula. Os 
cromossomos duplicados estão presos pelo centrômero às fibras 
do fuso acromático, ocupando a região mediana da célula. Os 
cromossomos alinhados nessa região formam a chamada placa 
equatorial, com as cromátides-irmãs (as que se prendem no 
mesmo centrômero) voltadas uma para cada pólo da célula. Essa 
é a fase de maior visualização dos cromossomos, por isso é
chamada fase do cariótipo, para facilitar o estudo cromossômico, 
a divisão celular pode ser interrompida na metáfase, por 
substâncias como a colchinina e vimblastina, que impedem a 
polimerização das proteínasdo fuso mitótico.
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Anáfase (Ana = para cima). Os centrômeros finalmente se 
dividem, permitindo a separação das cromátides, que são 
arrastadas para pólos opostos da célula (metacinese), pelo 
encurtamento dos filamentos do fuso. As cromátides, agora 
cromossomos-filhos, afastam-se em direção aos centros 
celulares opostos, com as extremidades dos braços voltadas 
para o plano mediano da célula. No deslocamento dos 
cromossomos-filhos agem simultaneamente duas forças: 
tração, por parte das fibras cromossômicas, devido ao 
encurtamento das fibrilas por perda das moléculas protéicas; 
impulsão por parte das fibras contínuas.
Enquanto estes fatos ocorrem, inicia-se o estrangulamento 
citoplasmático de fora para dentro. A igualdade das 
cromátides-irmãs e a posição que ocupavam na metáfase 
garantem uma distribuição idêntica de material genético para 
os dois pólos e, conseqüentemente, para as duas células que 
vão se formar, assim no final dessa fase, em cada pólo há
número de cromossomos igual ao que havia na célula que 
iniciou a divisão, embora agora com apenas um filamento 
cada um. Tem início a desespiralização dos cromossomos.
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Telófase (telo = final). A chegada dos cromossomos filhos aos 
pólos da célula marca o início da telófase. Uma vez nos pólos, 
inicia-se a desespiralização dos cromossomos, que se 
transformam em massas de cromatina. Estas são circundadas 
por cisternas do retículo endoplasmático, que depois se soldam 
umas às outras dando origem a novas membranas nucleares.
Os cromossomos desespiralizados estão dispostos em 2 
conjuntos, um em cada pólo. O núcleo também ressurge. Os 
nucléolos reaparecem sendo formados a partir da zona SAT de 
certos cromossomos. As fibras de áster e do fuso desaparecem. 
Finalmente, verifica-se, em células animais, que na região 
equatorial da célula a membrana nuclear se invagina formando 
um sulco de divisão, e, à medida que se aprofunda, aumenta o 
estrangulamento nessa região, ocorre a separação das 2 
células-filhas. 
É a citodierése (plasmodierése ou citocinese) . Esse 
estrangulamento ocorre de fora para dentro, razão pelo qual, a 
citocinese animal é dita centrípeta. Durante 
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Resumo
Prófase
No citoplasma, o início da prófase é marcado 
pela duplicação dos centríolos, que se envolvem 
radialmente pelas fibras do áster. Cada um dos 
centríolos resultantes vai migrando para os 
pólos opostos da célula.
Durante a migração dos centríolos, o 
hialoplasma vai formando entre eles um 
conjunto de fibras, constituindo o fuso mitótico. 
A carioteca se fragmenta e o fuso passa a 
ocupar a zona axial da célula (Fig. 1A, 1B e
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Metáfase
Os cromossomos atingem seu grau máximo de condensação e se colocam no equador 
do fuso. Pelo centrômero os cromossomos estão ligados às fibras do fuso. Há dois 
tipos de fibras no fuso: as contínuas, que vão de centríolo a centríolo, e as 
cromossômicas, que vão de centríolo a centrômero 
Anáfase 
A anáfase começa pela duplicação dos centrômeros, libertando as cromátides, que agora 
passam a ser denominadas cromossomos-filhos. Em seguida, as fibras cromossômicas 
encurtam, puxando os cromossomos para os pólos do fuso (Fig. 3).
Telófase
Agora, os cromossomos chegam aos pólos e sofrem o processo de descondensação. A 
membrana nuclear reconstitui-se a partir do retículo endoplasmático. Os nucléolos tomam 
a se formar na altura da constrição secundária de certos cromossomos, os chamados 
cromossomos organizadores nucleolares. Assim termina a divisão nuclear ou cariocinese, 
produzindo dois novos núcleos com o mesmo número cromossômico da célula-mãe. A 
seguir, acontece a divisão do citoplasma ou citocinese. Na região equatorial, a membrana 
plasmática se invagina, formando um sulco anular cada vez mais profundo, terminando 
por dividir totalmente a célula (Figs. 4A e 4B).