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CENTRO UNIVERSITÁRIO MAURICIO DE NASSAU CURSO – NUTRÇÃO/ENFERMAGEM DISCIPLINA: CITOLOGIA E EMBRIOLOGIA CARGA HORÁRIA – 60 HORAS Prof. Dr. Marlon de Araújo Castelo Branco Doutor em Biotecnologia - RENORBIO CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR 1. INTRODUÇÃO � A capacidade de crescer e de se reproduzir é atributo fundamental de quase todas as células. ciclo celular? Processo básico de gênese de novas células eucarióticas no qual obedece a um padrão cíclico que começa com o crescimento celular, determinado por um aumento quantitativo coordenado dos milhares de tipos diferentes de moléculas que a célula tem, inclusive de seu material genético, e culmina com a partição de seu núcleo e citoplasma em duas células-filhas. As células originadas repetem o ciclo, e o número de células aumenta exponencialmente. CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR � Serve tanto para manter a vida, em organismos pluricelulares, como para gerar a vida, no caso dos organismos eucariontes unicelulares. � Por meio do ciclo celular, o corpo humano, por exemplo, inicia sua existência a partir de uma única célula. A formação de novas células, no entanto, nem sempre ocorre por meio do ciclo celular típico. � Os gametas se formam a partir da divisão de células somáticas específicas, presentes nas gônadas ou nos órgãos do sistema reprodutor masculino e feminino, chamadas células germinativas. 1. INTRODUÇÃO CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR 2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. Está dividido em duas etapas, uma de crescimento e outra de divisão em duas células-filhas 1. Intérfase - Aquela compreendida entre duas divisões sucessivas, em que a célula cresce e se prepara para nova divisão. 2. Divisão propriamente dita - Esta etapa se caracteriza pela divisão do núcleo, chamada cariocinese, seguida pela divisão do citoplasma, ou citocinese, pela qual se originam duas células-filhas. CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR 2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR 2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. Fases da intérfase � A intérfase esta Dividida em três períodos sucessivos: 1. Período G1. É o intervalo de tempo que transcorre desde o fim da mitose (M) até o início da síntese de DNA (S), por isso também considerado período pós-mitótico ou pré-sintético. 2. Período S. Ocorre a duplicação ou síntese do DNA 3. Período G2. É o intervalo entre o término da síntese de DNA e próxima mitose, também denominado período pós-sintético ou pré-mitótico. CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR 2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. Fases da intérfase � Caracteriza-se pelo reinício da síntese de RNA e proteínas, que estava interrompida durante a mitose (período M). 80% do RNA sintetizado em G1 é rRNA. � Nessa fase, a célula está se preparando para entrar na fase de duplicação do DNA. � Enzimas catalisadoras da síntese de trifosfatos de desoxirribonucleosídios. � Enzimas da síntese das DNA-polimerases. � Enzimas ativadoras dos genes que codificam as proteínas histonas. 1. Período G1. CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR 2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. Fases da intérfase 1. Período G1. Grande relevância do período G1 deve-se ao seu papel controlador de uma importante decisão celular: � Continuar proliferando ou retirar-se do ciclo e entrar em um estado quiescente (G0). Essa decisão é determinada primariamente por sinais extracelulares (fatores de crescimento, no caso de eucariontes superiores, e nutrientes, por exemplo, no caso de leveduras). CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR 2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. Fases da intérfase 2. Período S. Durante o período S, a célula duplica seu conteúdo de DNA � O início da síntese do DNAmarca o início do período S. � Na grande maioria dos casos, é um ponto de não retorno do ciclo, que leva necessariamente à divisão celular. � Toda célula eucarionte diploide inicia seu ciclo em G1 com uma quantidade de DNA igual a 2C. � Durante o período S, essa quantidade duplica, passando de 2C para 4C, CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR 2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. Fases da intérfase 2. Período S. � No período S é a cromatina que deve sofrer duplicação, o que exige que não só o conteúdo de DNA seja duplicado, mas também a quantidade de histonas. � Contrariando o que acontece com todas as demais proteínas celulares, as histonas são as únicas proteínas cuja síntese está confinada à fase S, ocorrendo simultaneamente com a síntese de DNA. CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fases da intérfase 3. Período S. 2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fases da intérfase 3. Período G2. � No período G2 ocorrem os preparativos necessários para a mitose. � Neste período, ainda são sintetizadas as proteínas não histônicas, que vão associar aos cromossomos durante a sua condensação na mitose. � No período G2 possíveis danos do DNA são completamente reparados. � Ainda durante G2, ocorre a síntese de RNA e continua a síntese geral de proteínas iniciada no período G1 2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fases da intérfase 3. Período G2. 2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. � O complexo ciclina-Cdk (MPF) provoca a fosforilação de enzimas responsáveis pela condensação cromossômica e promove a entrada da célula na fase M do ciclo celular CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fases da intérfase 2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. Condensação-dos-Cromossomos - 10Youtube.com.mp4 Visualização da Condensação Cromossômica CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. Mitose - a divisão do núcleo é seguida pela divisão citoplasmática � Tipo de divisão celular em que uma célula haplóide(n) ou diplóide(2n), sempre com cromossomos duplos, origina duas células filhas contendo o mesmo número de cromossomos da célula mãe, porém simples. � Pode ocorrer com células (n) ou (2n) � Não altera o número de cromossomos da célula mãe �Amitose também é chamada de divisão equacional e simbolizada por E! CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. � É o processo pelo qual as células eucarióticas dividem seus cromossomos entre duas células menores do corpo. Este processo dura, em geral, 52 a 80 minutos e é dividido em quatro : � Prófase �Metáfase �Anáfase � Telófase � É uma das fases do ciclo celular, conhecida como processo de divisão celular ou fase mitótica. CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. Esquema geral da mitose CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. 1. Prófase CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. 1. Prófase CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. 2. Prometáfase � Continua a condensação cromossômica � Fragmentação do envoltório nuclear � Ligação de microtúbulos aos cinetócoros � Início da migração dos cromossomos em direção ao plano equatorial da célula CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. 2. Prometáfase Fuso do polo Microtúbulosdo cinetocoro Cromossomos em movimento Fragmentos do envelope nuclear CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. 3. Metáfase CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. 3. Metáfase CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. 4. Anáfase CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. 4. Anáfase CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. �O movimento é conseqüência de 2 processos independentes realizados por diferentes partes do fuso mitótico. 4. Anáfase CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. 5. Telófase CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. 5. Telófase CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. Formação do Novo Envelope Nuclear CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. Nova Formação do Envelope Nuclear �Telófase � Ocorre Ligação de vesículas � Formadas no rompimento nuclear � Nas Membrana dos Cromossomos � Vesículas fundem-se � Lâminas nuclear une-se � Cromossomos descondensam-se CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. Citocinese �Após a divisão do núcleo ocorre a divisão do citoplasma→ Citocinese �Nas células animais a citocinese é centrípeta = ocorre da periferia para o centro da célula. �Nas células vegetais a citocinese é centrífuga = ocorre do centro para a periferia da célula. CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. Citocinese Fases da mitose CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. Mitose nas células vegetais � Nos vegetais superiores - como os angiospermas e a maioria das girnnospermas - as mitoses são anastrais, isto é, faltam os centríolos e as fibras do áster. �Isto é o que levantou a suspeita de que os centríolos não sejam indispensáveis para a formação dos microtúbulos. CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. Mitose nas células vegetais CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR Fase de divisão (MITOSE)2. ETAPAS DO CICLO CELULAR. E pra quem ainda não entendeu!!! Já-pensou-em-aprender-Mitose-assim - 10Youtube.com.mp4 CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR 3. DURAÇÃO DOS PERÍODOS DO CICLO � A célula tem de crescer até alcançar um tamanho adequado e constante antes de dividir-se. Em função disso, aproximadamente 95% do ciclo são gastos em intérfase. � Em geral, o ciclo dura aproximadamente 12h em tecidos de mamíferos com crescimento muito rápido, e 24h, em outros com crescimento mais lento. � A fase G1 é a de duração mais variável na maioria das células de animais e plantas. � Amitose dura mais ou menos 1 h. � G2, em geral, tem duração de 2 a 4 h. � Período S dura de 7 a 8 h. CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR 3. DURAÇÃO DOS PERÍODOS DO CICLO Em função das variações no tempo de proliferação, as células animais podem ser classificadas em três grandes categorias: 1. Células que se dividem continuamente. EX: Células embrionárias, células do epitélio que reveste o intestino delgado (as quais se renovam, no homem, de 3 em 3 dias), as dos folículos capilares e as da medula óssea, nas quais se formam as células do sangue. 2. Células que, ordinariamente, não se dividem, mas que podem fazê-lo em resposta a estímulos. Um estado não proliferante, um estado de dormência ou quiescência com relação ao crescimento, ao qual se denomina período G0 ( G-zero ). EX: hepatócitos, células renais, células do músculo liso, do pâncreas, do ovário. CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR 3. células terminalmente diferenciadas. Cessarem suas divisões e se tornarem diferenciadas, perdem permanentemente a capacidade reprodutiva, não podendo ser novamente chamadas ao ciclo, essas células permanecem indefinidamente no período G0. EX: . É o caso dos neurônios e das células da musculatura esquelética e cardíaca. 3. DURAÇÃO DOS PERÍODOS DO CICLO Em função das variações no tempo de proliferação, as células animais podem ser classificadas em três grandes categorias: CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR 3. DURAÇÃO DOS PERÍODOS DO CICLO CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR �A regulação é feita por sinais externos genericamente conhecidos como fatores de crescimento. Agem em receptores específicos �Por sinais do ambiente que representem ameaça para a estabilidade do genoma. Atuam geralmente ativando genes especializados em reparar o DNA, deter sua duplicação e parar a cariocinese ou estacionar o ciclo celular em qualquer de suas fases. 4. CONTROLE DO CICLO CELULAR CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR 4. CONTROLE DO CICLO CELULAR � O ciclo celular consiste em uma série complexa de eventos altamente regulados que culminam com a duplicação do DNA e divisão da célula. Pontos estratégicos (de restrição ou de checagem), nos quais há uma "parada", podendo ocorrer continuidade ou bloqueio do ciclo. 1. Primeiro ponto de restrição (G1/S), o qual, uma vez ultrapassado, permite à célula prosseguir nas fases S e G2. 2. Outro ponto de restrição está em G2(G2;/M): as células duplicam o DNA e ficam à espera do sinal para realizar a mitose. CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR 4. CONTROLE DO CICLO CELULAR �A regulação do ciclo celular é feita sobretudo por duas classes de proteínas: (a) cdk (de cyclin dependem kinases); (b) ciclinas, que se ligam às cdk e controlam a taxa de fosforilação das proteínas responsáveis pelos inúmeros fenômenos que ocorrem na divisão celular. Cada complexo ciclina com a cdk regula determinada fase do ciclo. CICLO CELULAR E DIVISÃO CELULARCICLO CELULAR E DIVISÃO CELULAR 4. CONTROLE DO CICLO CELULAR
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