5) Mitose e Ciclo Celular

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MITOSE E CICLO CELULARMITOSE E CICLO CELULARMITOSE E CICLO CELULARMITOSE E CICLO CELULAR
Profa. Sandra Moura
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Divisão Celular Procariontes
- fissão binária
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vários cromossomos
organelas e proteínas � divididos igualmente
Divisão Celular Eucariontes
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Divisão Celular Eucariontes
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Ciclo Celular
Conjunto de modificações que a célula passa: do surgimento a duplicação celular
� Constituída por 2 fases principais: Intérfase e Mitose
Subdivisão da 
Intérfase
(Fases)
G1
S
G2
Fase G1Fase G1
� Logo depois da Mitose� Logo depois da Mitose
� Ocorre síntese de RNA e proteínas=> recuperação do volume celular
� Síntese de DNA
Fase SFase S
� Duplicação dos centrossomos e centríolos
� Célula acumula energia=> utilizada na mitose
Fase G2Fase G2
� Síntese de tubulina=> necessária para formação dos microtúbulos do fuso mitótico
G-zero: células que 
saem do ciclo celular 
(fase de repouso). Pode 
reiniciar o ciclo ou não
Ciclo Celular
R
Síntese de 
DNA, duplicação 
dos centrossomos 
e centríolos
Fases do Ciclo Celular=> G1: célula pode continuar o ciclo ou permanecer em repouso (G0), R: ponto de 
restrição=> impede que células defeituosas entrem na FASE S. M: mitose
Recuperação do volume celular: 
síntese protéica e RNA
G0
Fases do Ciclo Celular em Eucariotos
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O ciclo celualr é considerado como a progressão e a conclusão coordenadas de 
teres ciclos separados…
Um ciclo citoplasmático
Ativação de proteinas-quinases dependentes de ciclinas em presença de ciclinas
Um ciclo nuclear o DNA e replicado e os cromossomos de condensam
Um ciclo centrossoma, duplicação de dois centríolos centriolo mae e centriolo filha p 
organização do fuso mitotico
O controle do Ciclo Celular pelas Ciclinas e pelas Proteina-quinases ciclina-
dependentes
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Ruptura e Reorganização do Envoltório Nuclear
Final da Prófase:
•Fragmentação do envoltório nucelar
•Dissociação dos complexos do poro nuclear
•Despolimerização da lamina nuclear
Anafase
Telofase
Citocinese
Controle do Ciclo Celular
- sistemas controle
� ordem específica
- ponto de verificação em G1
DNA danificadoDNA danificado
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proteínas inibidoras de CDK
Genes Supressores de Tumor 
CDK-ciclinas controlam a progressão e a conclusão do ciclo
ESTRATÉGIAS RESTRINGIR A PROLIFERAÇÃO CELULAR
1- Limitação de fatores mitogenicos: PDGF e FGF
2- Genes Reguladores que suprimem ativamente a 
proliferação – GENES SUPRESSORES
ESTRATÉGIAS RESTRINGIR A PROLIFERAÇÃO CELULAR
Proteina Rb, um inibidor da progressão do ciclo celular
O gene Rb espcifica uma proteina nuclear envolvida na regulação da atividade de um grupo de 
proteinas- os fatores de trnscrição- envolvidos na sintese de DNA e progressão do ciclo celular
Proteína Rb desfosforilada, um supressor de genes
Cada célula tem copias duplicadas do gene do retinoblastoma, quando 2 copias sofrem mutação 
uma ptn Rb anormal induz o crescimento neoplasico na retina.
No Retinoblstoma Familiar o ovócito fertilizado carrega um único gene Rb mutante e o gene Rb
normal deve sofrer mutação para que haja a manifestação do tumor
Cada uma das células da retina é instruida para a tumorigenese 
RETINOBLASTOMA
Check-points
P53, uma proteina supressora de tumores
A ptn p53, supressora de tumores, protege a integridade do DNA em resposta ao estresse 
genotóxico
A função protetora depende da capacidade da p53 em induzir apoptose ou impedir atividades do 
ciclo celular
Como a p53 funciona?
�Controla a tivação transcricional de genes pró-apoptóticos
�Inativação de genes antiapoptóticos
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Apoptose
Ativação da “programação” de autodestruição celular quando há modificação do DNA
� Importante no controle da multiplicação celular=> câncer
� Células infectadas por vírus, involução fisiológica (involução da gl. mamária após amamentação) 
� Célula diminui de tamanho, núcleo picnótico (condensação da cromatina)
� Fragmentação celular envolto por membrana plasmática=> fagocitado por macrófagos
Estágio final da 
apoptose
Leucócito
Célula 
apoptótica
Apoptose
ME: célula em apoptose=>fragmentação citoplasmática: envolta por membrana plasmática. 
Não há liberação do conteúdo celular para o espaço extracelular.
Célula saudável
Injúria 
celular
Alteração 
genética 
resultado da 
injúria
Tentativa 
celular em 
reparar o 
erro
Erro 
reparado
Apoptose
Erro não 
reparado
Mais injúria 
celular
Célula 
incapaz de 
reparar o 
erro
Auto-programação 
para morte via 
apoptose
Apoptose
Apoptose em hepatite viral
Divisão Celular
Mitose: uma célula (mãe) se divide em duas
� Duplicação dos cromossomos e distribuição às células-filhas
� Células-filhas apresentam número igual de cromossomos
� Processo contínuo dividido em fases distintas
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� Fases da mitose:
� Prófase
� Metáfase
� Anáfase
� Telófase
Núcleo Interfásico
Homogêneo e com intensa atividade metabólica
Presente em todas as células eucariontes 
(exceto hemácias de mamíferos)
Quando célula não está em mitose=> intérfase
Duplicação do DNA e 
Centríolos
Divisão Celular: MITOSEPrófase
� Condensação gradual da cromatina
� Formação dos cromossomos mitóticos
� Fragmentação do envoltório nuclear (final da prófase)
� Fosforilação da lâmina nuclear => vesículas=> permanecem no 
citoplasma para reconstituir o envelope nuclear (final da mitose)
� Centrômeros e centríolos duplicados na intérfase separam-se (pólo celular)
� Surgem microtúbulos entre os pares de centríolos
� Início da formação do fuso mitótico
� Desintegração do nucléolo
PRÓFASE
- condensação progressiva dos cromossomos
- centrômero
- cromátides irmãs
PRÓFASE
Cromossomo
Centríolos
Centrômero
Metáfase
� Migração cromossômica
� Participação dos microtúbulos (plano equatorial)
� Cromossomo duplicado dividi-se longitudinalmente em duas cromátides
� Cromátides prendem-se aos microtúbulos do fuso mitótico pelo cinetocoro
Divisão Celular: MITOSE
CROMOSSOMO METAFÁSICO normal ao ME de transmissão. 
PRÓ-METÁFASE 
- dissociação do envoltório nuclear
- fosforilação das laminas 
-desorganização da lâmina nuclear 
PRÓ-METÁFASE
- microtúbulos do fuso + cromossomos 
- cinetocoro
cinetocorocentrômero
Microtúbulos 
do cinetocoro
PRÓ-METÁFASE 
microtúbulos
astrais
microtúbulos do 
cinetocoro
microtúbulos 
interpolares
PROMETÁFASE
Cromossomos
Microtúbulos
Centríolos
METÁFASE 
- cromossomos se alinham no equador da célula
- placa metafásica
- proteínas motoras � posicionamento dos cromossomos no centro da 
célula 
(~ cabo de guerra)(~ cabo de guerra)
Cromossomo METÁFASE
Centríolos
Fibras do fuso
Centrômero
METÁFASE
Anáfase
� Separação e migração dos cromossomos
� Seguem em direção ao pólo celular (microtúbulos do fuso)
� Centrômeros seguem primeiro acompanhado pelo restante do cromossomo
Divisão Celular: MITOSE
- complexo protéico APC: complexo promotor da anáfase
- cromátides-irmãs � separadas- cromátides-irmãs � separadas
- centrômeros separados
- cromossomos-filhos 
- migram em direção a cada um dos pólos do fuso
Este movimentoé consequência de dois processos 
distintos e simultâneos: anáfase A e anáfase B
- microtúbulos do cinetocoro � despolimerização 
- cromossomos em direção aos pólos = catastrofina!
Catastrofina
move para (-)
Anáfase A
- os microtúbulos do fuso se 
distanciam do centro � segregação
- “puxam” o centrossomo, 
aumentando a distância entre eles
Anáfase B
Separação das cromátides irmãs
ANÁFASE
Divisão Celular: MITOSE
ME célula em Metáfase=> 2 pares de centríolos (pólos, fuso mitótico (microtúbulos), cromossomos na região 
equatorial. Setas: inserção dos microtúbulos nos centrômeros. 19.000X
Telófase
� Reconstrução dos envoltórios nucleares
� desfosforilação dos filamentos da lâmina nuclear
� Reaparecimento da cromatina – cromossomos menos
condensados
� fusão das vesículas do envoltório nuclear
Divisão Celular: MITOSE
� Nucléolos se reconstituem
�organelas que se fragmentaram se recompõem 
TELÓFASE
Telófase
� Citocinese: divisão do material nuclear pela divisão do citoplasma
� Inicia no final da anáfase
� Divisão do diâmetro do anel de actina/miosina – zona equatorial 
� Divisão do citoplasma em duas partes iguais originando duas células filhas
Divisão Celular: MITOSE
“anel contrátil” de actina e miosina“anel contrátil” de actina e miosina
CITOCINESE: 
“anel contrátil” 
Divisão Celular: MITOSE
CITOCINESE em célula animal ao ME de transmissão. Restos de microtúbulos do fuso mitótico
na região de separação entre as duas células.
Divisão Celular: MITOSE
ME célula em Metáfase=> Setas: inserção dos microtúbulos nos centrômeros: cinetocoro (regiões escuras). 
50.000X
CITOCINESE
Intérfase Prófase Metáfase
Divisão Celular: MITOSE
Microscopia Confocal=> Vermelho: DNA, Azul: microtúbulos
Anáfase Início da Telófase Telófase em fase adiantada
Divisão Celular: MITOSE
Divisão Celular: MITOSE
Divisão Celular: MITOSE
Divisão Celular: MITOSE
Meiose: tipo especial de divisão celular=> resulta na formação de gametas: número de
cromossomos reduzidos de diplóide (2n) para haplóide (1n)
� Produz células germinativas: ovócitos e espermatozóides
Divisão Celular: MEIOSE
� Cada gameta tem quantidade haplóide de DNA e de cromossomos
� Permite a recombinação gênica: garante variabilidade e diversidade genética
Dividida em 2 eventos:Dividida em 2 eventos:
1°) Meiose I ou divisão de redução: cada célula filha recebe metade do número de
cromossomos
� Pares homólogos de cromossomos se alinham=> cada par é separado=> dirigem-se a pólos 
opostos na célula=> célula se divide
2°) Meiose II ou divisão equatorial: produção de 4 gametas com número haplóide de
cromossomos
� Separação das cromátides de cada cromossomo (semelhante a mitose)=> migração das 
cromátides para pólos opostos=> formação de 4 células-filhas
MITOSE MEIOSE
Célula partental Célula partental
DNA replicado
DNA replicado
2 células 
filhas
2 células
filhas
filhas
4 células
Divisão Celular: MEIOSE I
MEIOSE I: redução no número de cromossomos de diplóide para haplóide
� Início da meiose: ocorre após duplicação do DNA na fase S
PrófasePrófase II
2ª) Zigóteno: pares homólogos de cromossomos
alinham-se em correspondência exata=> estabelecem
sinapses pelo complexo do sinaptonema: formação de
tétrade
Subdividida em 5 fases
1ª) Leptóteno: condensação dos cromossomos formados
por 2 cromátides: formação de longas fitas nucleares
tétrade
4ª) Diplóteno: cromossomos continuam se condensando
e inicia a separação
5ª) Diacinese: condensação máxima cromossômica=>
desaparecem o nucléolo e envoltório nuclear:
cromossomos livres no citoplasma
3ª) Paquíteno: cromossomos se condensam ainda mais
(ficam mais espessos e curtos)=> formam-se quiasmas
(sítios de crossing over): trocas ao acaso de material
genético entre cromossomos homólogos
Divisão Celular: MEIOSE I
� Alinhamento dos pares de cromossomos (formados cada um 
por duas cromátides) na placa equatorial do fuso meiótico
MetáfaseMetáfase II
� Distribuição aleatória dos cromossomos maternos e paternos
� Ligação de fibras do fuso ao cinetocoro dos cromossomos
Corte no Plano Polar
Corte no Plano Equatorial
Divisão Celular: MEIOSE I
� Cromossomos homólogos iniciam migração para pólos opostos da célula
AnáfaseAnáfase II
� Cromátides permanecem unidas no cromossomo
Divisão Celular: MEIOSE I
� Cromossomos chegam aos pólos opostos na célula
TelófaseTelófase II
� Formação da membrana nuclear
� Citocinese formando 2 células-filhas
� Cromossomos formados por 2 cromátides: conteúdo do DNA ainda diplóide
� Cada célula-filha entra na Meiose II
Divisão Celular: MEIOSE II
� Não é precedida pela fase S
MEIOSE II: divisão equatorial, sem síntese de DNA: formação de 4 células-filhas
Prófase II: condensação dos Metáfase II: cromossomos migram para equadorPrófase II: condensação dos
cromossomos das 2 células-filhas
Metáfase II: cromossomos migram para equador
Anáfase II: cromossomos vão para
pólos opostos da célula: separação
das cromátides
Telófase II: formação de 4 núcleos haplóides:
quantidade haplóide de DNA e número haplóide de
cromossomos, geneticamente diferentes