Cromatina, cromossomo e Divisão Celular

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CROMATINA, CROMOSSOMO 
E 
DIVISÃO CELULAR 
Universidade Estácio de Sá - UNESA
Faculdade Estácio de Sá Sergipe
FASE
Viviane Gomes Portella
viviane_portella@yahoo.com.br
Cromatina
A cromatina apresenta dois estados funcionais em uma célula em intérfase (célula 
que não está se dividindo):
• Eucromatina - os genes estão ativos e a cromatina está descondensada. 
Só se condensa na hora da divisão celular;
• Heterocromatina - os genes não são ativos e a cromatina está sempre 
condensada.
A Heterocromatina pode ser classificada como:
• Constitutiva - cromatina padrão;
• Facultativa - pode se tornar eucromatina em algum momento, como por exemplo o 
cromossomo X na mulher.
Resultado líquido: cada molécula de DNA foi compactada em
um cromossomo mitótico que é 10 mil vezes menor que a sua
forma estendida.
Cromatina
 Quando a célula vai se dividir, a cromatina
se condensa e acaba originando a estrutura
conhecida como cromossomo.
Uma molécula de DNA de 2m vira um
cromossomos de 700nm.
Pequena região de 
dupla-hélice de DNA
Forma da cromatina
“colar de contas” 
Fibra de cromatina de
30nm com nucleossomos
empacotados
Secção de um cromossomo na 
forma estendida
Secção condensada 
de um cromossomo
centrômero
Cromossomos
Cromossomo em divisão 
Os cromossomos são um estado funcional da
cromatina.
• Estrutura composta de DNA e proteínas.
• Contêm parte ou toda a informação
genética de um organismo.
Cromossomos
Os cromossomos são compostos por:
• Duas cromátides divididas em braços (curto e longo);
• Centrômero;
• Telômeros.
Braço cromossôomico Constrição secundária
Centrômetro
(constrição primária)
Cromátide
Cromossomos
Os cromossomos humanos são classificados morfologicamente em:
• Metacêntrico (M);
• Submetacêntrico (SM);
• Acrocêntrico (A). 
M
SM
A
C - centrômero
Cromossomos
Os cromossomos são, também, classificados em:
• Autossômicos: são os 22 pares de cromossomos não sexuais;
• Alossômicos: são os 2 cromossomos sexuais.
Cromossomos
De acordo com a quantidade de cromossomos, as células
são classificadas em:
• Diploide (2n) – cromossomos aos pares, como nas células somáticas;
• Haploides (n) – apenas um cromossomo de cada par, como nos
espermatozoides e ovócitos.
Espécies diferentes podem ter números 
cromossomais diferentes.
Cromossomos
Existe uma quantidade padrão de cromossomos em cada espécie de ser vivo.
Espécie N° Cromossomos (2n)
Humana 46
Milho 20
Ervilha 14
Drosófila 8
Dália 64
Cachorro 78
Cavalo 64
Gato 38
Vaca 60
Cariótipo humano
Contendo 23 pares de cromossomos.
Cariótipo
 O cariótipo é uma técnica utilizada
para visualização e verificação dos
cromossomos.
 Por meio dela é possível analisar o
número e a estrutura dos
cromossomos.
Cariótipo
 Por meio do cariótipo, representamos o conjunto diploide (2n) de cromossomos
das células somáticas de um organismo.
 Um cariótipo pode ser representado pela imagem dos cromossomos
(cariograma) ordenados de acordo com o tamanho dos cromossomos.
 Na montagem de um cariótipo é possível determinar a normalidade ou
anormalidade (síndromes cromossômicas).
Síndromes cromossômicas
Síndrome de Down (trissomia do 21)
• Hipotonia;
• Pescoço curto;
• Ponte nasal achatada;
• Implantação baixa das orelhas;
• Língua grande;
• Mãos curtas e largas;
• Quinto dedo da mão curto;
• Olhos oblíquos;
• Retardo mental (30 a 60 QI);
• 1/ 1.250;
• Expectativa de vida 60 a 70 anos.
Algumas síndromes cromossômicas são bem conhecidas:
Síndromes cromossômicas
Síndrome de Edwards (trissomia do 18)
• Retardo mental;
• Malformações do coração;
• Hipertonia;
• Mandíbulas retraídas;
• Implantação baixa das orelhas;
• Esterno é curto;
• Mãos cerradas características
com sobreposição dos dedos;
• Calcanhar proeminente;
• Pé de “cadeira de balanço”;
• 1/ 7.500;
• Expectativa de vida alguns
meses.
Biologia Celular
Síndromes cromossômicas
Síndrome de Klinefelter (XXY)
• Altos;
• Magros;
• Braços e pernas longas;
• Testículos pequenos;
• Implantação baixa das orelhas;
• Geralmente inférteis;
• Ginecomastia em 1/3 dos homens;
• Dificuldade de aprendizado;
• 1/ 1.000.
Síndromes cromossômicas
Síndrome de Turner (X0)
• Baixa estatura;
• Infantilismo sexual;
• Ausência de ovários;
• Face em forma de triângulo;
• Pescoço largo;
• Peito largo em forma de escudo;
• Inteligência normal;
• 1/ 4.000.
Divisão Celular
Eventos que dependem da divisão celular
•Crescimento
•Funções reprodutivas
•Reparo tecidual
•Distribuição idêntica do número cromossômico
•Reposição de células mortas
Importância da divisão celular
• O indivíduo é formado por bilhões de células (1013), todas derivadas de
uma única célula, o zigoto;
• A multiplicação continua sendo notável mesmo no indivíduo adulto;
• Hemácias – 120 dias, produção de 2,5 bilhões por segundo;
• Manutenção da homeostase.
Divisão celular
Existem dois tipos de divisão celular:
Mitose
• Divisão das células somáticas;
• Células-filhas idênticas à célula inicial;
• Objetiva o desenvolvimento do organismo e a renovação
ou regeneração dos tecidos.
Meiose
• As células-filhas não são idênticas à célula inicial;
• Células diploides originam haploides; 
• Destina-se à formação de gametas e reprodução da espécie.
Ciclo celular
Ciclo celular
A divisão celular é somente a fase final e microscopicamente visível de modificações prévias em nível
molecular. Assim, antes que a célula se divida seus principais componentes já dividiram.
G0 – Repouso
G1 – Síntese de proteínas
S – Divisão do DNA
G2 – Reparo
Divisão celular 
A divisão celular é parte do ciclo celular, segmentado em:
Anáfase
Telófase
Metáfase
Prófase
G2
S
G0
G1
Interfase
Interfase de células que se dividirão – fase de crescimento celular e duplicação de seu genoma
Fase M – divisão do núcleo e divisão citoplasmática (mitose).
Função do Ciclo celular e da Divisão celular
-Duplicar exatamente todo o conteúdo de DNA nos cromossomos e, com precisão, segregar as cópias
dentro das duas células filhas geneticamente idênticas.
-Este processo define as duas principais fases do ciclo celular: Intérfase e Fase M
Ciclo celular e Divisão celular 
- Interfase de células que se dividirão: ocorre um crescimento do volume celular, síntese de
DNA e duplicação dos centrossomos (microtúbulos), dividida em G1, S, G2.
-Fase M: divisão de uma célula em duas, que consiste na divisão nuclear (mitose) e divisão
citoplasmática (citocinese).
Mitose é dividida em 5 estágios:
As fases do Ciclo celular
Fase G1 - as células sintetizam RNAs e proteínas (duração pode variar muito,
dependendo das condições externas e sinais extracelulares.)
Fase S – replicação dos cromossomos (duplicação do DNA)
Fase G2 – intervalo (tempo adicional para crescimento celular)
Fase M – divisão celular
Fases do Ciclo:
G1: 12 horas
S: 7 a 8 horas
G2: 3 a 4 horas
M: 1 a 2 horas
Total: 24 horas
Durante a fase G2 a célula contém o dobro (4C) da
quantidade de DNA presente na célula diploide original (2C).
Depois da mitose as células-filhas entram na fase G1 e
recuperam o conteúdo de DNA das células diploides (2C).
A frequência com que uma célula se divide está diretamente 
relacionada com sua função
Ao longo da vida:
Células Epiteliais
Somente quando necessário:
Células Hepáticas
Não dividem:
 Células Musculares
cardíacas;
 Neurônios
Mitose
Visualização da Condensação Cromossômica
CITOCINESE
Apósa divisão do núcleo ocorre a divisão do
citoplasma → Citocinese;
O citoplasma se constringe na região
equatorial pela formação de um sulco na
superfície;
Fibras polares se reduzem até desaparecer;
O citoesqueleto se restabelece e por isso as
células filhas adquirem a forma original;
Dirigidos pelo citoesqueleto os componentes
citoplasmáticos se distribuem nas células-
filhas.
Citocinese
Anel contrátil (actina e miosina)
Mitose
Formação do fuso acromático
Degradação da carioteca.
PRÓFASE
Perfilamento dos cromossomos 
replicados.
METÁFASE
Fuso
acromático
Separação das 
cromátides irmãs.
ANÁFASE
Divisão celular 
propriamente dita.
TELÓFASE
Meiose
PRÓFASE I
ANÁFASE I
PRÓFASE II
METÁFASE II
ANÁFASE II
GAMETAS
1 2
3
4
5
6
Formação do fuso acromático; 
Degradação da carioteca;
Crossing over.
Separação dos cromossomos 
Homólogos.
Os cromossomos não podem 
ficar com as cromátides divididas.
Perfilamento do cromossomos 
duplicados.
Separação das cromátides irmãs.
Os quatro gametas são diferentes.
CROSSING 
OVER
Divisão celular
Fonte: Douglas Clulow
O Dogma da Biologia Molecular
DNA
mRNA
Proteína
Transcrição
Replicação
Tradução
O Dogma da Biologia Molecular
Transcrição
Replicação
Tradução
DNA
DNA
PROTEÍNA
RNA
Replicação do DNA
Por que o DNA se replica?
• Para manter a perpetuação da espécie;
• Para manutenção de um tecido;
• Para o desenvolvimento de um indivíduo;
• Se ele se replicar, a célula terá que se dividir.
Como o sistema-controle regula os eventos do ciclo 
celular?
•Células eucariontes (núcleo)
• Fosforila proteínas chaves que controlam a maquinaria do ciclo:
 iniciam e regulam a replicação
 mitose 
 citocinese
Fosforilação: proteino-quinases
Desfosforilação: proteino-fosfatases
• Ativação das proteínas é feita por ciclinas
• Conhecidas como proteino-quinases dependentes de ciclinas (Cdks)
 Cdks e ciclinas são produzidas durante toda a intérfase;
 São proteínas altamente específicas;
 Um acúmulo de determinada ciclina ativa a Cdk correspondente e
faz com que o evento determinado por estas sejam desencadeados;
 Para que o processo desencadeado seja bloqueado, ocorre a
ubiquitinação da ciclina e sua conseqüente degradação;
 A Cdk sofre fosforilação e desfosforilação em sítios específicos
para tornar-se enzimaticamente ativas.
SISTEMAS DE CONTROLE DO CICLO CELULAR
 Existem vários tipos de Cdks e de ciclinas:
Ciclinas:
* G2M: (A,B): Mitose
* G1: (C,D,E): Fase S
Sistema de controle baseado em proteínas
Complexo proteínas Ciclina-Cdk
-Ciclinas são proteínas que ativam CDKs para que estas últimas fosforilem
proteínas especificas que permitem a progressão do ciclo celular.