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Faculdade de Ciências Sociais Aplicadas Disciplina- Biologia Molecular e Celular Curso- Enfermagem – 1º semestre Profª Msc. Nathália Lima 10/11/2017 Divisão Celular A capacidade de se reproduzir é uma propriedade fundamental da célula; Essa reprodução deve ser regulada de maneira perfeita Essa reprodução deve ser regulada de maneira perfeita para que a formação de novas células compense as células perdidas, mantendo o equilíbrio; As células passam por um ciclo que compreende dois períodos: a intérfase e a divisão celular – Mitose e Meiose; Ciclo Celular Eventos que preparam e realizam a divisão celular; Mecanismos responsáveis pelo crescimento e desenvolvimento; Células somáticas célula duplica seu material genético e o distribui igualmente para duas células- filhas; Processo contínuo dividido em 2 fases principais: INTÉRFASE MITOSE Ciclo Celular Célula encaminhada à progressão no ciclo por mecanismos de regulação relacionados a: • Crescimento • Multiplicação• Multiplicação • Diferenciação celular • Condição de latência Falhas nos mecanismos célula pode ser: • Encaminhada para apoptose (morte celular programada) • Desenvolvimento tumoral Ciclo Celular Fases do Ciclo: G1: 5 horas S: 7 a 8 horas G2: 3 a 4 horas M: 1 a 2 horas Total: mínimo de 16 horas Intérfase Fase mais demorada (90% a 95% do tempo total gasto durante o ciclo); Atividade biossintetica intensa; Atividade biossintetica intensa; Subdividida em: G1, S e G2; O Ciclo pode durar algumas horas (células com divisão rápida, ex: derme e mucosa intestinal) até meses em outros tipos de células. Alguns tipos de células (nervosas e do músculo esquelético) não se dividem e permanecem paradas durante G1 em uma fase conhecida como G0 Intérfase Outras entram em G0 e após um dano ao órgão voltam a G1 e continuam o ciclo celular (ex: células hepáticas) Fases da Intérfase FASE G1 Intensa síntese de RNA e proteínas Aumento do citoplasma da célula-filha recém formada Pode durar horas ou até meses FASE SFASE S Duplicação do DNA Síntese proteica FASE G2 Pequena síntese de RNA e proteínas essenciais para o início da mitose Inicia-se a condensação da cromatina para que a célula possa progredir para a mitose Em G1, cada cromossomo contém apenas uma molécula de DNA; Em S, ocorre a duplicação do DNA; Em G2, o cromossomo estáEm G2, o cromossomo está constituído por duas cromátides- irmãs, cada uma contendo uma molécula de DNA; As cromátides-irmãs separam-se na mitose (M). (Representação sem escala) Divisão Celular A célula usa dois mecanismos diferentes para se dividir: a mitose e a meiose; Mitose Divisão de células somáticas, pela qual o corpo cresce, diferencia- se e efetua a regeneração dos tecidos;se e efetua a regeneração dos tecidos; São formadas duas células geneticamente iguais a partir da célula-mãe; O número diplóide de cromossomos é mantido nas células filhas; A mitose garante o crescimento e a reposição de células mortas. O material genético constituído de DNA e contido nos cromossomos é transmitido de modo constante de uma célula para os seus descendentes. Fases da Mitose Prófase; Metáfase; Metáfase; Anáfase; Telófase. “Prometo a Ana Telefonar” Prófase Início da condensação cromossômica Duplicação e migração dos centríolos Formação do fuso mitótico Desaparecimento da carioteca e do nucléolo FASE MAIS LONGA DA MITOSE Prófase Cromatina condensa-se em cromossomos definidos, ainda não visíveis ao microscópio óptico; Cada cromossomo duas moléculas de DNA chamadas cromátides (irmãs) conectadas por um centrômero; A medida que a prófase progride, as cromátides se tornam mais escuras e grossas, além disso os centrômeros (constricções primárias) se associam aos cinetócoros (complexos protéicos especializados); Os microtúbulos citoplasmáticos são desfeitos e reorganizados no fuso mitótico, irradiando-se a partir dos centrossomos à medida que estes migram para os pólos da célula Fragmentação do envoltório nuclear e movimentação do fuso mitótico; Microtúbulos do fuso entram em contato com os cinetócoros, que se fixam a alguns microtúbulos; Prometáfase cinetócoros, que se fixam a alguns microtúbulos; Um outro tipo de fibra que surge do centrossomasão as fibras do áster, são mais curtas e irradiam em todas as direções com as extermidades aparentemente livres; Os microtúbulos que se ligam aos cinetócoros microtúbulos do cinetócoro, tencionam os cromossomos, que começam a migrar em direção ao plano equatorial da célula Prometáfase Metáfase Os cromossomos atingem a condensação máxima Posicionamento dos cromossomos na zona equatorial da célula TIPOS DE FIBRAS NO FUSO Continuas - De centríolo a centríolo, Cromossômicas - De centríolo a centrômero. É A FASE DE MELHOR VISUALIZAÇÃO CROMOSSÔMICA Anáfase Divisão longitudinal do centrômero.Fato que acontece simultaneamente com todos os cromossomos; Migração das cromátides-irmãs para os Migração das cromátides-irmãs para os pólos da célula; Os microtúbulos das fibras cinetocóricas se encurtam e as fibras polares aumentam devido ao mútuo distancianmento dos pólos da célula FASE MAIS CURTA DA MITOSE Fim da Anáfase Telófase Descompactação dos cromossomos; Desaparecimento das fibras do fuso; Reorganização dos envoltórios nucleares ao redor dos Reorganização dos envoltórios nucleares ao redor dos cromossomos filhos; A partir do momento em que os cromossomas se convertem em fibras de cromatina desespiralizadas, estas são rodeadas por partes do RE, que se fundem até formar os envoltórios; Citocinese Clivagem do citoplasma (processo começa durante a anáfase; Sulco de clivagem no meio da célula, que vai Sulco de clivagem no meio da célula, que vai aprofundando-se; Separação das duas células filhas Divisão Celular Meiose É um tipo especial de divisão celular, exclusiva dos organismos que se reproduzem sexualmente; Na maioria dos organismos multicelulares, a reprodução ocorre por gametas e células sexuais geradas por meiose (ovócitos e espermatozóides nos animais); Ovócito e espermatozóide se une e forma o zigoto – fecundação; Zigoto – Célula que carrega o material hereditário dos progenitores. Divisão Celular Na meiose, uma célula (2n) da origem a quatro outras(n), cada uma com a metade do número de cromossomos da célula original; As células filhas são geneticamente diferentes entre si; As células filhas são geneticamente diferentes entre si; A divisão meiótica começa depois de várias divisões mitóticas das células sexuais precursoras (espermatogônias e ovogônias) Ocorre duas divisões celulares: a meiose I, ou reducional e a meiose II, ou equacional. Meiose I Caracterizada por um alonga prófase, durante a qual os cromossomos homólogos pareiam e recombinam para trocar material genético; Prófase I - Condensação dos cromossomos que é tétrade (4 cromátides) e rompimento da carioteca;cromátides) e rompimento da carioteca; Subdividida em 5 fases: Leptóteno Zigóteno Paquíteno Diplóteno Diacinese “Leve o Zigoto Para DiDi” Prófase I Leptóteno - Núcleo aumenta de tamanho e ocorre o início da condensação cromossômica; Zigóteno – Os cromossomos se alinham por um processo chamado Sinapse. Nesta fase há a formação de estruturaschamado Sinapse. Nesta fase há a formação de estruturas fundamentais para a continuidade da meiose - Complexo Sinaptonêmico (CS); Uma das funções do CS é estabilizar o pareamento dos homólogos e facilitar sua recombinação; Paquíteno – Os cromossomos se encurtam e termina o pareamento dos cromossomos homólogos iniciando o Crossing- over Prófase I Para que ocorra o crossing over é necessária a quebra transversal das cromátides, seguidas pelo intercâmbio e fusão dos segmentos; Crossing-over - Formação dos Quiasmas = locais de troca física de material genético; Diploteno – Os cromossomos homólogos começam a separar-se; Diploteno – Os cromossomos homólogos começam a separar-se; Desaparece o CS; As duas cromátides de cada bivalente começam a se repelir; A separação não é completa, pois os centrômeros permanecem unidos e conjunto de cromátides-irmãs continua ligado; Os 2 homólogos de cada bivalente mantêm-se unidos apenas nos quiasmas (que deslizam para as extremidades devido à repulsão dos cromossomos) Prófase I Diacinese - Cromossomos atingem condensação máxima; Ocorre a terminalização (aumenta a separação dos homólogos e a compactação da cromatina; Desaparecimento do nucléolo. Metáfase I Membrana nuclear desaparece; Forma-se o fuso; Cromossomos pareados no plano equatorial (23 bivalentes) com seus centrômeros orientados para pólos diferentes Anáfase I Os 2 membros de cada bivalente se separam = separação quiasmática (disjunção), os centrômeros permanecem intactos; O número de cromossomos é reduzido a metade= haplóides; O número de cromossomos é reduzido a metade= haplóides; Os conjuntos materno e paterno originais são separados em combinações aleatórias; Anáfase I é a etapa mais propensa a erros chamados de não-disjunção (par de homólogos vai para o mesmo pólo da célula) Os dois conjuntos haplóides de cromossomos se agrupam nos pólos opostos da célula; Reorganização do nucléolo, descondensação da cromatina e formação do envoltório nuclear; Telófase I A telófase I é seguida pela divisão do citoplasma, e as duas células filhas passam por um curto período de intérfase, no qual não ocorre replicação do DNA (sem fase S); As células filhas derivadas da meiose I possuem um número haploide de cromossomos, cada um deles compostos por duas cromátides irmãs; Portanto em relação ao conteúdo de DNA, células são diplóides. Meiose II Semelhante à mitose comum, diferença = número de cromossomos da célula que entra em meiose II é haplóide; O resultado final são 4 células haplóides, cada uma contendo 23 cromossomos com 1 cromátide cada (divisão equacional) Meiose II Prófase II – É muito breve mas suficiente para permitir o reaparecimento das fibras do fuso e a fragmentação do envoltório nuclear; Metáfase II - Compactação da cromatina; Desaparecimento da membrana nuclear; Desaparecimento da membrana nuclear; Microtúbulos se ligam aos cinetócoros e começam a mover os cromossomos para o centro da célula; Anáfase II – O centrômero se divide graças a tração que a fibras do fuso exercem sobre os cinetócoros; Cromátides-irmãs se movem para os pólos opostos; Telófase II – Cada um dos pólos da célula recebe um jogo haplóide de cromátides; Prófase II Metáfase II Anáfase II Telófase II Meiose II Citocinese Quatro células com número de cromossomos e conteúdo de DNA haplóide 23 cromossomos e 1C de DNA23 cromossomos e 1C de DNA Resultados da Meiose Proporciona 3 fontes de variabilidade genética: 1) Segregação ao acaso dos cromossomos homólogos – 223 combinações (mais de 8 milhões), pois cada gameta recebe apenas 1 de cada par de homólogos;recebe apenas 1 de cada par de homólogos; 2) Segregação ao acaso dos cromossomos; 3) Crossing-over – Cada cromátide contém segmentos provenientes dos 2 membros do par de cromossomos parentais; Um crossing-over em 1 bivalente forma 4 cromossomos diferentes; Acredita-se que o crossing-over evoluiu como um mecanismo para aumentar a variação genética; Início Meiose: 1 cromossomo = 2 moléculas de DNA Início Meiose: 1 cromossomo = 2 moléculas de DNA idênticas, de dupla hélice (2 cromátides-irmãs), unidas pelo centrômero: 46 cromossomos 4C – 2n; Final Meiose I: 1 cromossomo = 2 cromátides-irmãs: 23 cromossomos 2C – n Final Meiose II: 1 cromossomo = 1 cromátide (1 molécula de DNA): 23 cromossomos C – n Não Disjunção A segregação dos homólogos pode falhar, de maneira que os dois homólogos de um par não se separam e migram juntos para uma das células-filhas; Pode ocorrer tanto na primeira como na segunda fase da anáfase da meiose;anáfase da meiose; Consequentemente: um gameta possuirá um cromossoma a mais (24) e o outro um a menos (22). Se um deles é fecundado, as células somáticas do novo indivíduo apresentarão um número anormal de cromossomos (47 e 45); Ex: Sindrome de Down (47 cromossomos – trissomia do 21)
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