Núcleo__Ciclo_celular_e_mitose

Prévia do material em texto

Núcleo Celular 
Profa. Karla Barbosa 
• Conceito: 
– Corpúsculo celular relacionado ao controle de 
todas as atividades celulares. 
 
• Funções: 
– Armazenamento do material genético. 
– Controle o metabolismo celular através da 
transcrição do DNA em RNA. 
Núcleo Celular 
Núcleo: Portador dos fatores hereditários e 
controlador das atividades metabólicas 
• Único 
• Esférico ou ovóide 
• Localizado no centro da célula ou levemente desviado 
• O conteúdo do núcleo se apresenta com uma massa amorfa 
viscosa de material rodeada por um complexo envoltório nuclear. 
• É a maior organela da célula animal. 
• Céls. com metabolismo intenso apresentam núcleos volumosos 
 
*Exceções: (eucariotos possuem forma variável). 
- Céls hepáticas: 2 núcleos 
- Fibra muscular esquelética: dezenas de núcleos 
- Céls glandulares mucosas: forma achatada 
- Glóbulos brancos: forma lobulada 
- Céls. Vegetais: núcleo periférico 
Características gerais do Núcleo celular 
Neurônio binucleado 
1. Carioteca 
2. Nucleoplasma 
3. Nucléolo 
4. Cromatina 
Estruturas do núcleo interfásico 
Estruturas do núcleo interfásico: 
 
1. Carioteca: Envoltório nuclear, formado por 2 membranas com poros 
(3.000 poros), onde há intercâmbio de substâncias entre o núcleo e o 
citoplasma. Membranas são lipoproteicas (30% lipídeos e 70% proteínas). 
 
→ Membrana externa: salpicada de ribossomos e contínua ao retículo 
endoplasmático rugoso. 
→ Espaço perinuclear: cavidade intermembranas. 
→ Superfície interna: lâmina nuclear (rede fibrosa de suporte mecânico). 
→ Complexo Poro Nuclear: nucleoporinas. 
 
*diferencia eucariotos de procariotos 
• Células com alta atividade proteica apresentam mais poros 
• Centro de atividades para a movimentação de RNAs e proteínas – 
transporte seletivo. 
Nucleoporinas 
Complexo Poro Nuclear 
2. Nucleoplasma ou Cariolinfa - é uma massa incolor que preenche o 
núcleo celular. 
 
*É constituído principalmente por água e proteínas. Além de 
nucleosídeos, nucleotídeos e íons. 
 
* Proteínas: enzimas de transcrição e duplicação do DNA. 
 
* Contém filamentos de cromatina e o nucléolo 
Estruturas do núcleo interfásico: 
Matriz nuclear: estrutura fibrilar que forma o endoesqueleto nuclear 
Estruturas do núcleo interfásico: 
3. Nucléolo: Trata-se de um corpúsculo esponjoso e desprovido de 
membranas, que se encontra em contato direto com o nucleoplasma, rico 
em RNA ribossômico, além de proteínas e pouco DNA (DNA ribossômico). 
Geralmente esférico e visível em céls vivas. 
 
* Função: organização dos ribossomos, síntese de RNA ribossômico e 
montagem das subunidades ribossômicas. 
 
* Quanto maior o seu número e tamanho, maior é a síntese proteica da 
célula. 
Porção fibrilar: localização central, rRNA e proteínas ribossomais (porção 
central e densa). 
Porção granular: localização periférica, subunidades ribossômicas em 
formação. 
Região Organizadora do Nucléolo (NORs): cromatina 
Nucléolo 
4. Cromatina: representa o material genético, complexo de DNA e proteínas 
que se encontra dentro do núcleo celular nas células eucarióticas. 
 
→ Sua organização é dinâmica devido alterações no ciclo celular 
 
* Têm aspecto emaranhado de filamentos longos e finos, denominados 
Cromonemas. Durante a divisão celular, os cromonemas espiralizam-se, 
tornando-se mais curtos e mais grossos e passam a ser chamados de 
Cromossomos. 
 
- Heterocromatinas: regiões condensadas, DNA inativo (função estrutural). 
 
- Eucromatinas: regiões distendidas, DNA ativo (expressão de proteínas e 
enzimas). 
 
*Cél. eucariótica quase todo o DNA está compactado na cromatina. 
 
*Grande parte da cromatina é localizada na periferia do núcleo. 
Estruturas do núcleo interfásico: 
 Cromonema = Cromossomo 
Durante a divisão celular, os cromonemas espiralizam-se, 
tornando-se mais curtos e mais grossos. Podem, então, ser 
vistos individualmente e passam a ser chamados de 
cromossomos. 
 
 
 
 Classificação dos cromossomos 
Cromatina = Cromossomos 
 O material genético descondensado – cromatina - é ativo, pois 
pode ser transcrito mais facilmente nesse estado. Ao se tornar 
condensado – cromossomo – a transcrição é dificultada, mas 
por outro lado a divisão celular ocorre com maior precisão. 
• Proteínas da cromatina: Histonas e não-histônicas. 
 
• Não-histônicas: proteínas que participam da replicação e reparo do DNA, 
ativação e repressão gênica. 
 
• Histonas: 
– principais proteínas da cromatina 
– participam da arquitetura molecular da cromatina 
– íntima associação com o DNA 
– São bastante estáveis 
– Tem peso molecular baixo e caráter básico (arginina e lisina) 
– Ligam-se ao DNA através de seus radicais amino com os fosfatos 
do DNA 
– Tipos: H1 (220 aa) , H2A, H2B, H3 e H4 (102 a 135 aa) 
Cromatina 
• Nucleossomo: unidade estrutural básica da cromatina (DNA em dupla 
hélice e Histonas). 
– Forma: cilíndrica achatada, 10 nm x 6 nm 
* Constituído por 200 pares de bases (pb) de DNA associado com octâmero 
de histonas (H2A, H2B, H3 e H4) e uma molécula de H1 
* Centro do nucleossomo (octâmero de histonas + 146 pb de DNA) 
•DNA de ligação (15 até 100pb) 
 
• Nucleofilamento ou fibra de 10 nm: 1º nível de compactação da 
cromatina. 
– Associação de nucleossomos adjacentes através da interação de H1 
(extremidade amino-terminal a extremidade carboxi-terminal) 
– 10% durante a intérfase, permitindo acesso as enzimas de transcrição. 
 
• Solenóide ou fibra de 30 nm: 2º nível de compactação da cromatina. 
– Formada pelo enovelamento da fibra de 10 nm em estrutura helicoidal. 
Cada volta contém 6 nucleossomos radiais – Maioria durante a interfase 
Cromatina 
Nucleossomo 
• Em uma célula em crescimento ou em diferenciação, o 
núcleo é metabolicamente ativo, replicando DNA e 
sintetizando rRNA, tRNA e mRNA. 
 
• Nucléolo é o local de síntese de RNA ribossômico. 
 
• Dentro do núcleo o mRNA liga-se a proteínas específicas 
formando partículas de ribonucleoproteinas. 
 
• Então passa para o citosol através dos poros nucleares para 
a síntese de proteínas. 
Pontos importantes do núcleo celular: 
 Resumindo as 
estruturas do Núcleo 
Celular 
Uma célula em intérfase, isto é, que não está se 
dividindo, apresenta os seguintes componentes: 
 
1. Carioteca - envoltório nuclear, formada por duas 
membranas com poros, onde há intercâmbio de 
substâncias entre o núcleo e o citoplasma. 
 
2. Nucleoplasma, Cariolinfa ou Suco Nuclear- é uma 
massa incolor constituída principalmente de água e 
proteínas. 
 
3. Nucléolo - Trata-se de um corpúsculo esponjoso e 
desprovido de membranas, que se encontra em 
contato direto com o suco nuclear, rico em RNA 
ribossômico. 
 
4. Cromatina - representa o material genético, com 
proteínas e moléculas de DNA. Têm aspecto 
emaranhado de filamentos longos e finos, 
denominados cromonemas. Esses apresentam 
regiões condensadas chamadas de 
heterocromatinas, e regiões distendidas chamadas 
eucromatinas. Durante a divisão celular, os 
cromonemas espiralizam, e se tornam mais curtos e 
mais grossos e passam a ser chamados de 
cromossomos. 
Relembrando... 
NUCLÉOLO 
NUCLÉOLO 
 
NUCLÉOLO 
 
Nucléolo – RNA ribossomais 
Grupos idênticos de genes 
arranjados repetidamente 
Forma de Pena 
DNA espaçador 
RNA polimerase 
RNA 45S 
NUCLÉOLO 
 
Região Organizadora Nucleolar 
 No microscópio de luz: simples 
 - ovalada, no máximo alguns vacúolos 
 No microscópio eletrônico: três grandes regiões: 
 
Centro Fibrilar (CF) 
Componente Fibrilar Denso (CFD) 
Componente Granular (CG) 
• Centro Fibrilar (CF) 
- Conjunto de finas fibrilas (4-8nm) 
- ↑ atividade transcricional, ↑ n° e tamanhodos CFs 
- Composição Química: DNAr, DNA 
topoisomerase I, RNA polimerase I, 
RNP, Nucleolina, Numatrina, 
Fibrilarina 
Centro Fibrilar (CF) 
Morfologia 
• Componente Fibrilar Denso (CFD) 
- Fibrilas densamente empacotadas → redes 
- Ao redor dos CFs 
- Composição Química: DNAr , RNA polimerase I, Fibrilarina, 
Nucleolina, Numatrina 
 
Componente Fibrilar Denso 
(CFD) 
• Componente Granular (CG) 
- Estruturas granulares de 10 a 15nm de diâmetro 
- Periferia, ao redor do CFD 
- Local de armazenamento das pré unidades ribossômicas 
- Composição Química: RNP, Fibrilarina, Nucleolina, Ribogranulina 
 
Componente Granular (CG) 
Morfologia 
Vários Centros Fibrilares 
Alta transcrição 
Morfologia 
4) Esqueleto Nucleolar 
- Região amorfa relacionada com o esqueleto nuclear 
- Composição Química: Proteínas acídicas 
 
5) Vacúolos Nucleolares 
- Áreas “vazias”???? 
- Dúvidas... Artefatos??? ... Áreas menos densas??? 
Morfologia do Nucléolo (MET) 
6) Cromatina associada ao Nucléolo 
- Ao redor – envia ramificações intranucleolares 
- Cromatina perinucleolar – não faz parte do nucléolo 
- Segmentos cromossômicos específicos - RONs 
Morfologia do Nucléolo (MET) 
a) Nucléolos Reticulados 
(nucleolonemas) 
- Região granular periférica + Região 
fibrilar central 
 
b) Compactos 
- Essencialmente granulosos (massa 
celular compacta e anastomosada) 
 
c) Em anel 
Camadas concêntricas: 
 - central filamentosa 
 - cortical granulosa 
Tipos de Nucléolo 
Ex: Triatoma infestans 
Ex: Anfíbios 
Ex: Allium cepa 
Cromossomo é uma única molécula 
de DNA 
 O Cromossomo é formado por cromátides ligadas pelo 
centrômero. Quando a célula está prestes a se dividir, as 
cromátides se duplicam formando cromátides irmãs (que 
até que ocorra a separação final, ficam ligadas pelo 
centrômero). 
Cariótipo 
 É o conjunto de todos os cromossomos presentes no núcleo da célula 
de um organismo. O estudo do cariótipo (forma, tamanho e número de 
cromossomos de uma pessoa) pode ajudar no diagnóstico pré-natal ou 
pós-natal de aberrações genéticas. 
 
Na espécie humana, é composto de 46 cromossomos, em 23 pares (22 
pares de autossomos e o par sexual), permitindo a análise das 
anomalias numéricas ou estruturais dos cromossomos. 
• Todas as células do nosso corpo (exceto as dos gametas) são 
diplóides, ou seja, possuem dois cromossomos de cada tipo (no 
caso, 23 pares de cromossomos homólogos). Quando uma 
célula possui apenas um cromossomo de cada tipo (no caso os 
gametas, com 23 cromossomos), dizemos que ela é haplóide. 
 
HOMEM 
 2n=46 
 n=23 
Ciclo Celular 
Ciclo Celular 
• Envolve os processos que ocorrem desde a formação de uma célula 
até sua própria divisão em duas filhas, tendo natureza cíclica. 
 
• A célula se divide originando duas descendentes, com divisão do 
núcleo (mitose) e divisão do citoplasma (citocinese). 
 
• A etapa seguinte, é compreendida no espaço entre duas divisões 
celulares sucessivas e foi denominada de intérfase. 
Ciclo Celular 
• Período G1: intensa síntese de RNA 
e proteínas e aumento do 
citoplasma. 
 
• PERÍODO S: Este é o período de 
síntese,duplicando seu DNA. 
 
• PERÍODO G2: tempo adicional para 
o crescimento celular assegurando 
completa replicação do DNA antes 
da mitose. 
 
• MITOSE : Divisão equacional da 
célula. 
 
 
Mitose 
 
http://www.cellsalive.com/cell_cycle.htm 
É o processo de divisão celular binária, onde uma célula mãe gera duas 
células filhas geneticamente idênticas. 
 
Ocorre no final da intérfase (onde a célula encontra-se em sua atividade 
normal). 
 
É dividida em quatro etapas: prófase, metáfase, anáfase e telófase. 
Mitose 
http://professorthiagorenno.blogspot.com.br/2012/02/divisao-celular-001-mitose.html 
1. Prófase - É considerada uma preparação para a divisão celular, 
onde tem início diversos processos: 
 
-início da condensação da cromatina transformando-a em cromossomo; 
- início da dissolução dos nucléolos; 
- desorganização da carioteca; 
- duplicação e migração dos centríolos para as regiões polares da 
célula e início da formação das fibras do fuso. 
 
 
2. Metáfase - Tem como característica principal a máxima 
condensação cromossômica e por isso tornou-se a fase utilizada para 
o exame citogenético (denominado de cariótipo). 
 
- cromossomos posicionados na região equatorial da célula; 
- fibras do fuso aderidas aos centrômeros; 
- desaparecimento total da carioteca e nucléolo. 
Etapas da Mitose 
Anáfase - A duplicação dos centrômeros dos cromossomos, 
iniciada no final da metáfase, permite que cada homólogo seja 
levado para um polo da célula através do encurtamento das fibras 
do fuso. 
 
Ao final desta fase nos seres humanos, cada lado da célula terá os 
mesmos 23 pares de cromossomos. 
 
 
Telófase - A última fase da mitose é marcada pelo processo de 
citocinese, um estrangulamento da membrana plasmática que 
divide a célula em duas. 
 
A carioteca e o nucléolo também começam a se refazer, permitindo 
assim que as duas células filhas retornem à interfase. 
http://professorthiagorenno.blogspot.com.br/2012/02/divisao-celular-001-mitose.html 
PARA VOCÊ NÃO ESQUECER AS ETAPAS DA MITOSE E 
A ORDEM EM QUE OCORREM, MEMORISE A FRASE: 
PROMETO À ANA TELEFONAR 
Ciclo Celular 
 Na intérfase - Há duplicação do DNA, sem o qual 
não se completa o ciclo celular. 
 
 
 
 
 
 
 
• http://www.universitario.com.br/celo/aulas/replicacao%20dna/dna-rna2.swf 
 
Aparelho Mitótico 
 • É constituído pelos fusos, centríolos, ásteres e cromossomos. O áster 
é um grupo de microtúbulos irradiados que convergem em direção 
do centríolo. As fibras do fuso são constituídas por 
microtúbulos(proteínas especiais). 
 
• Cada cromossomo têm duas cromátides ligadas entre si através do 
centrômero, que é uma região que se liga ao fuso mitótico, e se 
localiza num segmento mais fino denominado de constricção 
primária. 
 
 
 
 
http://www.johnkyrk.com/mitosis.html 
Mitose 
• Divisão celular de todas as células somática vegetais e 
animais. É um processo continuo que é dividido 
didaticamente em 4 fases: Prófase, metáfase, anáfase, 
telófase, nas quais ocorrem grande modificações no 
núcleo e no citoplasma. 
Mitose : Funções 
• Reprodução assexuada de seres unicelulares; 
 
• Crescimento e regeneração de tecidos de seres 
multicelulares. 
Mitose e Câncer 
• Mitoses anormais e aceleradas podem originar tumores 
malignos (Neoplasia/Câncer). Muitos tipos de câncer não têm 
causas conhecidas e outros estão associados a drogas, 
radiação e certos vírus. 
O que são células-tronco? 
 
• São células indiferenciadas capazes de realizar inúmeras mitoses e 
que podem originar todos os demais tipos de células do organismo 
(TOTIPOTENTES) ou alguns tipos diferentes (MULTIPOTENTES), 
encontradas em embriões, medula óssea, encéfalo e na pele de 
adultos. 
Próxima aula: 
 
Diferenciação celular