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CICLO CELULAR (MITOSE) E MEIOSE Prof. Dr. Velber Xavier Nascimento velberxavier@gmail.com - TODA CÉLULA SE ORIGINA DE UMA PREEXISTENTE; - Mecanismos responsáveis pelo crescimento e desenvolvimento; - Células somáticas duplicam 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 Diferenciação celular Condição de quiescência - Falhas nos mecanismos a célula pode ser: Encaminhada para apoptose (morte celular programada); Desenvolvimento tumoral CICLO CELULAR - A vida das células é formada por dois períodos: INTÉRFASE: inicia no fim da mitose e estende até iniciar a próxima mitose; MITOSE: Reprodução celular, com as seguintes finalidades: o Nos unicelulares: reprodução; o Nos pluricelulares: crescimento do organismo, reposição das células que morrem e cicatrização ou regeneração dos órgãos e tecidos. CICLO CELULAR INTÉRFASE E MITOSE CICLO CELULAR Fases e Duração do Ciclo Celular - G1, S, G2 e M; - G1: 12 horas - S: 7 a 8 horas - G2 : 3 a 4 horas - M: 1 a 2 horas - Total: 12 a 24 horas - Fatores que influenciam a duração: Idade celular, disponibilidade de hormônios, temperatura, pressão osmótica. CICLO CELULAR Fases e Duração do Ciclo Celular CICLO CELULAR Intérfase -Ocorre duplicação dos componentes d célula- mãe, inclusive do DNA; - Fase mais demorada (90% a 95% do tempo total gasto durante o ciclo); -Atividade biossintética intensa; -Subdividida em: G1, S e G2. CICLO CELULAR Intérfase -ALGUNS TIPOS DE CÉLULAS (NEURÔNIOS) NÃO SE DIVIDEM E PERMANECEM PARADAS DURANTE G1 EM UMA FASE CONHECIDA COMO G0; -OUTRAS ENTRAM EM G0 E APÓS UM DANO AO ÓRGÃO VOLTAM A G1 E CONTINUAM O CICLO CELULAR (EX: CÉLULAS HEPÁTICAS); CICLO CELULAR Intérfase – Período G1 - Intensa síntese de RNA e proteínas; -Aumento do citoplasma da célula-filha recém formada; -Cromatina não compactada e não distinguível como cromossomos individualizados ao MO; -PAPEL CONTROLADOR: CONTINUAR OU RETIRAR DO CICLO CELULAR (G0); -Pode durar horas ou até meses. CICLO CELULAR Intérfase – Período S - Início da síntese de DNA – Replicação; -Aumenta a quantidade das enzimas envolvidas na Replicação; -Quantidade de DNA: 2C 4C - Fase de não-retorno do ciclo celular; -Histonas também são duplicadas. CICLO CELULAR Intérfase – Quantidade de DNA CICLO CELULAR Intérfase – Período G2 -GENOMA É COMPLETAMENTE REPLICADO E REPARADO ANTES DE SER TRANSMITIDO ÀS CÉLULAS-FILHAS; -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; CICLO CELULAR Intérfase – Período G2 -Complexo protéico ciclina-CdK induz a entrada em mitose; Condensação cromossômica; Ruptura do envoltório nuclear; Montagem do fuso; Degradação das proteínas ciclinas. CICLO CELULAR Mitose - CONCEITO: processo de divisão celular através do qual uma célula eucariótica dá origem a duas outras células semelhantes entre si e, semelhantes à “célula-mãe”; - OCORRÊNCIA: realizada por células eucarióticas somáticas. CICLO CELULAR Mitose - IMPORTÂNCIA E FUNÇÕES • É o principal processo de reprodução dos organismos unicelulares eucariontes; • Através dela ocorre a regeneração dos tecidos e órgãos e o crescimento nos pluricelulares. - FASES : - 1ª. PRÓFASE - 2ª. METÁFASE - 3ª. ANÁFASE - 4ª. TELÓFASE CICLO CELULAR Mitose - PRÓFASE - Caracteriza-se pela condensação gradual das cromatinas – formando os cromossomos; - Inicia com a duplicação dos centrossomos (onde ficam centríolos). - A partir dos centrossomos formam-se o Áster e Fuso mitótico, ambos de microtúbulos. - O nucléolo desaparece. CICLO CELULAR Mitose - PRÓFASE CICLO CELULAR Mitose - METÁFASE - Os cromossomos atingem o máximo de condensação; - Nesta fase podem ser contados e nela é feito o cariótipo. - Na metáfase os cromossomos colocam-se na região equatorial da célula, formando a placa equatorial ou metafásica. CICLO CELULAR Mitose - METÁFASE - Formam três tipos de fibras: Polares: Partem dos centrossomos até a região central da célula; Cinetocóricas: Ligam cada cromossomo aos pólos opostos; Livres: Mais curtas e de origem e função desconhecidas. CICLO CELULAR Mitose - METÁFASE CICLO CELULAR Mitose - ANÁFASE - Quando os microtúbulos do fuso começam puxar as cromátides irmãs, os centrômeros se rompem (fim de metáfase) e os cromossomos-filhos são transportados aos pólos celulares; - Durante a migração as fibras cinetocóricas encurtam, aproximando os cromossomos-filhos dos pólos; - As mesmo tempo as fibras polares crescem aumentando a distância entre os pólos; CICLO CELULAR Mitose - ANÁFASE CICLO CELULAR Mitose - TELÓFASE - Inicia-se quando os cromossomos-filhos atingem os pólos opostos - desaparecimento dos microtúbulos; - Reconstituição do núcleo: Descondensação da cromatina Reorganização dos nucléolos Reconstiuição do envoltório nuclear. - Acontece a citocinese- divisão do citoplasma em duas células-filhas. CICLO CELULAR Mitose - CITOCINESE Na célula Animal: -Na região equatorial das células microfilamentos de actina e miosina se contraem e estrangulam o citoplasma; -Citocinese é centrípeta (de fora para dentro). CICLO CELULAR Mitose - CITOCINESE Na célula Vegetal: Parede celular não permite estrangulamento da célula vegetal; O Complexo de Golgi libera vesículas de secreção cheias de pectina (fragmoplastos) que são depositadas a partir do meio do citoplasma, entre os dois novos núcleos; As vesículas se fundem, separam as células; Citocinese é centrífuga (de dentro para fora). CICLO CELULAR Citocinese Vegetal e Animal CICLO CELULAR Citocinese Vegetal e Animal CICLO CELULAR Fases da Mitose CICLO CELULAR Prófase Telófase Final Telófase Inicial Anáfase Metáfase Intérfase - É um processo de divisão celular que nos animais em geral origina os gametas e nos vegetais os esporos; - Consiste em duas divisões; - Ocorre nas células germinativas (2n) e resulta em gametas (n), sendo portanto reducional. Fenômeno contrário da fecundação; - As células resultantes não são iguais entre si e são diferentes da célula mãe; - Favorece a evolução das espécies. MEIOSE Nos Homens - Ocorre a partir da puberdade; - As células do tubos seminíferos do testículo após a meiose acabam em milhões de espermatozóides por dia. Nas Mulheres - Inicia na vida embrionária(segundo mês de gestação); -Só terminam após a puberdade, aproximadamente uma a cada ciclo menstrual até a menopausa. MEIOSE Fase S - Ocorre síntese do DNA; Meiose I - É reducional: reduz o número de cromossomos de 2n para n; Intercinese - Intervalo entre duas meioses; Meiose II - É divisão equacional– Formação dos gametas. MEIOSE Meiose I- PRÓFASE I - É a fase mais longa; - É dividida em 5 etapas: LEPTÓTENO ZIGÓTENO PAQUÍTENO DIPLÓTENO DIACINESE - Para lembrar a ordem das etapas: “LEvo ZIta PAra DIstrair DIAriamente”. MEIOSE Meiose I- PRÓFASE I LEPTÓTENO - É o início da prófase; - Os cromatinas começam a se condensar em cromossomos, apenas filamentos finos são visíveis; MEIOSE Meiose I- PRÓFASE I ZIGÓTENO - Os cromossomos homólogos são emparelhados (sinapse); MEIOSE Meiose I- PRÓFASE I PAQUÍTENO - Há maior condensação da cromatina; - Ocorre Crossing-over ou recombinação gênica, MEIOSE Meiose I- PRÓFASE I Crossing-over MEIOSE Meiose I- PRÓFASE I DIPLÓTENO - Início da separação dos cromossomos; - Partes dos cromossomos ainda permanecem unidas – Quiasmas. MEIOSE Meiose I- PRÓFASE I DIACINESE - Os homólogos de cada par afastam-se; - As quiasmas escorrem para as extremidades: terminalização dos quiasmas. MEIOSE Meiose I- METÁFASE I - Idêntica a metáfase da mitose, porém no equador há uma placa dupla, formada pelos pares de homólogos, em cujos centrômeros fixam-se os microtúbulos do fuso. MEIOSE Meiose I- ANÁFASE I - Os homólogos que se prenderam no fuso são agora puxados aos pólos (um dos homólogos vai a um pólo e outro para outro pólo); - É a fase reducional (2n para n). MEIOSE Meiose I- TELÓFASE I - Inicia com a chegada dos homólogos aos pólos celulares; - Há rápida reorganização dos núcleos porém sem descondensação dos cromossomos; - Ocorre a CITOCINESE. - Formação de duas células n mas ainda 2C. MEIOSE INTERCINESE - É um rápido intervalo entre o final da primeira divisão (Meiose I) e o início da segunda divisão (Meiose II) - A Meiose II é uma mitose de células haplóides e é muito breve. MEIOSE Meiose II- PRÓFASE II - Cada uma das células haplóides resultantes da primeira divisão condensa mais os cromossomos; - Forma novo fuso mitótico, desaparece o envoltório e libera os cromossomos que fixam no fuso MEIOSE Meiose II- METÁFASE II - Os cromossomos presos ao fuso colocam-se no equador formando uma placa equatorial simples. MEIOSE Meiose II- ANÁFASE II - Os cromossomos irmãos migram aos pólos; - (Na anáfase I migraram cromossomos homólogos). MEIOSE Meiose II- TELÓFASE II - Cromossomos irmãos chegam aos pólos; - Há nova citocinese e a reorganização dos núcleos; - Descondensação dos cromossomos em cromatina; - Formação de 4 células n e C. MEIOSE Bibliografia - Capítulo 9. Carneiro J, Junqueira LC. Biologia celular e molecular. 8a ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan; 2005. Bibliografia
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