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CICLO CELULAR Biologia Celular CICLO CELULAR OU adultos possuem aproximadamente 100 trilhões de células todas derivadas do ovo fertilizado. grande número de células se dividem continuamente substituindo as que morrem. CICLO CELULAR Mitose Pode ser visto em um primeiro momento como constituído por: Chamada de intérfase. CICLO CELULAR Corresponde ao conjunto de transformações pelas quais a célula passa desde a sua formação até sua divisão ou morte. Chamada de divisão. nas células germinativas. Uma fase: E uma fase: Meiose nas células somáticas. CICLO CELULAR ciclo celular intérfase divisão Intérfase mitose intérfase mitose intérfase INTÉRFASE • Período do ciclo de vida da célula em que ela não está se dividindo e se encontra em intensa atividade metabólica: Transcrição síntese de RNA. Tradução síntese de proteínas. Síntese de DNA nuclear duplicação dos cromossomos. Crescimento celular acentuado. INTÉRFASE Pode ser dividida em períodos ou fases; A subdivisão ajuda a entender melhor as modificações que ocorrem durante o ciclo celular. Períodos ou Fases: G1 transcrição e tradução intensas. S síntese de DNA nuclear, duplicação do par de centríolos no citoplasma (centrossomo). G2 Checagem do ciclo celular (anormalidades na replicação) controle do ciclo bloqueio da ativação das moléculas que desencadeiam a entrada em mitose . INTÉRFASE • Pontos de checagem mecanismos celulares verificam as condições da célula antes de prosseguir de uma fase para outra: 1- Entre G1 e G2: A célula atingiu o tamanho adequado? O ambiente é favorável? O DNA está danificado? 2- Entre G2 e a mitose: Nova verificação quanto ao crescimento celular e a correta replicação do DNA. INTÉRFASE São visíveis a carioteca e os nucléolos. Os cromossomos encontram-se na forma de cromatina (longos, finos, descondensados e não individualizados). INTÉRFASE Ocorre síntese de RNA, de proteínas e de DNA e conseqüente duplicação dos cromossomos a partir daí cada cromossomo fica formado por duas cromátides irmãs. No citoplasma ocorre a duplicação do centrossomo (par de centríolos). Em relação à capacidade de divisão celular existem: 03 grandes categorias de células no corpo humano: CÉLULAS X DIVISÃO CELULAR células do fígado e leucócitos. células da epiderme e do epitélio intestinal. Células que depois de diferenciadas não se dividem mais ao longo da vida: células nervosas e musculares (ficam paradas em um estado modificado de G1 denominado G0). Células que normalmente não se dividem mas saem de G0 quando submetidas a certos estímulos reiniciando o ciclo celular: Células que normalmente possuem grande capacidade de divisão: CÉLULAS X DIVISÃO CELULAR DIVISÃO CELULAR MITOSE MEIOSE MITOSE Divisão Celular MITOSE CONCEITO: processo de divisão celular através do qual uma célula eucariótica dá origem a duas outras células geneticamente semelhantes entre si e à célula-mãe. 2 n 2 n 2 n MITOSE • OCORRÊNCIA: células eucarióticas tanto somáticas como germinativas. • IMPORTÂNCIA E FUNÇÕES: principal processo de reprodução dos organismos unicelulares eucariontes. formação de gametas em algas multicelulares e plantas. regeneração de tecidos e crescimento por aumento do n° de células nos organismos pluricelulares. MITOSE FASES: PRÓFASE - PROMETÁFASE METÁFASE ANÁFASE TELÓFASE MITOSE - PRÓFASE Prófase = primeira. Os cromossomos já duplicados começam a se condensar tornando- se cada vez mais visíveis ao microscópio óptico. Cada cromossomo duplicado apresenta-se formado por duas cromátides-irmãs, unidas por uma região do cromossomo denominada centrômero. Proteínas especializadas presentes no núcleo organizam-se no centrômero de cada cromátide-irmã formando um complexo proteico denominado cinetócoro. MITOSE - PRÓFASE O nucléolo desaparece não há transcrição nos cromossomos condensados. MITOSE - PRÓFASE Alguns microtúbulos partem de cada centrossomo e crescem em direção ao centrossomo oposto microtúbulos ou fibras polares. Em torno de cada centrossomos surgem microtúbulos menores que se dispõem radialmente áster. Os centrossomos se afastam indo em direção aos pólos opostos da célula. Os cromossomos iniciam seu processo de condensação tornando-se mais densos mais grossos e visíveis. MITOSE - PROMETÁFASE A prófase termina com o rompimento da carioteca não há mais limites físicos entre o citoplasma e o material nuclear. Os microtúbulos polares penetram na área ocupada pelo material nuclear alguns se ligam ao cinetócoro de cada cromátide-irmã fibras do cinetócoro ou fibras cromossômicas. Os centrossomos atingem os pólos opostos da célula. Os cromossomos são deslocados para a região equatorial da célula. MITOSE - METÁFASE Metáfase = Metade. É a fase mais longa da mitose. Os cromossomos atingem o máximo de condensação e alinham-se no equador da célula placa equatorial ou metafásica. Há intensa movimentação de partículas e organelas que são distribuídas igualmente para os pólos opostos da célula. MITOSE - ANÁFASE Anáfase = ana = movimento. Inicia-se com a separação dos centrômeros separação das cromátides-irmãs passam a ser chamadas de cromossomos-irmãos. Cromossomos-irmãos são encaminhados para os pólos opostos da célula segregação ou separação dos dois conjuntos idênticos de cromossomos. MITOSE - TELÓFASE Telófase = Telo = fim. Reorganização do nucléolo e da carioteca. Descondensação dos cromossomos. Desaparecimento do cinetócoro de suas fibras e das fibras polares. Termina a divisão do núcleo cariocinese. MITOSE - CITOCINESE • Citocinese centrípeta divisão do citoplasma de fora para dentro. MITOSE - ANIMAÇÃO CLASSIFICAÇÃO DOS CROMOSSOMOS Os cromossomos metafásicos podem ser classificados em 4 tipos básicos dependendo da localização de seu centrômero. Dois braços de tamanhos semelhantes Centrômero na região mediana METACÊNTRICO Dois braços de comprimentos diferentes Centrômero deslocado na região mediana SUBMETACÊNTRICO Um braço bem longo e outro bem curto Centrômero próximo a uma das extremidades ACROCÊNTRICO Só um braço Centrômero terminal TELOCÊNTRICO CROMOSSOMOS METAFÁSICOS CARIÓTIPO É o conjunto de todos os cromossomos presentes no núcleo da célula de um organismo. Feito a partir de células em metáfase da mitose quando os cromossomos atingem o máximo de condensação e são bem visíveis. Por meio do cariótipo pode-se saber o número o tamanho e a forma dos cromossomos constantes para indivíduos de uma mesma espécie. CARIÓTIPO Espécie humana: cariótipo normal para as células somáticas = 46 cromossomos sendo dois sexuais XX nas mulheres e XY nos homens. Como escrever o cariótipo humano: Sexo feminino: 46, XX Sexo masculino: 46, XY Alteração nos cromossomos: mutação ou aberração cromossômica afeta o funcionamento celular e causa doenças. Exemplo de um CARIÓTIPO MASCULINO DE HUMANOS MEIOSE Conceito: tipo de divisão em que o número de cromossomos da célula fica reduzido à metade. Cada célula-filha final apresenta apenas um cromossomo de cada par de homólogos. MEIOSE • Características:acontece em duas divisões sucessivas, dando origem a 4 células- filhas: 1ª divisão: reducional reduz o n° de cromossomos à metade. 2ª divisão: equacional semelhante à mitose n° de cromossomos das células que se dividem se mantém nas células-filhas. MEIOSE MEIOSE • Ocorrência: somente em eucariontes existem diferenças quanto ao momento do ciclo de vida em que ocorre a meiose. Começa com MEIOSE (ocorrência) MEIOSE ZIGÓTICA OU INICIAL Após fecundação MEIOSE ESPÓRICA OU INTERMEDIÁRIA No meio do ciclo MEIOSE GAMÉTICA OU FINAL No final do ciclo FECUNDAÇÃO CICLO DE VIDA Plantas / Alguns tipos de algas animais / Alguns tipos de algas Fungos / Alguns tipos de algas FASES DA MEIOSE MEIOSE I MEIOSE II Prófase I Prófase II Metáfase I Metáfase II Anáfase I Anáfase II Telófase I Telófase II 1- Leptóteno: Início da condensação dos cromossomos duplicados. Cromossomos homólogos começam a se parear. 3 - Paquíteno: Cada par de cromossomos homólogos é chamado bivalente formação das tétrades conjunto de cromossomos bivalentes contém 4 cromátides 2 irmãs e 2 homólogas. MEIOSE – PRÓFASE I É dividida em 5 sub-fases consecutivas: 2- Zigóteno: Pareamento dos cromossomos homólogos sinapse cromossômica. MEIOSE – PRÓFASE I 3- Paquíteno: Duas cromátides homólogas podem sofrer ruptura em pontos equivalentes e os 2 trechos podem trocar de lugar permutação ou crossing-over promovem recombinação gênica importante no aumento da variabilidade genética. MEIOSE – PRÓFASE I • 4- Diplóteno: Cromossomos homólogos começam a se separar visíveis os pontos de contato entre as cromátides conjunto de cromossomos bivalentes contém 4 cromátides quiasmas. Número de quiasmas fornece o número de permutações ocorridas. Par de bivalente no diplóteno mostrando 3 quiasmas. MEIOSE – PRÓFASE I 5- Diacinese: Cromossomos homólogos continuam se separando e sofrendo condensação deslocamento dos quiasmas para as extremidades terminalização dos quiasmas. Termina com o desaparecimento do nucléolo e o rompimento da carioteca pares de homólogos unidos pelo quiasma ficam dispersos no citoplasma. Ausência de quiasma não-disjunção de cromossomos homólogos causa de erros na meiose. MEIOSE - METÁFASE • Os cromossomos atingem o máximo de condensação e unidos às fibras do fuso dispõem-se na região equatorial da célula. METÁFASE MITOSE X MEIOSE I MITOSE MEIOSE I Cromossomos homólogos não se encontram emparelhados na placa equatorial. Cromossomos homólogos se encontram emparelhados na placa equatorial. METÁFASE MITOSE x MEIOSE I MITOSE MEIOSE I Fibras do cinetócoro de cada cromátide-irmã irradiam-se para lados opostos. Fibras do cinetócoro de cada cromátide-irmã irradiam-se para o mesmo lado. MEIOSE - ANÁFASE I Caracteriza-se pelo deslocamento dos cromossomos para os pólos. O par de homólogos separa-se indo um cromossomo duplicado de cada par de homólogos para cada pólo da célula. ANÁFASE MITOSE X MEIOSE I MITOSE MEIOSE I Ocorre separação do centrômero com conseqüente separação das cromátides-irmãs. Final da anáfase: 2n cromossomos não duplicados. Não ocorre separação do centrômero cromátides-irmãs permanecem unidas. Final da anáfase I: n cromossomos duplicados díades. MEIOSE - TELÓFASE I Bastante semelhante à telófase da mitose: Cromossomos desespiralizam-se. Carioteca e nucléolo reorganizam-se. Ocorre citocinese. MEIOSE II Cada uma das células formadas na meiose I possui n cromossomos duplicados. Ao final da meiose II cada uma das células dá origem a duas células com n cromossomos não- duplicados. Assemelha-se à mitose. MEIOSE – PRÓFASE II MEIOSE METÁFASE II e ANÁFASE II MEIOSE – TELÓFASE II MEIOSE – ANIMAÇÃO GAMETOGÊNESE É o nome dado ao processo de formação dos gametas. • Gametas dos animais: espermatozóides. óvulos (ovócitos II nos mamíferos). Tipos de gametogênese: Espermatogênese processo de formação de espermatozóides. Ovogênese ou ovulogênese processo de formação de óvulos. ESPERMATOGÊNESE Espermatogônias permanecem adormecidas nos túbulos seminíferos desde o período fetal até a puberdade. A partir da puberdade: 1 - Multiplicação (período germinativo) espermatogônias sofrem várias divisões mitóticas novas espermatogônias. 2 – Crescimento espermatogônias crescem e sofrem modificações graduais espermatócitos I. 3 - Maturação: espermatócitos I sofrem 1ª divisão meiótica espermatócitos II. espermatócitos II sofrem segunda divisão meiótica espermátides. 4 - Espermiogênese espermátides sofrem diferenciação espermatozóides. Cerca de 64 dias. ESPERMATOGÊNESE OVOGÊNESE Período fetal: 1 - Multiplicação (período germinativo): ovogônias sofrem várias divisões mitóticas novas ovogônias. 2 - Crescimento: ovogônias crescem e sofrem modificações graduais ovócitos I. A partir da puberdade: 3 - Maturação: Ovócitos I sofrem 1ª divisão meiótica ovócitos II. Ovócitos II iniciam 2ª divisão meiótica, parando em metáfase II ovulação. Se ocorrer fecundação: 4 - Ovócitos II completam a 2ª divisão meiótica óvulo. Etapas Período de multiplicação Ocorre no período embrionário até o nascimento. (100 mil folículos). Período de Crescimento Crescem por acúmulo de subst. de reserva. É interrompido no parto( prófase I da meiose), reinicia na puberdade. Período de Maturação Ocorre na puberdade onde dos 5 a 12 ovócitos I são estimulados por mês, mas apenas um chega a sofrer divisão. Célula Germinativa Ovogônias Ovogônias Ovócito I Ovócito II Óvulo 2n 2n2n Mitose Mitose 2n 2n 2n 2n 2n Meiose I Meiose II n n n n n n Glóbulos polares Crescimento sem divisão celular Metáfase II (OVULAÇÃO) OVOGÊNESE
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