AULA 7 ciclo celular e meiose

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Ciclo Celular e Meiose
Curso de Medicina - UFCSPA
Profa. Liana Lisboa Fernandez.
Ciclo Celular
ƒ Período que compreende as modificações 
ocorridas em uma célula, desde sua formação até
sua própria divisão em duas células-filhas
ƒ Ciclo de duplicação e divisão celular
ƒ Essencial para o desenvolvimento normal e para a 
reposição de células do indivíduo
CICLO CELULAR
Toda célula origina-se da divisão de uma célula 
preexistente.
Ciclo Celular: É o período que compreende as 
modificações ocorridas em uma célula, desde sua formação
até sua própria divisão em duas células filhas. Divide-se em 
Interfase e Mitose.
Ciclo Celular - Fases
CICLO CELULAR
Tempo
95% Interfase
Ciclo 12hs (crescimento 
rápido)
24hs (crescimento
lento)
G1 Variável (influência 
fatores externos) 
M 1h (este tempo diminui 
em cél.tumorais)
G2 2-4hs
S 7-8hs
Fases do Ciclo Celular
ƒ Interfase:
z G1 - mais variável em duração
• curto: tecidos de rápida renovação (intestino, 
medula óssea)
• longo ou permanente - G0 - (músculo esquelético, 
neurônio)
z S - duplicação do DNA (2n4c) e histonas
z G2 - preparativos para a próxima mitose e reparos no 
DNA
ƒ G1 e G2 reduzidas nas clivagens (após 
fertilização)
Fases do Ciclo Celular
ƒ Fase M - Mitose
z ocorre a divisão celular
z síntese de RNA (transcrição) é interrompida
z tradução é reduzida drasticamente
z surgem duas células-filhas idênticas (2n2c)
CICLO CELULAR
Ciclo celular Interfase: entre duas divisões a célula cresce e se 
prepara para nova divisão
Mitose ou Cariocinese Citocinese (divisão 
citoplasma) 
Interfase
Fase S (síntese de DNA)
• duplicação DNA
Fase G (gap- intervalo)
•G1 fim da Mitose até início S
pós-mitótico ou pré-sintético
•G2 fim da síntese até mitose
pós-sintético ou pré-mitótico
•R ponto de restrição
segue ciclo impede progressão
ciclo
G0 (dormência)
CICLO CELULAR
Classificação das células quanto a variações na proliferação:
•A) células que se dividem continuamente
Ex: cél. Embrionárias, cél. Tronco cél. Tecido renovação 
rápida: epit. Intestino delgado, folículos capilares, sistema 
linfático, medula óssea-cél. Sangue (QT, RT)
•B) células que geralmente não se dividem, mas que podem 
fazê-lo em resposta a estímulos 
Cél. Período G0 metabolismo baixo. Nutrientes, hormônios, 
lesões podem disparar para fase proliferativa. Ex: 
hepatócitos, fibroblastos pele, cél.Renais, cél. Musc. Liso, 
pâncreas, ovário, pulmões, cél endotélio vasos,
glând. Adrenal, cél. Ósseas.
CICLO CELULAR
Classificação das células quanto a variações na 
proliferação:
•C) células terminalmente diferenciadas
Após diferenciarem-se perdem capacidade reprodutiva. Ex: 
neurônios, cél. Musc. Esquelético, cardíaco. 
Células terminalmente diferenciadas com vida curta 
substituídas proliferação Cél. TRONCO pluripotentes.
CICLO CELULAR
G1
• Reinício síntese RNA e proteínas
• célula cresce
• 80% RNA- rRNA
• Síntese enzimas para replicação DNA polimerases
enzimas ativadoras genes
que codificam Histonas
• Primórdios novos centríolos
controla ponto de restrição R : P53
Mutações
Câncer
segue proliferação G0
CICLO CELULAR
S
• Célula cresce
• Início síntese DNA Duplicação DNA REPLICAÇÃO (2C 4C)
2C
4C
CICLO CELULAR
S
• REPLICAÇÃO
• desenrolamento dupla hélice
• cópia de cada cadeia Molde (parental) fomando 2 cadeias Complementares
•SEMICONSERVATIVA DNA original é copiado dando origem a duas 
moléculas -filhas idênticas. Cada nova molécula DNA é cópia perfeita da
molécula preexistente.
•FORQUILHA DE REPLICAÇÃO Abertura 
da molécula original.
•ASSINCRÔNICA A eucromatina começa 
a replicar-se primeiro e a heterocromatina 
é a última. Existem várias origens de replicação 
chamadas REPLICONS (Unidades de replicação). 
As unidades de replicação que iniciam sua cópia
ao mesmo tempo chamam-se FAMÍLIA de
REPLICONS.
•BIDIRECIONAL
CICLO CELULAR
S
• REPLICAÇÃO
•SEMIDESCONTÍNUA DNA polimerase copia as fitas no sentido 5’-3’.
Como as fitas são anti-paralelas, uma é chamada CADEIA LÍDER ou 
CONTÍNUA e a outra CADEIA RETARDATÁRIA ou DESCONTÍNUA.
CICLO CELULAR
S
• REPLICAÇÃO
•SEMIDESCONTÍNUA
Para entender a cadeia 5’-3’...
CICLO CELULAR
S
• REPLICAÇÃO
•SEMIDESCONTÍNUA
Para iniciar a cópia das fitas originais a DNA polimerase necessita ligar-se
a um PRIMER (seguimento curto de RNA). Estes são formados pela RNA 
polimerase-PRIMASE. No final são removidos e a fita é completada pela
DNA ligase.
CICLO CELULAR
G2
• replicação completada
• danos reparados 
• produção proteínas não histônicas 
associam-se cromossomas
condensação para mitose
•FATOR PROMOTOR DE MATURAÇÃO (MPF)
•condensação cromosssomas
•ruptura envolvimento nuclear
•montagem fuso
•degradação proteína ciclina
•síntese RNA e proteínas.
MUTAÇÕES cél. Germinativas gerações futuras
MUTAÇÕES cél.somáticas câncer
CICLO CELULAR
MITOSE
• Período em que a célula reparte seu conteúdo igualmente entre duas
células filhas.
• MITOSE - CARIOCINESE CITOSINESE
PRÓFASE METÁFASE ANÁFASE TELÓFASE
cond. Cromos. Alinham. Equatorial migração cromát. Desap. Microt.
Desorg.nucleol. Divisão citop.
Desmant.env.nucl. Descond crom.
Reorg.nucléolo.
Inativação MPF
CICLO CELULAR
CONTROLE GENÉTICO DO CICLO CELULAR
O equilíbrio entre a proliferação celular e manutenção do número de
células nos tecidos é alcançado APOPTOSE: morte celular programada.
Na APOPTOSE ocorre ativação programa genético para desmantelamento 
celular. CASPASES Fragmentação DNA
Mudança transporte elétrons
Mitocôndria
Fragmentação vesículas
Restos são fagocitados sem 
extravazamento conteúdo 
celular e sem inflamação.
Fatores de crescimento:
NGF(fator cresc. Nervo)
EGF(fator cresc. Epidérmico)
FGF(fator cresc. Fibrob)
PDGF( derivado plaquetas)
IGF(semelhante à insulina)
Fatores anti-proliferativos:
Inibidores Cdk
Genes supressores tumorais
Regulação Ciclo Celular
ƒ No controle das divisões celulares
z ciclinas: 
• em cada ciclo alternam período de síntese crescente seguido de 
rápida degradação
• níveis variáveis
– ciclinas G1 e ciclinas mitóticas
z cinases dependentes de ciclinas (CDKs): 
• mantém níveis constantes
• ativadas pelas ciclinas fosforilam outras moléculas importantes 
para a divisão celular
– cdc2 e cdk2
Regulação Ciclo Celular
↑ [Ciclina G1]
Ciclina G1 +
Cdk2 = FPR
Cdk2
Cdc2
↑ [Ciclina mitótica] Ciclinamitótica
+ Cdc2 = FPM
↓ [Ciclina G1] 
degradando FPR
FPM
FPR
↓ [Ciclina mitótica]
degradando FPM
http://www.biologia.edu.ar/cel_euca/regulacion.htm#Ciclina
Regulação do Ciclo Celular
ƒ FPR = cdk2 complexada com ciclina G1
z fosforila sucessivas proteínas intermediárias 
que ativam moléculas responsáveis pela 
replicação do DNA
z passagem de G1 para S
z ↓ [ciclina G1] desfazendo complexo com cdk2
Regulação do Ciclo Celular
ƒ p53 proteína citoplasmática cujos níveis 
aumentam em resposta a danos no DNA
z controle de qualidade no final de G1
z pertence à categoria de genes supressores de tumor 
atuando como “freios” da replicação
z se comporta promovendo a expressão de proteínas que 
inibem cdk2 , efeito oposto da ciclina G1
z provoca morte da células progenitoras por apoptose
Regulação do Ciclo Celular
ƒ FPM = cdc2 + ciclina mitótica:
z ativada pela ciclina fosforila proteínas que 
cumprem funções na mitose
• reorganização citoesqueleto fuso mitótico (MTs)
• citocinese (actina)
• induz condensação cromossômica - H1
• rompimento envoltório nuclear - lâmina nuclearz inativação se inicia entre a metáfase e anáfase
Mitose - Etapas
ƒ Prófase: 
z cromátides-irmãs se 
encurtam e se espessam
z redução do tamanho do 
nucléolo
z RE e Golgi se fragmentam 
em vesículas
z citoesqueleto se organiza 
para formar fuso mitótico
2n4c
Mitose - Etapas
ƒ Pró-metáfase
z período curto
z envoltório nuclear se 
desintegra (fosforilação 
das laminas pelo MPF)
z fibras do fuso invadem 
a área do núcleo
• fibras cinetocóricas
• fibras polares
• fibras do áster
2n4c
Mitose - Etapas
ƒ Metáfase
z cromossomos atingem 
sua condensação 
máxima
z ordenados no plano 
equatorial da célula
2n4c
Mitose - Etapas
ƒ Anáfase
z partição dos centrômeros
z Cromátides - irmãs se 
separam 
z migração dos cromossomos 
filhos para os pólos 
tracionados pelas fibras 
cinetocóricas do fuso que se 
encurtam
z fibras polares se alongam 
distanciando pólos dando 
aspecto ovóide à célula 2n2c
Mitose - Etapas
ƒ Telófase
z cromossomos-filhos 
chegam aos pólos
z fibras cinetocóricas 
desaparecem
z fibras polares tornam-se 
mais alongadas
z cromossomos 
desespiralizam - cromatina
z formação envoltório nuclear 
(defosforilação das laminas)
z nucléolo presente
2n2c
Mitose - Etapas
ƒ Citocinese
z partição do citoplasma
z tem início no final da 
anáfase
z citoplasma se constrange na 
região equatorial - sulco
z anel contrátil de actina e 
miosina II
z fibras polares compõem 
corpo intermediário
z citoesqueleto restabelecido
2n2chttp://perso.wanadoo.fr/svt.ronsard/svt.ronsard/banque/mitose%20anim.htm
http://www.arrakis.es/~lluengo/mitosis.html
Anel contrátil ao final da citocinase Visualização do corpo intermediário
Mitose Vegetal
Cariótipo
Substâncias indutoras da 
proliferação celular
ƒ Cada indutor atua sobre o R específico 
ƒ Sinal é transduzido até desencadear a 
resposta esperada
z somatomedina:
• sintetizada no fígado em resposta ao hormônio de 
crescimento hipofisário
• proliferação de células cartilaginosas durante 
crescimento ósseo
Substâncias indutoras da
proliferação celular
ƒ Fatores de crescimento
z fatores de crescimento fibroblástico (FGF)
z fatores de crescimento epidérmico (FGE)
z fatores de crescimento plaquetário (PDFG)
z fatores de crescimento de hepatócitos (HGF)
z fatores de crescimento de neurônios (NGF)
z fatores de crescimento do endotélio vascular (VEGF)
Substâncias indutoras da
proliferação celular
ƒ Fatores hematopoéticos
z IL-2: estimula multiplicação de linfócitos 
ativados
z eritropoetina: secretada pelos rins estimula 
proliferação de glóbulos vermelhos
Meiose I - Reducional
Prófase I Pró-metáfase I Metáfase I
Anáfase I Telófase I Citocinese I
2n4c 2n4c 2n4c
1n2c 1n2c 1n2c
Meiose II - Equacional
Prófase II Pró-metáfase II
Metáfase II
Prófase II
Anáfase II Telófase II Citocinese II
1n2c 1n2c 1n2c
1n2c 1n1c 1n1c 1n1c
Prófase I - leva cerca de 14 dias
ƒ Essa etapa se subdivide em:
z pré-leptóteno
z leptóteno
z zigóteno
• complexo sinaptonêmico para alinhamento e pareamento 
cromossomos homólogos 
z paquíteno
• organização em tétrades
• “crossing-over” ou recombinação gênica
z diplóteno 
z diacinese
Complexo Sinaptonêmico
Esquema de como ocorre
o “crossing-over”
Prófase I Prófase I Prófase I
Telófase IIAnáfase IIMetáfase IIProfase II
Pró-metáfase I
MEIOSE
Pró-metáfase IMetáfase IAnáfase ITelófase I
http://www.eduvinet.de/mallig/bio/Repetito/Meiose1.html
Ovogênese
dura anos
relacionada ao
ciclo reprodutivo 
da mulher
46, XX
2n2c
2n2c
2n4c
1n2c
23,X
1n1c
23, X
46, XX
Prófase I interrompida até adolescência
Metáfase II interrompida até
a fertilização
Ovulação
Meiose II se completa somente
se houver fertilização
Corpúsculos polares se degeneram
1n2c
1n1c
2n2c
2n2c
Período de multiplicação
ocorre do período embrionário
até o nascimento
(100 mil folículos)
Período de crescimento
Período de maturação
Espermatogênese
64 dias
processo contínuo que 
inicia na 
pré-adolescência
46,XY
2n2c
46,XY
2n4c
46,XY
46,XY
1n2c
23, X23,Y
1n1c
23,Y 23,Y 23,X 23,X
50 - 150 milhões de spz /dia /testículo
2n2c
2n2c
2n2c
Importância da Meiose
ƒ Reduz nº de cromossomos de 2n para n
ƒ Mantém constante nº de cromossomos da 
espécie de geração para geração
ƒ Variabilidade genética devido ao “crossing-
over”
ƒ Segregação de cromossomos maternos e 
paternos
Diferenças entre mitose e meiose
Mitose Meiose 
Células somáticas Células sexuais 
Células-filhas iguais a célula-
mãe 
 
Células-filhas diferentes da 
célula-mãe 
Células-filhas iguais entre si Células-filhas diferentes entre si
Anáfase ocorre separação das 
cromátides-irmãs 
Anáfase I ocorre separação dos 
cromossomos homólogos 
 
Anáfase II ocorre separação das 
cromátides-irmãs 
 
 
Diferenças entre mitose e meiose
Mitose Meiose 
Não ocorre recombinação “Crossing-over” durante a 
prófase I (paquíteno) 
 
Dura aproximadamente 1 hora Duração longa 
Gera 2 células-filhas diplóides 
(2n) 
Gera 4 células-filhas haplóides 
(n) 
 
 
 
Links
ƒ Mitose
z http://perso.wanadoo.fr/svt.ronsard/svt.ronsard/banque/mitose%20anim.htm
z http://www.arrakis.es/~lluengo/mitosis.html
ƒ Meiose
z http://www.eduvinet.de/mallig/bio/Repetito/Meiose1.html
z http://www.lewport.wnyric.org/jwanamaker/animations/meiosis.html
Links – ciclo celular
ƒ http://www.biologia.edu.ar/cel_euca/regulacion.htm#Ciclina
ƒ http://www.biologia.arizona.edu/cell/tutor/mitosis/cells2.html
ƒ http://www.cellsalive.com/cell_cycle.htm