Ciclo celular - mitose e meiose

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Ciclo celular – mitose e meiose 
Prof. Msc. Fernando Mello 
Disciplina: Genética Humana 
 
 
• Sequência ordenada de eventos de duplicação de 
conteúdo e posterior divisão→ ciclo celular. 
 
 
 
• Características universais → replicação do DNA, de 
organelas e de macromoléculas → coordenar 
crescimento e divisão. 
 
 
 CONTROLE! 
 
Visão geral do ciclo celular 
• Função básica→ duplicar o DNA e distribuir as cópias para as 
células filhas, geneticamente idênticas. 
• Crescimento, regeneração e reprodução. 
 
• Fases: G1----S----G2----M. 
 G1: Aumento de massa. 
 S: Replicação do DNA. 
 G2: preparação para a mitose. 
 M: Mitose e citocinese. 
 
• Fases G1 e G2: importantes para que a célula não 
reduza de tamanho. 
• Existem exceções→ divisões de clivagem em 
embriões. 
• Evidência de entrada na fase M: condensação dos 
cromossomos. 
Controle do Ciclo 
• Aumento de massa, crescimento, replicação de DNA, divisão 
celular... 
• Controle! 
Sistema de controle do ciclo celular 
• Ativação e desativação cíclicas de proteínas-chave e de 
complexos protéicos. 
• Fosforilação e desfosforilação→ cinases→ transfere grupo 
fosfato da ATP → Reversível (fosfatases). 
• Cinases → presentes em todo o ciclo, mas ativadas apenas em 
alguns momentos. 
• Ativação das cinases → ciclinas. 
• Cinases dependentes de ciclinas (Cdks). 
 
• Os sistemas de controle podem se desmontar e sair do ciclo. 
 
 Parada do ciclo celular. 
 
 Ex: células nervosas, células do músculo esquelético. 
 
 G0 → sistema de controle desmantelado (sem ciclinas e Cdks). 
 
 
Fase M 
• Separar e distribuir precisamente os cromossomos para as 
células-filhas. 
• Maquinaria que puxa os cromossomos duplicados (mitose) e 
divide o citoplasma (citocinese). 
• Separação e alocação dos cromossomos→ fuso mitótico 
(microtúbulos). 
 
• Citocinese → filamentos de actina e miosina. 
• Centrossomo → Centro de organização de microtúbulos 
(MTOC). 
 
• Centrossomo → matriz de proteínas com anéis de tubulina-γ e 
um par de centríolos internos. 
 
• Microtúbulos irradiados → áster. 
 
Mitose 
 Prófase 
 
 Pró-metáfase 
 
 Metáfase 
 
 Anáfase 
 
 Telófase 
 
• Prófase: 
 Início da condensação dos cromossomos. 
 Formação do fuso mitótico. 
 
• Pró-metáfase: 
 Quebra do envelope nuclear. 
 Ligação dos microtúbulos aos cinetócoros dos cromossomos 
direcionando cada cromossomo a um pólo do fuso. 
 
• Metáfase: 
 
 Alinhamento na placa metafásica. 
 
• Anáfase: 
 Rompimento das ligações das coesinas→ complexo promotor 
de anáfase (APC). 
 Movimento dos cromossomos-filhos para os pólos. 
 Encurtamento dos microtúbulos do cinetócoro e afastamento 
dos pólos. 
 
• Telófase: 
 Os cromossomos-filhos atingem os pólos. 
 O envelope nuclear é reconstituído ao redor de cada conjunto 
de cromossomo. 
 Descondensação dos cromossomos. 
 
Citocinese 
• Processo de clivagem do citoplasma. 
 
• Anel contrátil: filamentos de actina e miosina. 
Meiose 
• Visão geral: 
 Ocorre em indivíduos com reprodução sexuada. 
 Papel central na reprodução. 
 Formação de gametas. 
 Confere variabilidade genética→ novas combinações de genes 
 Alternância de células diplóides e haplóides. 
 
• Uma replicação e duas divisões. 
• Meiose I: 
 Prófase I → leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e 
diacinese. 
 Metáfase I 
 Anáfase I 
 Telófase I 
 
• Meiose II: 
 Prófase II 
 Metáfase II 
 Anáfase II 
 Telófase II 
 
 
• Meiose I 
• Prófase I 
 Leptóteno: início da condensação. 
 
 
 
 
 Zigóteno: Pareamento (sinapse)→ complexo sinaptonêmico. 
 
 
 Paquíteno: 
-Cromossomos mais condensados. 
-Crossing-over (permutação) 
Diplóteno: 
- Cromossomos pareados separam-se um pouco. 
- Visualização dos quiasmas. 
- Pode durar muito tempo. 
Diacinese: 
- Cromossomos condensam-se mais, fragmentação do 
envoltório nuclear, formação do fuso, ligação dos microtúbulos 
aos cinetócoros. 
• Metáfase I: 
 Cromossomos pareados alinham-se na placa metafásica, cada 
um sendo orientado para um pólo diferente. 
• Anáfase I: 
 Cromossomos pareados separam-se definitivamente 
(disjunção cromossômica) e movimentam-se para os pólos. 
 
 
• Telófase I: 
Os cromossomos atingem os pólos, o fuso é desfeito, 
o envoltório nuclear é refeito, os cromossomos se 
descondensam. 
 
 
 
 
 
 
 
• Citocinese: Anel contrátil separa as duas células 
filhas. 
• Meiose II 
• Prófase II: cromossomos 
condensam-se, ligam-se ao 
fuso e se dirigem para a placa 
metafásica. 
• Metáfase II: Organizam-se na 
placa metafásica. 
• Anáfase II: Centrômeros 
dividem-se e as cromátides 
irmãs migram para pólos 
opostos (disjunção de 
cromátide). 
• Telófase II: Cromátides (agora 
cromossomos) atingem os 
pólos, o fuso é desfeito, o 
envoltório nuclear é refeito, os 
cromossomos se 
descondensam. 
• Citocinese: Anel contrátil 
separa as quatro células filhas. 
 
• Diferenças: 
 Meiose: produtos haplóides e células geneticamente não 
idênticas. 
 Mitose: produtos diplóides e células geneticamente idênticas. 
 
• Motivos da variabilidade genética: 
 Orientação aleatória dos homólogos na metáfase I. 
 Crossing-over. 
Espermatogênese Ovocitogênese 
• Erros na meiose: 
 não-disjunção cromossômica. 
 Ex: Síndrome de Down. 
 Não-disjunção tem frequência de 10% em mulheres→ abortos 
espontâneos. 
• Bibliografia: 
 Alberts, B. et al. Fundamentos da biologia celular. 
2ª ed. Porto Alegre: Artmed. 2006. 
 SNUSTAD, D. Peter; SIMMONS, Michael J. 
Fundamentos de genética. 4ª ed. Rio de Janeiro: 
Guanabara Koogan, 2008.