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Unidade 3: Núcleo celular – Ciclo Celular e Meiose ♣ Como a maioria das células se divide por um processo chamado mitose, costuma-se estudar o núcleo segundo sua relação com a mitose. ♣ Chama-se intérfase a fase celular entre duas mitoses. ♣ Habitualmente analisa-se separadamente o núcleo na intérfase e o núcleo em mitose. OBSERVAÇÕES NÚCLEO E DIVISÃO CELULAR ♣ O núcleo celular (descoberto por Robert Brown, 1833) é uma estrutura presente nas células eucarióticas, que contém o DNA da célula. ♣ Delimitado pelo envoltório nuclear, e se comunica com o citoplasma através dos poros nucleares. ♣ Possui duas funções básicas: • regular as reações químicas • armazenar as informações genéticas Período em que a célula não se encontra em divisão é denominado interfase (núcleo interfásico). DIVISÃO CELULAR CICLO CELULAR · Interfase e Mitose apresentam-se subdivididas em períodos ou fases Interfase – Período que antecede uma divisão celular ♣ Na interfase o núcleo das células apresenta: carioteca, nucleoplasma, nucléolo e cromatina, característicos. Ocorre intensa atividade celular e síntese de RNA. ♣ Ocorre a duplicação dos cromossomos, antes de iniciar a divisão. Fase S (síntese de DNA) Fases G1 e G2 (inglês gap = intervalo) INTÉRFASE G1 = precede a duplicação do DNA (Ocorre intensa sintese de RNA e proteínas) S = ocorre a duplicação do DNA (Ocorre sintese de DNA) G2 = sucede a duplicação do DNA (Redução na sintese de RNA e proteínas) DIVISÃO CELULAR CICLO CELULAR · Interfase e Mitose Interfase – Fases →G1 (DNA constante) → S (duplicação do DNA) → G2, inicia-se a mitose (quantidade de DNA retorna à quantidade inicial) ♣ A interfase é sempre a fase mais demorada do que a mitose, correspondendo a 90% a 95% do tempo total gasto por uma célula durante o seu ciclo. 1h 7h 3h5h C IC L O C E L U L A R ♣ A duração do ciclo varia muito de um tipo celular para outro. ♣ As células que não se dividem (nervosas e musculares esqueléticas) encontram-se no período G1. DIVISÃO CELULAR ♣ Origina duas novas células com o mesmo número de cromossomos da célula inicial. ♣ Importância: • crescimento dos organismos multicelulares • processos de regeneração de tecidos do corpo Tipos de divisão celular · Mitose e Meiose Mitose DIVISÃO CELULAR CICLO CELULAR Mitose Prófase ♣ É a fase mais longa da mitose ♣ Ocorre aumento no volume do núcleo; ♣ Os filamentos de cromatina começam a se condensar; ♣ Os nucléolos desaparecem; ♣ Cada par de centríolos se dirigem para um dos pólos da célula; ♣ Formam-se as fibras do fuso cromático; ♣ A carioteca fragmenta-se; ♣ Os cromossomos prendem-se às fibras do fuso. DIVISÃO CELULAR CICLO CELULAR Mitose – Prófase – Formação do núcleo das fibras do fuso DIVISÃO CELULAR CICLO CELULAR · Interfase e Mitose Metáfase ♣ Os cromossomos encontram-se alinhados em um mesmo plano na região equatorial da célula, denominado placa metafásica ou equatorial. ♣ As cromatides irmãs ainda estão unidas pelo cêntromero ♣ Citoplasma intensa movimentação de partículas e organelas, que se dirigem equitativamente para pólos opostos da célula. DIVISÃO CELULAR CICLO CELULAR · Interfase e Mitose Anáfase ♣ O centrômero de cada cromossomo duplicado divide-se longitudinalmente, separando as cromátides-filhas. ♣ Passam a ser chamados cromossomos-filhos e são puxados para os pólos opostos da célula, orientados pela fibra do fuso. ♣ Quando os cromossomos-filhos atingem os pólos das células, termina a anáfase. ♣ Cada pólo recebe o mesmo material cromossômico, uma vez que cada cromossomo-filho possui a mesma informação genética. DIVISÃO CELULAR CICLO CELULAR · Interfase e Mitose Telófase – Etapa final da mitose ♣ Cromossomos-filhos atingem os pólos; ♣ Desaparecimento do fuso mitótico; ♣ Reorganização da membrana nuclear; ♣ Descondensação dos cromossomas; ♣ Reaparecimento dos nucléolos. ♣ As células filhas se separam. ♣ Duas células são formadas e contêm o mesmo número de cromossomos que a célula inicial que as originou. http://www.youtube.com/watch?v=gV4wytyyqKU DIVISÃO CELULAR Tipos de divisão celular MeioseMeiose ♣ Ocorre apenas nas células das linhagens germinativas masculinas e feminina. ♣ Uma célula dá origem a quatro novas células com a metade do numero de cromossomos da célula inicial. ♣ Importância: variabilidade gênica (formação do gametas na reprodução sexuada) CONSIDERAÇÕES IMPORTANTES ♣ Na mitose, as células filhas apresentam o mesmo número de cromossomas que a célula mãe (2n = diplóide). ♣ Na formação dos gametas, isto não ocorre, já que os gametas só apresentam metade do número de cromossomos encontrado na espécie ( n= célula haplóide). ♣ O processo que reduz à metade o número de cromossomas recebeu o nome de MEIOSE (meion, menor) ♣ Os gametas contêm a metade do teor de DNA constante para cada espécie Espermatogênese ♣ Início: cél. Germinativa primitiva = espermatogônia ♣ Puberdade: espermatogônias entram em mitose → sucessivas gerações de células ♣ 2 caminhos a seguir: formação de células tronco diferenciar-se em espermatogônias tipo B ↓ ♣ Espermatócitos primários – 46 cromossomos → divisão meiótica (22 dias) ↓ ♣ Espermatócitos secundários – 23 cromossomos e redução da quantidade de DNA (2N) – 2a divisão meiótica ↓ ♣ Espermátides – 23 cromossomos (haplóide - 1N) Espermiogênese ♣ Fase final de produção de espermatozóides ♣ Espermátides → espermatozóides (formação de acrossomos, desenvolvimento do flagelo, alongamento do núcleo) Prófase I Leptóteno Zigóteno Paquíteno Diplóteno Diacinese Metáfase I Anáfase I Telófase I DIVISÃO CELULAR Meiose Compreende duas divisões celulares: Meiose 1 DIVISÃO CELULAR Tipos de divisão celular Meiose I Prófase 2 Metáfase 2 Anáfase 2 Telófase 2 DIVISÃO CELULAR Meiose Compreende duas divisões celulares Intecinese: número haplóide de cromossomos, porém quantidade diplóide de DNA (pois cada cromossomo é duplo) Meiose 2 É subdividida em quatro fases: Prófase I Metáfase I Anáfase I Telófase I DIVISÃO CELULAR Tipos de divisão celular Meiose I Estágios: leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese. Leptóteno: Os cromossomos condensam-se e tornam-se visíveis. DIVISÃO CELULAR Tipos de divisão celular Meiose I – Prófase I Estágios: leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese. Zigóteno: Ocorre a sinapse (pareamento dos cromossomos homólogos) e conseqüente união dos cromossomos homólogos DIVISÃO CELULAR Tipos de divisão celular Meiose I – Prófase I Estágios: leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese. Paquíteno: Ocorre o crossing-over – troca de segmentos homólogos entre cromátides não-irmãs de um par de cromossomos homólogos. DIVISÃO CELULAR Tipos de divisão celular Meiose I – Prófase I ♣ Fase que dura de dias a algumas semanas Crossing-over Tétrada cromatídica (um par de cromossomas homólogos) formada durante a Profase I Forma-se um quiasma entre os cromatídeos adjacentes dos cromossomas homólogos. Ocorre quebra e troca de segmentos entre os cromatídeos. DIVISÃO CELULAR Tipos de divisão celular Meiose I – Prófase I Diplóteno: melhor visualização dos quiasmas ( pontos de contato entre as cromátides) DIVISÃO CELULAR Tipos de divisão celular Meiose I – Prófase I •Quiasmas são locais onde, geralmente, ocorre troca de genes entre os cromossomas homólogos Estágios: leptóteno, zigóteno, paquíteno,diplóteno e diacinese. Diacinese: os cromossomos migram para o equador da célula. DIVISÃO CELULAR Tipos de divisão celular Meiose I – Prófase I ♣ Ausência dos nucléolos, ruptura do envelope nuclear. Estágios: leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese. DIVISÃO CELULAR Tipos de divisão celular Meiose I – Prófase I Leptóteno Condensamento dos cromossomos Zigóteno Pareamento Paquíteno Crossing-over Diplóteno Presença dos quiasmas Diacinese Migração dos cromossomos para polo equatorial DIVISÃO CELULAR Tipos de divisão celular Meiose I – Prófase I Tétrada cromatídica Leptóteno Paquíteno Diplóteno METAFASE I DIVISÃO CELULAR Tipos de divisão celular Meiose I - Metafase I ♣ Os cromossomos se posicionam na zona central da célula ♣ Há formação da placa equatorial dupla Anáfase I – Migração dos cromossomos Não ocorre a divisão dos centrômeros DIVISÃO CELULAR Tipos de divisão celular Meiose I - Anáfase I Telófase I Reaparecimento da carioteca e do nucléolo Ocorre a citocinese (movimento da célula) DIVISÃO CELULAR Tipos de divisão celular Meiose I - Telófase I DIVISÃO CELULAR Tipos de divisão celular Meiose II PRÓFASE II Desaparecimento da carioteca e do nucléolo; Duplicação e migração dos centríolos METÁFASE II Os cromossomos se posicionam na zona central da célula; Há formação da placa equatorial simples DIVISÃO CELULAR Tipos de divisão celular Meiose II ANÁFASE II Ocorre a divisão dos centrômeros Migração das cromátides DIVISÃO CELULAR Tipos de divisão celular Meiose II TELÓFASE II Reaparecimento da carioteca e do nucléolo Descondensação cromossômica Ocorre a citocinese Formação de quatro células haplóides e geneticamente diferentes DIVISÃO CELULAR Tipos de divisão celular Meiose II MEIOSE MEIOSE I MEIOSE II
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