CITOLOGIA II

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CITOLOGIA II 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Procarionte 
Procariontes, procariotas ou procariotos (grego: pro, anterior, antes + karyon, noz 
ou amêndoa - núcleo) são organismos unicelulares que não apresentam seu material 
genético delimitado por uma membrana. Estes seres não possuem nenhum tipo de 
compartimentalização interna por membranas, estando ausentes várias outras organelas, 
como as mitocôndrias , o Complexo de Golgi e o fuso mitótico. 
Esta definição engloba todos os organismos dos domínios Bacteria e Archaea. Tais 
células possuem diversas outras diferenças se compararmos com as células eucarióticas. 
Elas não possuem a maior parte das organelas (o ribossomo é presente), seu DNA é 
cíclico, a fluidez de suas membranas são apenas controladas por fosfolipídios (e não por 
fosfolipídios e esteróis como em células eucarióticas), não se juntam formando 
organismos pluricelulares, já que não tem a capacidade de formar tecidos, etc. 
Este nome tem origem grega onde karyon, significa noz ou núcleo, combinado com o 
prefixo pro-, que significa anterior. Células com um núcleo são chamadas eucariontes, 
onde o prefixo eu- significa bom ou verdadeiro. Em algumas células procariontes 
observadas ao microscópio eletrônico foram observados vestígios nucleares pouco 
visíveis. 
 
Deinococcus radiodurans: um procariota. 
Além do núcleo, os procariontes também não possuem outras organelas celulares (como 
mitocôndrios ou cloroplastos) e o seu citoplasma não é dividido em compartimentos, ao 
contrário do que acontece nos eucariontes. O DNA dos procariontes, geralmente 
composto por um único cromossoma circular, encontra-se localizado numa zona 
chamada nucleóide no citoplasma. Este não constitui, no entanto, um verdadeiro núcleo. 
Também pode existir DNA sob a forma de anéis, os plasmídeos. Os mesossomos, 
invaginações na membrana citoplamática, estão incluídos na composição dos procariotos. 
Os procariontes apresentam metabolismos muito diversificados, o que é refletido na sua 
capacidade de colonização de diferentes ambientes, tais como tratos digestivos de 
animais, ambientes vulcânicos, ambientes salobros, etc. Apesar de não possuirem 
organelas celulares, podem conduzir seus processos metabólicos na membrana celular. A 
 
 
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maioria possui parede celular, algo que não acontece com certos tipos de células 
eucariotas (como as dos animais). 
São sempre organismos unicelulares, reproduzindo-se assexuadamente por fissão 
binária. Outras formas de recombinação de DNA entre procariontes incluem a 
transformação e a transdução. Estas podem ocorrer entre organismos de diferentes 
géneros, emprestando características de um género a outro diferente. Um exemplo deste 
processo é a aquisição de resistência a antibióticos através da transferência de 
plasmídeos contendo genes que conferem essa resistência. 
As bactérias têm uma grande necessidade de regular sua expressão gênica. Elas 
desenvolveram mecanismos para reprimir a transcrição de todos os genes que codificam 
enzimas não necessárias em determinado momento, e para ativar outros que codificam 
aquelas que são necessárias. 
A espécie bacteriana Escherichia coli se destaca como organismo modelo e como 
ferramenta biológica para pesquisas científicas. 
Dos Procariontes aos Eucariontes 
(Texto adaptado do Manual do Aluno) 
Atualmente, a maioria dos biólogos considera que todos os seres vivos conhecidos na 
Terra podem ser divididos em dois grandes grupos: os seres procariontes e os seres 
eucariontes. O principal critério de distinção entre estes grupos é a sua organização 
celular. 
Ao longo de vários milhões de anos, os seres procariontes habitaram ambientes 
aquáticos e foram-se diversificando, sobretudo no que se refere ao seu metabolismo. 
Alguns desses seres unicelulares desenvolveram um processo metabólico que conduzia à 
libertação de oxigênio – a fotossíntese. O surgimento do oxigênio na atmosfera teve um 
impacto brutal na vida dos únicos habitantes da Terra (os procariontes). Este gás, muito 
reativo, estabelece ligações com diversas moléculas, destruindo-as ou modificando-as 
drasticamente. Desta forma muitos grupos de procariontes foram extintos, envenenados 
pelo oxigênio. Contudo, alguns conseguiram sobreviver em ambientes que permaneciam 
anaeróbios. 
Entre os sobreviventes, contam-se indivíduos que desenvolveram a capacidade de 
resistirem ao oxigênio. Entre eles, houve um grupo, que à semelhança das atuais 
mitocôndrias, era capaz de aproveitar este gás para oxidar os compostos orgânicos, 
obtendo assim uma grande quantidade de energia. 
Apesar destas capacidades, fotossíntese e respiração, a simplicidade dos organismos 
procariontes limitava os processos metabólicos que podiam ser realizados 
simultaneamente. Alguns grupos de procariontes evoluíram e aumentaram a sua 
 
 
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complexidade, tendo, muito provavelmente, estado na origem dos organismos 
eucariontes. 
 Fundamentalmente, existem duas hipóteses que tentam explicar a origem dos seres 
eucariontes a partir dos procariontes: 
- Hipótese Autogênica e a 
- Hipótese Endossimbiótica. 
 Segundo a Hipótese Autogénica, os seres eucariontes são o resultado de uma 
evolução gradual dos seres procariontes. Numa fase inicial, as células desenvolveram 
sistemas endo membranares resultantes de invaginações da membrana plasmática. 
Algumas dessas invaginações armazenavam o DNA, formando um núcleo. Outras 
membranas evoluíram no sentido de produzir organelas semelhantes ao retículo 
endoplasmático. 
Posteriormente, algumas porções do material genético abandonaram o núcleo e 
evoluíram sozinhas no interior de estruturas membranares. Desta forma, formaram-se 
organelas como as mitocôndrias e os cloroplastos. 
Esta hipótese pressupõe que o material genético do núcleo e das organelas (sobretudo 
das mitocôndrias e dos cloroplastos) tenha uma estrutura idêntica. Contudo, tal não se 
verifica. O material genético destas organelas apresenta, geralmente, uma maior 
semelhança com o das bactérias autônomas, do que com o material genético presente 
no núcleo. 
Esta e outras observações levaram ao desenvolvimento de outro modelo ou hipótese – a 
Hipótese Endo simbiótica. 
Esta hipótese parece reunir um maior consenso entre a comunidade científica. Esta 
hipótese, largamente desenvolvida por Lynn Margulis da Universidade de Massachusetts, 
defende que os seres eucariontes terão resultado da evolução conjunta de vários 
organismos procariontes, os quais foram estabelecendo associações simbióticas entre si. 
O termo endo simbiótica resulta do fato de algumas células viverem no interior de 
outras, numa relação de simbiose. 
Embora este modelo admita que os sistemas endo membranares e o núcleo tenham 
resultado de invaginações da membrana plasmática, as mitocôndrias e os cloroplastos 
seriam, até a cerca de 2100 m.a., organismos autônomos. Nessa altura, algumas células 
de maiores dimensões (células hospedeiras) terão capturado células menores, como as 
ancestrais das mitocôndrias e dos cloroplastos. Alguns destes ancestrais conseguiam 
sobreviver no interior da célula procariótica de maiores dimensões, estabelecendo-se 
relações de simbiose. 
 
 
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A íntima cooperação entre estas células conduziu ao estabelecimento de uma relação 
simbiótica estável e permanente. A evolução conjunta destes organismos terá levado ao 
surgimento das células eucarióticas constituídas por várias organelas, alguns dos quais 
foram, em tempos, organismos autônomos.Assim, as primeiras relações endossimbióticas terão sido estabelecidas com os 
ancestrais das mitocôndrias. Os ancestrais das mitocôndrias seriam organismos que 
tinham desenvolvido a capacidade de produzir energia, de forma muito rentável, 
utilizando o oxigênio no processo de degradação de compostos orgânicos. 
 Por outro lado, outro grupo de procariontes, semelhante às atuais cianobactérias, tinha 
desenvolvido a capacidade de produzir compostos orgânicos utilizando a energia 
luminosa. A associação das células procarióticas de maiores dimensões com estes seres, 
ancestrais dos cloroplastos, conferia-lhe vantagens evidentes. 
 Mas nem todas as células eucarióticas possuem cloroplastos. Este fato é explicado, 
segundo a Hipótese Endossimbiótica, pelo estabelecimento de relações simbióticas de 
forma sequencial. Isto é, as primeiras relações endossimbióticas terão sido estabelecidas 
com os ancestrais das mitocôndrias e, só posteriormente, algumas dessas células terão 
estabelecido elações de simbiose com os ancestrais dos cloroplastos. 
 
EM SÍNTESE 
 
Hipótese autogénica 
Os seres eucariontes são o resultado de uma evolução gradual dos seres 
procariontes. 
Hipótese endossimbiótica 
Os seres eucariontes terão resultado da evolução conjunta de vários organismos 
procariontes, os quais foram estabelecendo associações simbióticas entre si. 
 
 
 Hipótese. autogénica Hipótese endossimbiótica 
Semelhanças 
Origem dos eucariontes a partir dos procariontes; 
Os sistemas endomembranares e o núcleo resultam de 
invaginações da membrana plasmática. 
 
 
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Diferenças 
Origem a partir de um só ser 
procarionte; 
 Os cloroplastos e 
mitocôndrias resultam de 
porções de material genético 
que abandonaram o núcleo e 
evoluíram sozinhas no interior 
de estruturas membranares. 
Origem a partir de mais do que 
um ser procarionte; 
 Os cloroplastos e mitocôndrias 
resultam de associações 
simbióticas entre uma célula 
hospedeira e ancestrais de 
mitocôndrias e cloroplastos. 
CÉLULAS PROCARIONTES 
Esquema mostrando estruturas de uma célula procarionte flagelada. 
 
O termo procarionto é derivado das palavras gregas pro que significa anterior, antes e 
karyon que significa noz ou amêndoa - núcleo. São organismos unicelulares que não 
possuem um envoltório nuclear, cujo material genético encontra-se disperso no 
citoplasma como o próprio termo sugere. Esta definição engloba todos os organismos 
dos domínios Bacteria e Archaea. Para descrevermos a estrutura de uma célula 
procarionte nada melhor do que começarmos por seu envoltório celular. 
Envoltório celular 
O envelope celular bacteriano é constituído por uma membrana interna (membrana 
plasmática - semelhante a dos eucariotos) e por uma segunda camada (a parede celular 
propriamente dita) que é composta principalmente por peptidoglicano. No caso das 
bactérias gram-negativas ainda há uma terceira camada (membrana externa) que é 
semelhante à membrana interna, no entanto muito mais permeável. Das estruturas 
mencionadas anteriormente apenas a membrana plasmática não faz parte da parede 
celular bacteriana. 
Parede celular 
Podemos considerar a parede celular sendo uma, se não a mais, importante estrutura 
para as bactérias, sendo esta o alvo de muitos antibióticos que, por exemplo, inibem sua 
 
 
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formação. Por ser muito resistente, permitindo que a bactéria sobreviva em ambientes 
muito hostis, esta exerce uma força contrária à da osmose evitando que a bactéria 
estoure; a parede celular de algumas bactérias resiste a uma pressão de até 20 atm. 
Além do mais, é responsável pela forma (morfologia) bacteriana de uma maneira 
análoga a um pneu, e é característico de cada espécie bacteriana que pode ser 
semelhantes entre algumas espécies ou em alguns casos muito diferentes, permitindo 
assim uma forma de classificação bacteriana (para melhor esclarecimento clique aqui). 
Deve-se levar em consideração que alguns procariontes não possuem parede celular, 
como os micoplasmas. 
Saiba mais 
Há mais de cem anos atrás, Hans Christian Gram (médico dinamarquês) desenvolveu 
uma técnica de coloração que hoje é nomeada Técnica de Gram. Não vamos nos ater 
aos detalhes da técnica, mas esta permitiu dividir as bactérias em dois grandes grupos: 
as bactérias gram-positivas e gram-negativas. Por este método não é possível 
caracterizar a estrutura bacteriana responsável pela coloração. Com o passar dos anos 
foram desenvolvidas novas tecnologias que permitiram identificar a ultra-estrutura 
bacteriana (microscopia eletrônica e desenvolvimento de novas técnicas de análise 
bioquímicas). Hoje sabemos que isto se deve a diferenças na ultra-estrutura da parede 
celular bacteriana. 
Membrana plasmática 
É uma dupla camada de fosfolipídios e proteínas, esta última tem várias funções como 
permeabilidade seletiva, produção de energia, etc. Delimita o que está dentro ou o que 
está fora da célula. Quando analisada por intermédio da microscopia eletrônica, é 
possível visualizar invaginações desta membrana. A estrutura recebe o nome de 
mesossoma e, embora seja lhe sejam atribuídas funções na respiração e divisão 
celular, alguns autores afirmam que esta não possui função alguma e que seja apenas 
um simples artefato de preparação para visualização na microscopia eletrônica. 
Hialoplasma ou citoplasma 
É um líquido com consistência de gel, contendo sais, glicose e outros açúcares, proteínas 
funcionais e várias outras moléculas orgânicas. Contém também ARNm (ARN 
mensageiro) e ribossomas. Os ribossomas procariotas são bastante diferentes dos 
eucariotas (essas diferenças foram usadas para desenvolver antibióticos usados para 
afectar exclusivamente os ribossomas das bactérias). No citoplasma também está 
presente o seu único cromossomo; os procariontes podem possuir material genético 
extracromossomal, denominado plasmídeo, que são pequenas moléculas de ADN 
circular (quando comparada com o cromossomo) que normalmente contêm genes que 
conferem resistência a antibióticos. Os procariontes podem ter mais de uma cópia de 
plasmídeo. 
 
 
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CÉLULAS EUCARIONTES 
 
Típica célula eucarionte 
A palavra Eucarionte é derivada do grego eu, que significa verdadeiro e karyon, que 
significa noz ou amêndoa - núcleo. Como o próprio nome sugere, inclui todos os seres 
vivos com células que possuem núcleo que delimita o seu material genético do 
citoplasma. Além disso as células eucariontes possuem várias organelas. 
Quando comparado com as células procariontes, os eucariontes são muito mais 
complexos, possuem várias organelas e a maioria das reações ocorre em 
compartimentos próprios. A transdução de sinal é muito mais sofisticada e o seu material 
genético está numa forma mais compactada do que em procariontes. 
As células eucarióticas apresentam várias diferenças entre si. Se analisarmos uma célula 
animal, uma vegetal e um fungo, encontraremos diferenças significativas, no entanto 
todas essas apresentam características em comum; começaremos com as estruturas 
comuns a essas células e posteriormente abordaremos suas diferenças. 
Membrana plasmática 
 
 
 
 
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Típica célula eucarionte 
A membrana celular é a estrutura que estabelece a fronteira entre o meio intracelular e o 
meio extracelular; também controla a entrada e saída de substâncias de uma forma 
muito seletiva. Sua estrutura, como mostra a figura ao lado, é composta por uma dupla 
camada lipídica sendo que nesta estão envolvidas proteínas, que têm inúmeras funções 
que vão de transportea adesão celular. 
Citoplasma 
 
Estrutura celular 
É o espaço intracelular entre a membrana plasmática e o envoltório nuclear. O 
citoplasma é preenchido por uma matéria coloidal e semi-fluída onde estão suspensos as 
organelas celulares. O citoplasma não inclui o núcleo celular, cujo interior é formado por 
nucleoplasma. 
O componente não solúvel do citoplasma é constituído por organelas: mitocôndrias, 
cloroplastos, lisossomas, peroxissomas, ribossomas, vacúolos, citoesqueleto e outras 
estruturas membranares (aparelho de Golgi e retículo endoplasmático). 
Núcleo 
É uma estrutura presente nas células eucariontes, que contém o ADN (ou DNA) da 
célula. Foi descoberto em 1833 pelo pesquisador escocês Robert Brown. É delimitado 
pelo envoltório nuclear, e se comunica com o citoplasma através dos poros nucleares. O 
núcleo possui duas funções básicas: regular as reações químicas que ocorrem dentro da 
célula, e armazenar as informações genéticas da célula. O seu diâmetro pode variar de 
11 a 22,25 μm. Dentro do núcleo ainda podemos encontrar uma estrutura denominada 
nucléolo, que é responsável pela produção de subunidades dos ribossomos. Sua 
posição é geralmente central, acompanhando o formato da célula, mas isso pode variar 
de uma para outra. Nos eritrócitos dos mamíferos, o núcleo está ausente. 
 
 
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O envoltório nuclear é responsável tanto por separar as reações químicas que ocorrem 
dentro do citoplasma daquelas que ocorrem dentro do núcleo, quanto por permitir a 
comunicação entre esses dois ambientes. Essa comunicação é realizada pelos poros 
nucleares que se formam da fusão entre a membrana interna e a externa do envoltório 
nuclear. 
 
 
 
 
NÚCLEO 
É uma estrutura central, portadora das informações hereditárias presente em todas as 
células. Nas células eucariontes o núcleo realmente chama-se núcleo ou núcleo 
eucarionte, enquanto que nas procariontes, nucleóide ou núcleo procarionte. O núcleo se 
diferencia do nucleóide pela presença da carioteca e pela complexidade. 
1. FUNÇÃO: 
Contém o material genético ou hereditário da célula, que são as moléculas de DNA e 
RNA da célula; Coordena a vida da célula, ou seja, as funções metabólicas, como 
digestão, respiração, sensibilidade, etc;Coordena todo o mecanismo de divisão 
(reprodução) da célula. 
2. FASES DA VIDA CELULAR 
O núcleo sofre alterações estruturais e funcionais durante a divisão celular. As células 
que se dividem apresentam duas fases durante a sua vida: 
- Fase de Interfase: quando não está se dividindo. É o maior período de vida da célula 
e onde ela realiza a maioria de seu metabolismo, inclusive a duplicação do DNA e a 
síntese do RNAm. Nessa fase o núcleo encontra-se íntegro em suas estruturas. 
-Fase de Divisão: quando está no período de reprodução. É um período curto. O núcleo 
sofre profundas modificações, perdendo e ganhando estruturas e transferindo suas 
informações hereditárias para as células filhas. 
3. COMPOSIÇÃO ESTRUTURAL NUCLEAR 
O núcleo interfásico de um eucarionte se compõe de: 
a) Carioteca: também chamada de membrana nuclear ou cariomembrana, é a membrana 
que envolve o núcleo. Tem basicamente a mesma composição química da membrana 
plasmática. Apresenta vários poros por onde o núcleo mantém o intercâmbio de 
substâncias com o citoplasma. Também é por eles que atravessa o RNAm com as 
informações do DNA para a síntese das proteínas. 
b) Carioplasma 
: também chamada de suco nuclear ou cariolinfa, é uma substância gelatinosa, com uma 
constituição química semelhante ao do citoplasma. Tem a função de suspender os 
componentes nucleares, como a cromatina. 
c) Nucléolo: é um corpúsculo desprovido de membrana constituído de RNAr 
(ribossômico)e proteínas. 
d) Cromatina: compõe-se por proteínas (nucleoproteínas) e longos filamentos de DNA 
dispersos no carioplasma. A união das nucleoproteínas com o DNA constitui os 
 
 
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cromonemas. Representam o material genético do núcleo. Ao se condensar se 
transformam em cromossomos. 
CROMATINA 
Há dois tipos de cromatina: a heterocromatina e a eucromatina. 
1. Heterocromatina: São regiões da cromatina que estão sempre condensadas, 
praticamente não sofrendo alteração em nenhuma fase. É uma cromatina inativa, ou 
seja, são genes que não estão sendo expressos pela célula. 
2. Eucromatina: São regiões da cromatina que se encontram descondensadas ou 
distendidas e só se espiralizam durante a divisão celular para formar os cromossomos. É 
nela que se encontram os genes ativos que codificam as características dos seres vivos. 
CROMOSSOMOS 
São estruturas que resultam da espiralização dos cromonemas (cromatina) durante a 
divisão celular. Cada cromossomo se constitui por um único filamento de DNA altamente 
espiralizado. É dessa forma que vários metros de DNA cabem em um cromossomo. Um 
cromossomo se divide em 4 partes: centrômero, cromátides, braços, satélites.A função 
do cromossomo é transportar a carga genética da célula-mãe para as células-filhas. 
-Classificação: 
Os cromossomos podem ser classificados em 4 tipos básicos, quanto ao posicionamento 
do centrômero: 
-Metacêntrico: o centrômero se localiza no centro (meio) do cromossomo. 
-Submetacêntrico: o centrômero se localiza um pouco deslocado do centro do 
cromossomo. 
-Acrocêntrico: o centrômero se localiza bem próximo de uma das extremidades. 
-Telocêntrico: o centrômero se localiza em uma extremidade. Não ocorre na espécie 
humana. 
- Número de cromossomos por célula: O número de cromossomos de uma célula é 
representado pela letra n. Assim, as células podem ser classificadas em: 
GENOMA 
Nos cromossomos se concentra toda a carga de genes de uma célula. O conjunto 
completo de genes de uma célula constitui o genoma dessa célula.Ex: o genoma humano 
é composto de cerca de 30.000 genes. 
 
 
 
Núcleo Celular 
 
 
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· Uma das principais características da célula eucarionte é a presença de um núcleo de 
forma variável, porém bem individualizado e separado do restante da célula: 
Ao microscópio óptico o núcleo tem contorno nítido, sendo o seu interior preenchido por 
elementos figurados. Dentre os elementos destingem o nucléolo e a cromatina. 
Quando uma célula se divide, seu material nuclear (cromatina) perde a aparência 
relativamente homogênea típica das células que não estão em divisão e condensa-se 
numa serie de organelas em forma de bastão, denominadas cromossomos. Nas células 
somáticas humanas são encontrados 46 cromossomos. 
Há dois tipos de divisão celular: mitose e meiose. A mitose é a divisão habitual das 
células somáticas, pela qual o corpo cresce se diferencia e realiza reparos. A divisão 
mitótica resulta normalmente em duas células-filhas, cada uma com cromossomos e 
genes idênticos aos da célula-mãe. A meiose ocorre somente nas células da linhagem 
germinativa e apenas uma vez numa geração. Resulta na formação de células 
reprodutivas (gametas), cada uma das quais tem apenas 23 cromossomos. 
OS CROMOSSOMOS HUMANOS 
Nas células somáticas humanas são encontrados 23 pares de cromossomos. Destes, 22 
pares são semelhantes em ambos os sexos e são denominados autossomos. O par 
restante compreende os cromossomos sexuais, de morfologia diferente entre si, que 
recebem o nome de X e Y. No sexo feminino existem dois cromossomos X e no 
masculino existem um cromossomo X e um Y. 
Cada espécie possui um conjunto cromossômico típico ( cariótipo ) em termos do 
número e da morfologia dos cromossomos. O número de cromossomos das diversas 
espécies biológicas é muito variável. A figura abaixo ilustra o cariótipo feminino humano 
normal: 
 
 
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· O estudo morfológico dos cromossomos mostrou que há dois exemplares idênticos de 
cada em cada célula diplóide. Portanto, nos núcleos existem pares de cromossomos 
homólogos. Denominamos n o número básico de cromossomos de uma espécie, portanto 
as células diplóides apresentarão em seu núcleo 2 n cromossomos e as haplóides n 
cromossomos. Cada cromossomo mitótico apresenta uma região estrangulada 
denominada centrômero ou constrição primária que é um ponto de referência citológico 
básico dividindo os cromossomos em dois braços: p (de petti) para o braço curto e q 
para o longo. Os braços são indicados pelo número do cromossomo seguido de p ou q; 
por exemplo, 11p é o braço curto do cromossomo 11. 
Além da constrição primária descrita como centrômero, certos cromossomos apresentam 
estreitamentos que aparecem sempre no mesmo lugar: São as constrições secundárias. 
 
 
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· De acordo com a posição do centrômero, distinguem-se alguns tipos gerais de 
cromossomos: 
Metacêntrico: Apresenta um centrômero mais ou menos central e braços de 
comprimentos aproximadamente iguais. 
Submetacêntrico: O centrômero é excêntrico e apresenta braços de comprimento 
nitidamente diferentes. 
Acrocêntrico: Apresenta centrômero próximo a uma extremidade. Os cromossomos 
acrocêntricos humanos (13, 14, 15, 21, 22) têm pequenas massas de cromatina 
conhecidas como satélites fixados aos seus braços curtos por pedículos estreitos ou 
constrições secundárias. 
Telocêntrico: Apresenta o centrômero na extremidade, de modo que ocorre uma única 
cromátide. Não ocorre na espécie humana. 
 
 
A Molécula da Vida 
Durante a evolução da célula formou-se uma molécula, que hoje sabemos ser o 
ácido desoxirribonucléico (DNA ou ADN): molécula longa, formada pela junção 
de um grande número de nucleotídeos, e que contém a informação genética 
codificada. 
 
 
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O DNA constitui uma espécie de código que determina o que uma célula tem. Além 
disso, o DNA é capaz de produzir uma cópia dele mesmo. 
Antes de entrarmos no estudo do DNA propriamente dito, faz-se necessária a 
compreensão de alguns conceitos sobre relação entre cromossomos e DNA. 
 
Os cromossomos contêm os genes que por sua vez são formados por DNA (ácido 
desoxirribonucléico). Estes genes permitem a transmissão das informações genéticas 
de geração a geração. 
O material responsável pelo comando e coordenação de toda a atividade celular e 
pelas divisões celulares e transmissões das características hereditárias está 
representado nas células pelos cromossomos. 
Nas células procarióticas, o cromossomo é uma única molécula de um ácido nucléico, 
denominado ácido desoxirribonucléico, o DNA. 
Nas células eucarióticas, o cromossomo é formado por DNA associado a moléculas de 
histona, que são proteínas básicas. É na molécula de DNA que estão contidos os 
genes, responsáveis pelo comando da atividade celular e pelas características 
hereditárias. Cada molécula de DNA contém vários genes dispostos linearmente ao 
longo da molécula. Cada gene, quando em atividade, é transcrito em moléculas de 
outros ácidos nucléicos denominados ribonucléicos, que comandarão a síntese de 
proteínas. 
Nas células procarióticas, os cromossomos encontram-se imersos no próprio 
citoplasma formando uma estrutura denominada nuclóide. Nas células eucarióticas os 
cromossomos encontram-se separados dos citoplasma pela membrana nuclear ou 
carioteca, em uma estrutura denominada núcleo. A presença de carioteca é uma 
característica típica das células eucarióticas, que as distingue das procarióticas. Além 
disso, as células procarióticas não apresentam organelas membranosas, como ocorre 
com as eucarióticas. 
 
 
 
 
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Estrutura 
A molécula de DNA é constituída por uma seqüência de nucleotídeos, que por sua vez 
é formado por três diferentes tipos de moléculas: 
Um açúcar (pentose) 
Um grupo fosfato 
Uma base nitrogenada 
O nucleotídeo: 
 
A orientação das ligações entre as três moléculas constituintes dos nucleotídeos é 
essencial para se determinar o sentido da dupla fita de DNA. 
A ligação entre a base nitrogenada e a pentose 
Esta ligação é feita covalentemente através de uma ligação N-glicosídica com a 
hidroxila ligada ao carbono-1 da pentose. 
 
 
 
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A ligação entre o grupo fosfato e a pentose 
Esta ligação é feita através de uma ligação fosfoéster com a hidroxila ligada ao 
carbono-5 da pentose. 
 
Para a formação da molécula de DNA é necessário que ocorra a ligação entre os 
nucleotídeos. 
Os nucleotídeos estão ligados covalentemente por ligações fosfodiéster formando 
entre si pontes de fosfato. 
O grupo hidroxila do carbono-3 da pentose do primeiro nucleotídeo se liga ao grupo 
fosfato ligado a hidroxila do carbono-5 da pentose do segundo nucleotídeo através de 
uma ligação fosfodiéster. 
 
Devido a esta formação a cadeia de DNA fica com uma direção determinada, isto é, 
em uma extremidade temos livre a hidroxila do carbono-5 da primeira pentose e na 
outra temos livre a hidroxila do carbono-3 da última pentose. 
Isto determina que o crescimento do DNA se faça na direção de 5' para 3'. 
 
 
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Sabendo-se como são feitas as ligações entre os nucleotídeos, formando assim a fita 
de DNA, podemos analisar a estrutura tridimensional do DNA. 
James Watson e Francis Crick postularam um modelo tridimensional para a estrutura 
do DNA baseando-se em estudos de difração de raio-X. 
O DNA consiste de duas cadeias helicoidais de DNA, enroladas ao longo de um 
mesmo eixo, formando uma dupla hélice de sentido rotacional à direita. 
 
Ainda com base nestes estudos, concluiu-se que na dupla hélice as duas fitas de DNA 
estão em direção opostas, isto significa que são antiparalelas. O termo antiparalelas 
deve-se ao fato de que uma das fitas tem a direção exata da sua síntese (5'---3') 
enquanto que a outra está invertida (3'----5'). 
 
 
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(Nome da matéria) THAOMA fonte 8 e caixa alta 
Esta conformação em fitas anti-paralelas levará à necessidade de mecanismos 
especiais para a replicação do DNA. 
 
Com base na estrutura de dupla hélice do DNA e nas características de 
hidrofobicidade das moléculas, a estrutura do DNA fica da seguinte forma: 
O grupo fosfato e o açúcar (parte hidrofílica) - estão localizados na parte externa da 
molécula. 
As bases nitrogenadas (parte hidrofóbica) - estão localizadas na parte interna da 
molécula. 
A relação espacial entre as duas fitas cria um sulco principal e um sulco secundário. 
 
 
 
 
O pareamento das bases de cada fita se dá de maneira padronizada, sempre uma 
purina com uma pirimidina, especificamente: adenina com timina e citosina com 
guanina. 
 
 
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(Nome da matéria) THAOMA fonte 8 e caixa alta 
A proximidade destas bases possibilita a formação de pontes de hidrogênio, sendo 
que adenina forma duas pontes de hidrogênio com a timina e a citosina forma três 
pontes com a guanina. 
A dupla hélice é mantida unida por duas forças: 
 
Por pontes de hidrogênio formadas pelas bases complementares 
Por interações hidrofóbicas, que forçam as bases a se "esconderem" dentro da dupla 
hélice. 
Estudos recentes mostram que existem duas formas de DNA com a hélice girando 
para a direita, chamadas A-DNA e B-DNA, e uma forma que gira para a esquerda 
chamada Z-DNA. A diferença entre as duas formas que giram para a direita está na 
distância necessáriapara fazer uma volta completa da hélice e no ângulo que as 
bases fazem com o eixo da hélice. 
B-DNA: Tem a dupla hélice mais longa e mais fina. Para completar uma volta na 
hélice são necessários 10 pares de bases. 
A-DNA: Tem a forma mais curta e mais grossa. Para completar uma volta na hélice 
são necessários 11 pares de bases. 
Em solução, geralmente o DNA assume a conformação B. Quando há pouca água 
disponível para interagir com a dupla hélice, o DNA assume a conformação A-DNA. 
Existe uma terceira forma de DNA que difere das duas anteriores, pois seu sentido de 
rotação é para a esquerda, este tipo de DNA é chamado de Z-DNA. Esta conformação 
é mais alongada e mais fina do que o B-DNA. Para completar uma volta na hélice são 
necessários 12 pares de bases. O DNA, em solução com altas concentrações de 
cátions, assume a conformação Z-DNA. 
Em eucariotos o DNA tende a assumir a conformação Z-DNA devido a metilação do 
DNA. 
Propriedades físicas e químicas do DNA 
Soluções de DNA, em pH = 7,0 e temperatura ambiente, são altamente viscosas; 
A altas temperaturas ou pH extremos o DNA sofre desnaturação, isto porque ocorre 
ruptura das pontes de hidrogênio entre os pares de bases. Esta desnaturação faz 
com que diminua a viscosidade da solução de DNA; 
Durante a desnaturação nenhuma ligação covalente é desfeita, ficando, portanto as 
duas fitas de DNA separadas; 
 
 
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(Nome da matéria) THAOMA fonte 8 e caixa alta 
Quando o pH e a temperatura voltam ao normal, as duas fitas de DNA 
espontaneamente se enrolam formando novamente o DNA dupla fita. Este processo 
envolve duas etapas: 
A primeira é mais lenta, pois envolve o encontro casual das fitas complementares de 
DNA, formando um curto segmento de dupla hélice. 
 A segunda etapa é mais rápida e envolve a formação das pontes de hidrogênio entre 
as bases complementares reconstruindo a conformação tridimensional. 
Duplicação do DNA 
Replicação do DNA é o processo de auto-duplicação do material genético mantendo 
assim o padrão de herança ao longo das gerações. 
Duas teorias tentaram explicar a replicação do DNA: 
Teoria conservativa: Cada fita do DNA sofre duplicação e as fitas formadas sofrem 
pareamento resultando num novo DNA dupla fita, sem a participação das fitas 
"parentais" (fita nova com fita nova forma uma dupla hélice e fita velha com fita 
velha forma a outra dupla fita). 
Teoria semiconservativa: Cada fita do DNA é duplicada formando uma fita híbrida, 
isto é, a fita velha pareia com a fita nova formando um novo DNA; de uma molécula 
de DNA formam-se duas outras iguais a ela. Todos os DNA recém formado possui 
uma das cadeias da molécula mãe, por isso o nome semi- conservativa 
. 
 
A molécula do DNA vai-se abrindo ao meio, por ação de uma enzima chamada DNA 
polimerase. Essa enzima quebra as ligações de pontes de hidrogênio existentes entre 
as duas bases nitrogenadas das cadeias complementares de nucleotídeos. 
 
 
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(Nome da matéria) THAOMA fonte 8 e caixa alta 
Ao mesmo tempo em que o DNA polimerase vai abrindo a molécula de DNA, outra 
enzima chamada DNA ligase vai ligando um grupo de nucleotídeos que se pareiam 
com os nucleotídeos da molécula mãe. 
Além da capacidade de duplicação o DNA também é responsável pela síntese de 
outro ácido nucléico muito importante para a célula: o ácido ribonucléico ou RNA. Da 
mesma forma que o DNA, o RNA também é uma molécula grande formada por várias 
partes menores chamadas nucleotídeos. Por isso diz-se que tanto DNA como RNA são 
polinucleotídeos. 
Mutações Gênicas 
Em 1941, os pesquisadores Beadle e Tatum, fazendo experiências com um tipo de 
bolor de pão, a Neurospora sp, observaram que nem sempre a autoduplicação do 
DNA ocorria de modo perfeito. O bolor crescia num meio de cultura contendo açúcar 
e diversos sais inorgânicos. Seus esporos eram submetidos a raios X e alguns deles 
passavam depois a produzir bolores com novas características. Por exemplo, alguns 
perdiam a capacidade de fabricar lisina e só conseguiam sobreviver quando aquele 
aminoácido era acrescentado ao meio de cultura. Essa incapacidade foi relaciona com 
a falta de uma enzima necessária para a síntese de lisina. Concluíram, então, que os 
raios X teriam danificado a formação daquele tipo específico de enzima. 
Como a produção de uma enzima depende de informação codificada no DNA, a 
conclusão daqueles pesquisadores ficou conhecida como a relação "um gene - uma 
enzima". Atualmente, fala-se, com maior precisão, na relação "um gene - uma cadeia 
polipeptídica". 
A modificação genética induzida através dos raios X é conhecida como mutação. As 
mutações podem resultar de uma alteração na seqüência dos nucleotídeos, ou de 
quebras e mudanças de posição dos fragmentos da molécula de DNA. Portanto são 
mutações as alterações numéricas e estruturais dos cromossomos, que persistem 
através das autoduplicações, transmitindo-se às células-filhas. Existem também erros 
que ocorrem no RNA, no momento das transcrições ou das traduções, e afetam 
somente a própria célula. 
As mutações são produzidas por agentes mutagênicos, que compreendem 
principalmente vários tipos de radiação, dentre os quais os raios ultravioleta, os raios 
X e substâncias que interferem na autoduplicação do DNA ou na transcrição do 
RNAm, determinando erros nas seqüências dos nucleotídeos. 
A lista das substâncias mutagênicas tem aumentado muito nos últimos anos, sendo 
bastante conhecido o gás mostarda, o ácido nitroso, a bromouracila, o formaldeído, a 
nicotina. Vários tipos de câncer podem ser produzidos por alterações ocorridas nos 
ácido nucléico; por isso os mesmos agentes mutagênicos podem ser também 
cancerígenos. 
 
 
 
 
 
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(Nome da matéria) THAOMA fonte 8 e caixa alta 
Síntese 
O RNA (ácido ribonucléico) é o ácido nucléico formado a partir de um modelo de 
DNA. 
O DNA não é molde direto da síntese de proteínas. Os moldes para síntese de 
proteínas são moléculas de RNA. Os vários tipos de RNA transcritos do DNA são 
responsáveis pela síntese de proteínas no citoplasma. 
Existem três tipos de RNAs: 
 RNA mensageiro: Contêm a informação para a síntese de proteínas. 
 
Os RNAm representam cerca de 4% do RNA celular total. 
RNA transportador: Transporta aminoácidos para que ocorra a síntese de proteínas. 
 
Os RNAt correspondem a 10% do RNA total da célula, e são denominados de 
adaptadores. 
RNA ribossômico: Componentes da maquinaria de síntese de proteínas presente nos 
ribossomos. 
 
Os RNAr correspondem a 85 % do RNA total da célula, e são encontrados nos 
ribossomos (local onde ocorre a síntese protéica). 
 
 
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(Nome da matéria) THAOMA fonte 8 e caixa alta 
Todas as formas de RNA são sintetizadas por enzimas (RNA polimerases) que obtêm 
informações em moldes de DNA. 
O RNAr é produzido pelo DNA da região organizadora do nucléolo e, associado a 
proteínas, vai constituir os nucléolos. Depois passa ao citoplasma para formar os 
ribossomos. 
O RNAm leva para o citoplasma as informações para a síntese das proteínas. Existe 
um tipo de RNAm para cada tipo de cadeia polipeptídica, que vai constituir uma 
proteína. O RNAm transporta a informação genética na forma de códons, copiados do 
DNA; um códon consiste em uma seqüência de três nucleotídeos. 
O RNAt move-se do núcleo para o citoplasma, onde se liga a aminoácidos, e 
deslocando-se até os ribossomos. Apresenta regiões com pareamento de bases, que 
lhe conferem um aspecto de "trevo de três folhas". 
Cada molécula de RNAt apresenta uma extremidade que se liga a diferentes tipos de 
aminoácidos e uma região com uma seqüência de três nucleotídeos, o anticódon, que 
pode parear com um dos códons do RNAm. 
Biossíntese das proteínasOs vários tipos de RNA, transcritos do DNA, que vão participar da síntese de 
proteínas, deslocam-se do núcleo para o citoplasma. 
 
O RNAr, inicialmente armazenado nos nucléolos, passa para o citoplasma e , 
associado a proteínas, forma os ribossomos, que se prendem às membranas do 
retículo endoplasmático. Os ribossomos dispõem-se enfileirados, constituindo os 
polirribossomos ou polissomos, junto dos quais as proteínas vão ser sintetizadas. 
Cada polissomo é também denominado unidade de tradução, pois permite a síntese 
de um tipo de polipeptídeo. 
O RNAm move-se para o citoplasma e vai ligar-se aos polirribossomos. Ele é formado 
por uma seqüência de trios de nucleotídeos, que correspondem a diferentes 
aminoácidos. Cada trio é um códon, e os diferentes códons determinam o tipo, o 
número e a posição dos aminoácidos na cadeia polipeptídica. 
 
 
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O RNAt desloca-se para o citoplasma, onde se liga a aminoácidos, deslocando-os até 
pontos de síntese protéica. Numa determinada região, a molécula de RNAt apresenta 
um trio especial de nucleotídeos, o anticódon, correspondente a um códon do RNAm. 
Uma das extremidades da molécula de RNAt só se liga a um tipo de aminoácido. 
 
Divisão Celular 
 
CICLO CELULAR - MEIOSE E MITOSE. 
 
Sabemos que a reprodução é uma propriedade fundamental das células. As células se 
reproduzem através da duplicação de seus conteúdos e posterior divisão em duas células 
filhas, este processo é a garantia de uma sucessão contínua de células identicamente 
dotadas. Em organismos unicelulares, existe uma pressão seletiva para que cada célula 
cresça e se divida o mais rápido possível, porque a reprodução celular é responsável pelo 
aumento do número de indivíduos. Nos organismos multicelulares, a produção de novas 
células através da duplicação permite a divisão do trabalho, no qual grupos de células 
tornam-se especializados em determinada função. Essa multiplicação celular, porém, tem 
que ser regulada porque a formação de novas células tem que compensar a perda de 
células pelos tecidos adultos. Um indivíduo adulto possui 10 x1013, todas derivadas de 
 
 
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(Nome da matéria) THAOMA fonte 8 e caixa alta 
uma única célula, o óvulo fecundado. Mesmo em um organismo adulto, a multiplicação 
celular é um processo contínuo. O homem possui 2,5x1013 eritrócitos, cujo tempo de vida 
médio e de 107 segundos (120 dias) para manter esses níveis constantes são necessárias 
2, 5 milhões de novas células porem segundo. Apesar de inúmeras variações existentes, 
os diferentes tipos celulares apresentam um nível de divisão tal que é ótimo para o 
organismo como um todo, porque o que interessa é a sobrevivência do organismo como 
um todo e não de uma célula individual. Como resultado as células de um organismo 
dividem-se em níveis diferentes. Algumas, como os neurônios nunca se dividem. Outras, 
como as epiteliais, dividem-se rápida e continuamente. 
CICLO CELULAR OU CICLO DE DIVISÃO CELULAR 
O ciclo celular compreende os processos que ocorrem desde a formação de uma célula 
até sua própria divisão em duas células filhas. A principal característica é sua natureza 
cíclica. O estudo clássico da divisão celular estabelece duas etapas no ciclo celular; de 
um lado aquela em que a célula se divide originando duas células descendentes e que é 
caracterizada pela divisão do núcleo (mitose) e a divisão do citoplasma (citocinese). A 
etapa seguinte, em que a célula não apresenta mudanças morfológicas, é compreendida 
no espaço entre duas divisões celulares sucessivas e foi denominada de interfase. Pôr 
muito tempo os citologistas preocupou-se com o período de divisão, e a interfase era 
considerada como uma fase de repouso. Mais tarde observou-se, no entanto, que a 
interfase era uma fase de atividade Biosintética intensa, durante a qual a célula duplica 
seu DNA e dobra de tamanho. O estudo do ciclo celular sofreu uma revolução nos 
últimos anos. No passado o ciclo era monitorado através de M.O e o foco de atenção era 
a segregação dos cromossomos que é a parte microscopicamente visível. Técnicas 
especiais de estudo como a radiografia permitiram demonstrar que a duplicação do DNA 
ocorre em determinado período da interfase o que permitiu a divisão da interfase em 3 
estágios sucessivos, G1, S e G2, o que compreende em geral cerca de 90% do tempo 
do ciclo celular. Onde G1 compreende o tempo decorrido entre o final da mitose e inicio 
da síntese. O período S corresponde ao período de duplicação do DNA e o período G2, o 
período entre o final da síntese e o inicio da mitose. 
Período G1: Este período se caracteriza por uma intensa síntese de RNA e proteínas, 
ocorrendo um marcante aumento do citoplasma da célula - filha recém formada. É nesta 
fase que se refaz o citoplasma, dividido durante a mitose. No período G1 a cromatina 
esta esticada e não distinguível como cromossomo individualizado ao MO. Este é o 
estágio mais variável em termos de tempo. Podem durar horas, meses ou anos. Nos 
tecidos de rápida renovação, cujas células estão constantemente em divisão, o período 
G1 é curto; como exemplo temos o epitélio que reveste o intestino delgado, que se 
renova a cada 3 dias. Outro tecido com proliferação intensa é a medula óssea, onde se 
formam hemácias e certos glóbulos brancos do sangue. Todos estes tecidos são 
 
 
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(Nome da matéria) THAOMA fonte 8 e caixa alta 
extremamente sensíveis aos tratamentos que afetam a replicação do DNA (drogas e 
radiações ), razão pela qual são os primeiros a lesados nos tratamentos pela 
quimioterapia do câncer ou na radioterapia em geral. Outros tecidos não manifestam tão 
rapidamente lesões por apresentarem proliferação mais lenta, tal como ocorre na 
epiderme (20 dias) e no testículo (64 dias). Tecidos cujas células se reproduzem muito 
raramente, como a fibra muscular, ou que nunca se dividem como os neurônios do 
tecido nervoso, o ciclo celular esta interrompido em G1 em um ponto específico 
denominado G0. 
PERÍODO S: Este é o período de síntese. Inicialmente a célula aumenta a quantidade 
de DNA polimerase e RNA e duplica seu DNA. As duas cadeias que constituem a dupla 
hélice separam-se e cada nucleotídeo serve de molde para a síntese de uma nova 
molécula de DNA devido a polimerização de desoxinucleotídeos sobre o molde da cadeia 
inicial, graças a atividade da DNA polimerase. Esta duplicação obedece o pareamento de 
bases onde A pareia com T e C com G e como resultado teremos uma molécula filha que 
é a replica da molécula original. A célula agora possui o dobro de quantidade de DNA. O 
estudo das alterações provocadas no DNA por radiações ultravioletas ou raios-X, 
demonstrou que nem sempre o efeito dessas radiações era letal. A analise deste 
fenômeno levou ao conhecimento de vários tipos de mecanismos de reparação do DNA 
das células. Nas células normais as alterações produzidas por radiações são reparadas 
antes de terem tempo de se transmitirem as células - filhas. Este sistema possui grande 
importância na seleção evolutiva das espécies, pois teriam uma condição essencial para o 
desenvolvimento de organismos com quantidades cada vez maiores de DNA e com maior 
número de células. 
PERÍODO G2: O período G2 representa um tempo adicional para o crescimento celular, 
de maneira que a célula possa assegurar uma completa replicação do DNA antes da 
mitose. Neste período ocorre uma discreta síntese de RNA e proteínas essenciais para o 
inicio da mitose. É considerado o segundo período de crescimento. Apesar desta divisão 
nos períodos de crescimento, atualmente sabe-se que ele é um processo continuo, sendo 
interrompido apenas brevemente no período de mitose.A célula agora esta preparada 
para a mitose, que é a fase final e microscopicamente visível do ciclo celular. 
CONTROLE DO CICLO CELULAR 
O ciclo celular é regulado pela interação de proteínas. Essas proteínas compõem o 
Sistema de Controle que conduz e coordena o desenvolvimento do ciclo celular. Essas 
proteínas surgiram a bilhões de anos e tem sido conservadas e transferidas de célula 
para célula ao longo da evolução O ciclo celular em organismos multicelulares, é 
controlado por proteínas altamente específicas, denominadas de fatores de crescimento. 
Os fatores de crescimento regulam a proliferação celular através de uma rede complexa 
de cascatas bioquímicas que por sua vez regulam a transcrição gênica e a montagem e 
 
 
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(Nome da matéria) THAOMA fonte 8 e caixa alta 
desmontagem de um sistema de controle. São conhecidas cerca de 50 proteínas que 
atuam como fatores de crescimento, liberados por vários tipos celulares. Para cada tipo 
de fator de crescimento, há um receptor específico, os quais algumas células expressam 
na sua superfície e outras não. Os fatores de crescimento podem ser divididos em duas 
grandes classes: 1) Os fatores de crescimento de ampla especificidade, que afetam 
muitas classes de células, como por exemplo, o PDGF (fator de crescimento derivado das 
plaquetas) e o EGF (fator de crescimento epidérmico). A segunda classe de fatores de 
crescimento é a Estreita especificidade, que afetam células específicas. A proliferação 
celular depende de uma combinação específica de fatores de crescimento. Alguns FC 
estão presentes na circulação, porém a maioria dos FC é originada das células da 
vizinhança da célula afetada e agem como mediadores locais. Os FC além de serem 
responsáveis pela regulação do crescimento e da divisão celular estão também 
envolvidos em outras funções como: sobrevivência, diferenciação e migração celular. 
FATORES DE CRESCIMENTO E CONTROLE DO CICLO CELULAR 
Os fatores de crescimento liberados ligam-se os receptores de membrana das células 
alvo. A formação do complexo receptor - ligante, dispara a produção de moléculas de 
sinalização intracelular. Essas moléculas são responsáveis pela ativação de uma cascata 
de fosforilação intracelular, que induz a expressão de genes. O produto da expressão 
destes genes são os componentes essenciais do Sistema de Controle do Ciclo celular, 
que é composto principalmente por duas famílias de proteínas: 
1. CdK ( cyclin - dependent protein Kinase ) que induz a continuidade do processo 
através da fosforilação de proteinas selecionadas 
2. Cyclins que são proteínas especializadas na ativação de proteínas. Essas proteínas 
se ligam a CdK e controlam a fosforilação de proteínas alvo. São reconhecidas 
duas familias de Cyclins: Cyclins G1 e Cyclins G2. O ciclo de montagem, ativação e 
desmontagem do complexo cyclin-CdK são os eventos bases que dirigem o ciclo 
celular. O ciclo é regulado para parar em pontos específicos. Esses pontos 
permitem que o sistema de controle sofra influência do meio. 
Nesses pontos de parada são realizados check up. São reconhecidos dois pontos 
de Check point: 
- Em G1 - antes de a célula entrar na fase S do ciclo 
- Em G2 antes de a célula entrar em mitose. Nestes pontos são checadas as 
condições do meio extracelular e da própria célula. 
O controle do ciclo nesses pontos é realizado por duas familias de proteinas: 
No período G1 ocorre a montagem do complexo Cyclin-CdK que fosforiliza 
proteínas especificas induzindo a célula a entrar no período S. O complexo se 
 
 
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(Nome da matéria) THAOMA fonte 8 e caixa alta 
desfaz com a desintegração da cyclin. No período G2 as cyclins mitóticas ligam-se 
a proteínas CdK formando um complexo denominado de MPF (M.phase Promiting 
Factor ) que é ativado por enzimas e desencadeiam eventos que levam a célula a 
entrar em mitose. O complexo é desfeito pela degradação da cyclin mitótica 
quando a célula esta entre a metáfase e anáfase induzindo a célula a sair da 
mitose. Assim cada passo da ativação ou desativação marca uma transição no 
ciclo celular. Essa transição por sua vez inicia reações que servem de gatilhos para 
a continuidade do processo. 
 
Existem duas preposições para explicar a atuação do sistema de controle: 
Cada bloco indica um processo essencial no ciclo (Replicação do DNA, síntese de 
proteínas, formação do fuso.). Na hipótese A. cada processo ativa o processo 
seguinte, num efeito dominó. A hipótese B ajusta-se melhor ao ciclo celular onde 
os sistemas de controle do ciclo ativam a continuidade do processo. 
MITOSE 
A mitose (do grego: mitos = filamento) é um processo de divisão celular, característico 
de todas as células somático vegetal e animais. É um processo continuo que é dividido 
didaticamente em 5 fases: Prófase, metáfase, anáfase, telófase, nas quais ocorrem 
grande modificações no núcleo e no citoplasma. O desenvolvimento das sucessivas fases 
da mitose é dependente dos componentes do aparelho mitótico. 
 
Aparelho Mitótico. 
O aparelho mitótico é constituído pelos fusos, centríolos, ásteres e cromossomos. O áster 
é um grupo de microtúbulos irradiados que convergem em direção do centríolo. 
As fibras do fuso são constituídas por: 
1. Microtúbulos polares que se originam no pólo. 
2. Microtúbulos cinetecóricos, que se originam nos cinetócoro 
3. Microtúbulos livres. 
4. Cada cromossoma é composto por duas estruturas simétricas: as cromátides, cada 
uma delas contém uma única molécula de DNA. As cromátides estão ligadas entre 
si através do centrômero, que é uma região do cromossoma que se liga ao fuso 
 
 
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mitótico, e se localiza num segmento mais fino denominado de constrição 
primária. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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FASES DA MITOSE 
 
 
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ATIVIDADE DE SÍNTESE NO CICLO CELULAR 
O conteúdo de proteínas total de uma célula típica aumenta mais ou menos 
continuamente durante o ciclo. Da mesma maneira a síntese de RNA continua constante, 
com exceção da Fase M, a maioria das proteínas é sintetizada durante as diferentes fases 
do ciclo, portanto o crescimento é um processo contínuo e constante, interrompido 
brevemente na fase M, quando o núcleo e a célula se dividem. 
O período mitótico caracteriza-se pela baixa atividade bioquímica; durante este período a 
maior parte das atividades metabólicas, e em especial a síntese de macromoléculas, esta 
deprimida. Neste sentido não se observou nenhuma síntese de DNA durante o período 
mitótico, enquanto que a intensidade da síntese de RNA e proteínas se reduz de maneira 
marcante na prófase, mantendo-se em níveis mínimos durante a metáfase e anáfase; 
com a telófase reinicia-se a síntese de RNA e no final desta etapa, com o começo de G1, 
se restaura a intensidade de síntese de proteínas. É fácil compreender a queda de 
síntese de RNA que caracteriza a mitose, pois a condensação da cromatina para formar 
cromossomas deve bloquear a possibilidade de transcrição. 
MEIOSE 
Organismos simples podem reproduzir-se através de divisões simples. Este tipo de 
reprodução assexuada é simples e direta e produz organismos geneticamente iguais. A 
reprodução sexual por sua vez, envolve uma mistura de genomas de 2 indivíduos, para 
produzir um indivíduo que diferem geneticamente de seus parentais. O ciclo reprodutivo 
sexual envolve a alternânciade gerações de células haplóides, com gerações de células 
diplóides. A mistura de genomas é realizada pela fusão de células haplóides que formam 
células diplóides. Posteriormente novas células diplóides são geradas quando os 
descendentes de células diplóides se dividem pelo processo de meiose. Com exceção dos 
cromossomos que determinam o sexo, um núcleo de célula diplóide contém 2 versões 
similares de cada cromossomo autossomo, um cromossomo paterno e 1 cromossoma 
materno. Essas duas versões são chamadas de homologas, e na maioria das células 
possuem existência como cromossomos independentes. Essas duas versões são 
denominadas de homólogos. Quando o DNA é duplicado pelo processo de replicação, 
cada um desses cromossomos é replicado dando origem as cromátides que são então 
separadas durante a anáfase e migram para os pólos celulares. Desta maneira cada 
célula filha recebe uma cópia do cromossomo paterno e uma cópia do cromossoma 
materno. Vimos que a mitose resulta em células com o mesmo número de cromossomas, 
se ocorre - se a fusão dessas células, teríamos como resultado células com o dobro de 
cromossomas e isso ocorreria em progressão. Exemplificando: O homem possui 46 
cromossomas, a fusão resultaria em uma célula com 92 cromossomas. A meiose 
desenvolveu-se para evitar essa progressão. A meiose (meioum = diminuir) ocorre nas 
células produtoras de gametas. Os gametas masculinos e femininos (espermatozóides e 
 
 
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(Nome da matéria) THAOMA fonte 8 e caixa alta 
óvulos) que são produzidos nos testículos e ovários respectivamente as gônadas 
femininas e masculinas. Os gametas se originam de células denominadas 
espermatogônias e oogônios. 
A meiose é precedida por um período de interfase (G1, S, G2) com eventos semelhantes 
aos observados na mitose. As espermatogônias e oogônios, que são células diplóides, 
sofrem sucessivas divisões mitóticas. As células filhas dessas células desenvolvem ciclo 
celular, e num determinado momento da fase G2 do ciclo celular ocorrem alterações que 
levam as células a entrar em meiose e darem origem a células haplóides, ou seja, células 
que possuem a metade do número (n) de cromossomas da espécie. A regulação do 
processo meiótico inicia-se durante a fase mitótica, onde se observam: 1) Período S 
longo; 2) aumento de o volume nuclear. Experimentalmente demonstra-se que eventos 
decisivos ocorrem em G2, devido à ativação de sítios únicos para a meiose. Podemos 
definir meiose como sendo o processo pelo qual número de cromossomos é reduzido a 
metade. 
Na meiose o cromossomo produzido possui apenas a metade do número de 
cromossomos, ou seja, somente um cromossomo no lugar de um par de homólogos. O 
gameta é dotado de uma cópia do cromossoma materno ou paterno. A meiose é um 
processo que envolve 2 divisões celulares com somente uma duplicação de 
cromossomas. 
FASES DA MEIOSE 
A meiose ocorre apenas nas células das linhagens germinativa masculina e feminina e é 
constituída por duas divisões celulares: Meiose I e Meiose II. 
INTÉRFASE 
Antes do início da meiose I as células passam por um processo semelhante ao que 
ocorre durante a interfase das células somáticas. Os núcleos passam pelo intervalo G1, 
que precede o período de síntese de DNA, período S, quando o teor de DNA é duplicado, 
e pelo intervalo G2. 
 
MEIOSE I 
A meiose I é subdividida em quatro fases, denominadas: Prófase I, Metáfase I, Anáfase 
I, Telófase I 
 
 
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(Nome da matéria) THAOMA fonte 8 e caixa alta 
 
 
 
PRÓFASE I 
A prófase I é de longa duração e muito complexa. Os cromossomos homólogos se 
associam formando pares, ocorrendo permuta (crossing-over) de material genético entre 
eles. 
 
 
 
Vários estágios são definidos durante esta fase: Leptóteno, Zigóteno, Paquíteno, 
Diplóteno e Diacinese. 
 Leptóteno 
Os cromossomos tornam-se visíveis como delgados fios que começam a se 
condensar, mas ainda formam um denso emaranhado. Nesta fase inicial, as duas 
cromátides- irmãs de cada cromossomo estão alinhadas tão intimamente que não 
são distinguíveis. 
 Zigóteno 
Os cromossomos homólogos começam a combinar-se estreitamente ao longo de 
toda a sua extensão. O processo de pareamento ou sinapse é muito preciso. 
 Paquíteno 
Os cromossomos tornam-se bem mais espiralados. O pareamento é completo e 
cada par de homólogos aparece como um bivalente (às vezes denominados 
tétrade porque contém quatro cromátides) Neste estágio ocorre o crossing-over, 
ou seja, a troca de segmentos homólogos entre cromátides não irmãs de um par 
de cromossomos homólogos. 
 Diplóteno 
Ocorre o afastamento dos cromossomos homólogos que constituem os bivalentes. 
Embora os cromossomos homólogos se separem, seus centrômeros permanecem 
intactos, de modo que cada conjunto de cromátides-irmãs continua ligado 
 
 
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(Nome da matéria) THAOMA fonte 8 e caixa alta 
inicialmente. Depois, os dois homólogos de cada bivalente mantêm-se unidos 
apenas nos pontos denominados quiasmas (cruzes). 
 Diacinese 
Neste estágio os cromossomos atingem a condensação máxima. 
METÁFASE I 
Há o desaparecimento da membrana nuclear. Forma-se um fuso e os cromosomos 
pareados se alinham no plano equatorial da célula com seus centrômeros orientados 
para pólos diferentes. 
 
ANÁFASE I 
Os dois membros de cada bivalente se separam e seus respectivos centrômeros com as 
cromátides-irmãs fixadas são puxados para pólos opostos da célula. Os bivalentes 
distribuem-se independentemente uns dos outros e, em consequência, o conjunto 
paterno e materno originais é separado em combinações aleatórias. 
 
TELÓFASE I 
Nesta fase os dois conjuntos haplóides de cromossomos se agrupam nos pólos opostos 
da célula. 
 
 
 
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(Nome da matéria) THAOMA fonte 8 e caixa alta 
Meiose II 
A meiose II tem início nas células resultantes da telófase I, sem que ocorra a Intérfase. 
A meiose II também é constituída por quatro fases: 
 
 
PRÓFASE II 
É bem simplificada, visto que os cromossomos não perdem a sua condensação durante a 
telófase I. Assim, depois da formação do fuso e do desaparecimento da membrana 
nuclear, as células resultantes entram logo na metáfase II. 
 
 
METÁFASE II 
Os 23 cromossomos subdivididos em duas cromátides unidas por um centrômero 
prendem-se ao fuso. 
 
ANÁFASE II 
Após a divisão dos centrômeros as cromátides de cada cromossomo migram para pólos 
opostos. 
 
TELÓFASE II 
Forma-se uma membrana nuclear ao redor de cada conjunto de cromátides. 
 
 
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(Nome da matéria) THAOMA fonte 8 e caixa alta