Divisão celular

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DIVISÃO CELULAR
(O ciclo celular –Mitose e Meiose)
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Comentários sobre a célula 
Organismos podem ser:
Procariontes = Protocélula, se caracteriza pela ausência de carioteca e de algumas organelas. Organismo com uma estrutura de uma só célula, unicelular.
	Ex: bactérias e algas verdes azuladas
Eucariontes = Eucélulas, são mais complexas pois possuem membrana envolvendo o núcleo e vários tipos de organelas. Unicelulares ou multicelulares.
	Ex: demais organismos
Célula: menor unidade estrutural básica de um ser vivo. Ser humano 100 trilhões de cel.
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Se a genética é o estudo da hereditariedade e da variação, 
o geneticista tem de se preocupar com a transmissão dos
genes, que em última análise, é o responsável pela 
hereditariedade e variação dos caracteres 
Cromossomos
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O conhecimento do comportamento dos cromossomos 
durante o processo de formação das células sexuais 
-MEIOSE- e também durante o processo de divisão
celular -MITOSE-, que dará origem aos tecidos somáticos
do indivíduo, é fundamental para o entendimento de 
todos os princípios da genética 
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Comentários sobre a célula 
Núcleo
	local aonde está situado a informação genética
	
	envolvido por uma membrana nuclear
	
	possui: cariolinfa (material coloidal claro);
	
	nucléolo (normalmente esférico e tem função na síntese protéica) e
	
	cromatina (constitui os cromossomos interfásicos e contêm o DNA
		e proteínas)
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Comentários sobre a célula 
Cromossomo
	denominação dada quando a cromatina é condensada durante o processo é envolvido por uma membrana nuclear
		de divisão celular
	a maioria dos eucariontes é diplóide (diferentes cromossomos organizados aos pares)
	
	cromossomos que constituem um par são chamados de homólogos (são 
		morfologicamente idênticos e com o mesmo n0 de genes)
	
	
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Reprodução Celular
Para que qualquer célula se reproduza com êxito, devem ocorrer três eventos fundamentais:
1- Sua informação genética deve ser copiada 
2- As cópias da informação genética devem ser separadas umas das outras
3- A célula deve se dividir
Toda reprodução celular inclui esses três eventos, mas os processos que levam a esses eventos diferem nas células procarióticas e eucarióticas.
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Reprodução Celular Procariótica
O cromossomo celular da bactéria é replicado. Duas cópias idênticas resultantes são ligadas à membrana plasmática, que cresce e gradualmente separa os dois cromossomos. Finalmente forma-se nova uma parede celular entre os dois cromossomos, produzindo duas células, cada uma com uma cópia idêntica do cromossomo. Em condições ótimas, algumas bactérias se dividem a cada 20 minutos. Nessa velocidade, uma única bactéria pode produzir bilhões de descendentes em apenas 10 horas.
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Reprodução Celular Eucariótica
Requer os processos de replicação de DNA, separação das cópias e divisão do citoplasma. Entretanto, a presença de múltiplas moléculas de DNA requer um mecanismo mais complexo para garantir que uma cópia de cada molécula vá para cada uma das células novas.
Os cromossomos são separados do citoplasma por um envoltório nuclear. O núcleo era tido como sendo um saco cheio de líquidos onde os cromossomos flutuavam, mas hoje sabemos que o núcleo tem uma estrutura organizada “Matriz Nuclear”, que consiste uma rede de fibras protéicas que toma parte na replicação do DNA.
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O ciclo celular é a história de vida de uma célula. Os estágios em que ela passa de uma divisão para a seguinte. Esse processo é crítico para a genética por que, através do ciclo celular, as instruções genéticas para todas as características são transmitidas da genitora para as células filhas.
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Se toda a reprodução fosse feita pelo ciclo celular a vida seria muito burra, pois a mitose só produz prole geneticamente iguais. Apenas com a mitose, você, seu filhos e genitores e todas as pessoas seriam clones uns dos outros. Apenas uma mutação ocasional introduziria uma variabilidade genética. Este é o modo em que todos os organismos se reproduziram nos primeiros 2 bilhões de anos de existência em nosso planeta e é o modo como alguns se reproduzem até hoje.
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Então cerca de 1,5 a 2 bilhões de anos evoluiu algo marcante: Células que produzem prole geneticamente variável por meio de reprodução SEXUAL. Um dos mais significativos eventos de história da vida pois aumentou muito a variabilidade genética no planeta e permite uma evolução acelerada.
A maioria da enorme diversidade de vida na terra é um resultado direto da reprodução sexual.
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A reprodução sexual consiste em dois processo: Meiose (n. de cromossomos é reduzido a metade; e Fertilização onde dois gametas haplóides se fundem restaurando o número de cromossomos a seu valor diplóide original.
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Mitose e Meiose
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O ciclo celular MITOSE
Dividido em:
Intérfase – Crescimento celular
- G1
- S
- G2
Fase M - Divisão Celular
Mitose
Meiose
Citocinese
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INTERFASE- CICLO CELULAR
Estágio G1 
aumento de tamanho celular
intensa síntese protéica e de ácido ribonucléico
maioria das proteínas sintetizadas tem função
 enzimática no processo de duplicação celular
Estágio S
replicação do DNA
cada cromossomo passa a ser composto de duas
 cromátides
as cromátides apresentam a mesma constituição
 genética
Estágio G2
ainda não é bem entendido
vai da replicação ao início do processo mitótico
menor duração
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Intérfase
Precede a divisão celular.
A célula está ativa metabolicamente:
Produção de proteínas
Duplicação do DNA
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Fases:
G1 – síntese de proteínas
S – duplicação do DNA
G2 – síntese de proteínas e DNA duplicado
Intérfase
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G1
G2
Síntese Protéica
Duplicação do DNA
Síntese Protéica
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O núcleo interfásico
Presença de carioteca
Presença de nucléolo
Cromatina – DNA descondensado, frouxo.
Eucromatina: parte do DNA que fica descondensado durante a intérfase – alta densidade gênica.
Heterocromatina: DNA que permanece condensado durante a interfase – baixa densidade gênica.
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 desaparecimento dos nucléolos desaparecimento da carioteca 
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Divisão Celular
Dois tipos fundamentais:
Mitose
Meiose
Antes de qualquer divisão celular há duplicação do DNA durante a intérfase.
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Mitose
Importância:
Produz 2 células filhas idênticas a célula mãe
Duplicação do DNA
Divisão Celular
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Finalidades:
Crescimento do corpo
Reprodução assexuada
Produção de gametas em VEGETAIS
Produção de gametas em seres haplóides
Mitose
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Fases da Mitose
Prófase
Metáfase
Anáfase
Telófase
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Prófase
Acontecimentos:
Início da condensação do DNA;
Migração dos centríolos para os pólos da célula;
Desaparecimento da carioteca;
Desaparecimento do nucléolo.
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MITOSE Prófase
 Início da Prófase
 Final da Prófase
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Metáfase
Acontecimentos:
Centríolos nos pólos opostos da célula;
Cromátides presas pelas fibras do fuso;
Cromossomos localizados na placa equatorial celular.
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MITOSE Prometáfase
Fragmentação do envoltório nuclear e movimentação do fuso mitótico; 
Microtúbulos do fuso entram em contato com os cinetócoros, que se fixam a alguns microtúbulos; 
Os microtúbulos que se ligam aos cinetócoros  microtúbulos do cinetócoro, tencionam os cromossomos, que começam a migrar em direção ao plano equatorial da célula.
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MITOSE Prometáfase
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MITOSE Metáfase
Cromossomos  compactação máxima, alinhados no plano equatorial da célula pela ligação dos cinetócoros a microtúbulos de pólos opostos do fuso; 
Como os cromossomos estão condensados, são mais visíveis microscopicamente nessa fase.
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MITOSE Metáfase
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MITOSE Anáfase
Inicia com a separação das cromátides irmãs (divisão longitudinal dos centrômeros); 
Cada cromátide (cromossomo filho) é lentamente movida em direção ao pólo do fuso a sua frente.
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MITOSE Anáfase
 Início da
Anáfase
 Fim da Anáfase
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MITOSE Telófase
Cromossomos filhos estão presentes nos dois pólos da célula;
Inicia-se a descompactação cromossômica, desmontagem do fuso e reorganização dos envoltórios nucleares ao redor dos cromossomos filhos.
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 MITOSE Citocinese
Clivagem do citoplasma (processo começa durante a anáfase); 
Sulco de clivagem no meio da célula, que vai aprofundando-se;
Separação das duas células filhas.
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MITOSE Citocinese
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Multiplicação celular
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Multiplicação celular
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Multiplicação celular
Tumores causados por erros na divisão das células
Mitose
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MEIOSE
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Meiose
Importância
Redução do número de cromossomos a metade.
Finalidades
Produção de gametas em animais
Produção de esporos nas plantas
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MEIOSE 
Células germinativas  inicia com uma célula diplóide e termina em 4 células haplóides geneticamente diferentes entre si
Na meiose há a preservação do número cromossômico diplóide nas células humanas (gametas formados número haplóide)
Tem uma única duplicação do genoma, seguida de 2 ciclos de divisão: a meiose I e a meiose II
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MEIOSE 
Duplicação do DNA
Div 1: Separação dos cromossomos homólogos.
Div 2: Separação das cromátides irmãs.
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Divisão I ou Meiose I
Importância
Separação dos cromossomos homólogos
Dividido em:
Prófase 1
Metáfase 1
Anáfase 1
Telófase 1
Citocinese
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MEIOSE I
Divisão reducional = são formadas duas células haplóides a partir de uma diplóide
Obtenção do número de cromossomos haplóide, mas com conteúdo de DNA ainda duplicado
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MEIOSE I Prófase I
Os cromossomos condensam-se continuamente 
Subfases:
Leptóteno
Zigóteno
Paquíteno
Diplóteno
Diacinese
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Prófase I
Fase mais “demorada”.
Muito importante – crossing over (paquíteno)
Condensação dos cromossomos
Desaparecimento da carioteca
Desaparecimento do nucléolo
Duplicação e migração dos centríolos para os pólos da célula.
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Crossing over
Importância:
Aumento da variabilidade genética.
Troca de seqüências de DNA entre cromossomos homólogos.
Também chamado de recombinação ou permutação gênica.
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MEIOSE I Prófase I
  grau de compactação da cromatina
Nucléolo vai desaparecendo
Cromossomos formados por 2 cromátides-irmãs (2 moléculas de DNA idênticas)
Leptóteno 
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MEIOSE I Prófase I
	
Pareamento preciso dos homólogos (cromossomos materno e paterno do par) = SINAPSE
Formação de 23 BIVALENTES (cada bivalente = 2 cromossomos homólogos com 2 cromátides cada = tétrade = 4 cromátides)
Os cromossomos X e Y não são homólogos, mas possuem regiões homólogas entre si	
Zigóteno 
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MEIOSE I Prófase I
Formação de estruturas fundamentais para a continuidade da meiose - COMPLEXO SINAPTONÊMICO e NÓDULOS DE RECOMBINAÇÃO, importantes para a próxima fase da Prófase I
Zigóteno 
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MEIOSE I Prófase I
Sinapse completa e as cromátides estão em posição para permitir o crossing-over (troca de segmentos homólogos entre cromátides não-irmãs do par de cromossomos homólogos) 
Homólogos devem se manter unidos pelo complexo sinaptonêmico para ocorrer crossing-over
Crossing-over  formação dos QUIASMAS = locais de troca física de material genético
Paquíteno 
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Quiasma
Cromossomos Homólogos
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MEIOSE I Prófase I
Desaparece o CS
Os dois componentes de cada bivalente começam a se repelir
Cromossomos homólogos se separam, mas centrômeros permanecem unidos e conjunto de cromátides-irmãs continua ligado
Os 2 homólogos de cada bivalente mantêm-se unidos apenas nos quiasmas (que deslizam para as extremidades devido à repulsão dos cromossomos)
Diplóteno
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MEIOSE I Prófase I
Cromossomos atingem condensação máxima 
Aumenta a separação dos homólogos e a compactação da cromatina
Diacinese
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MEIOSE I Metáfase I
Membrana nuclear desaparece; forma-se o fuso
Cromossomos pareados no plano equatorial (23 bivalentes) com seus centrômeros orientados para pólos diferentes
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MEIOSE I Anáfase I
Os 2 membros de cada bivalente se separam = separação quiasmática (disjunção), os centrômeros permanecem intactos
O número de cromossomos é reduzido a metade = haplóide
Os conjuntos materno e paterno originais são separados em combinações aleatórias
Anáfase I é a etapa mais propensa a erros chamados de não-disjunção (par de homólogos vai para o mesmo pólo da célula)
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MEIOSE I Anáfase I
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MEIOSE I Telófase I
Os 2 conjuntos haplóides de cromossomos se agrupam nos pólos opostos da célula
Reorganização do nucléolo, descondensação da cromatina e formação do envoltório nuclear
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MEIOSE I Citocinese
Célula divide-se em 2 células-filhas com 23 cromossomos cada, 2 cromátides em cada cromossomo, = conteúdo 2C de DNA em cada célula-filha
Citoplasma é dividido de modo igual entre as duas células filhas nos gametas formados pelos homens
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MEIOSE I Intérfase
Fase breve
Sem fase S ( = não há duplicação do DNA) 
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MEIOSE II
Semelhante à mitose comum, diferença = número de cromossomos da célula que entra em meiose II é haplóide
O resultado final são 4 células haplóides, cada uma contendo 23 cromossomos com 1 cromátide cada (divisão equacional)
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MEIOSE II Prófase II
Compactação da cromatina
Desaparecimento da membrana nuclear
Microtúbulos se ligam aos cinetócoros e começam a mover os cromossomos para o centro da célula
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MEIOSE II Metáfase II
Os 23 cromossomos com 2 cromátides cada se alinham na placa metafásica
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MEIOSE II Anáfase II
Separação centromérica 
Cromátides-irmãs se movem para os pólos opostos
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MEIOSE II Telófase II
Migração das cromátides-irmãs para os pólos opostos
Reorganização do núcleo
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MEIOSE II Citocinese
4 células com número de cromossomos e conteúdo de DNA haplóide (23 cromossomos)
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Mitose e Meiose são muitas vezes confundidas mas os resultados da mitose e da meiose são RADICALMENTE DIFERENTES e vários eventos únicos que tem importantes conseqüências genéticas ocorrem apenas na meiose.
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Diferenças da Mitose e Meiose
Mitose
Ocorre em todas as células somáticas;
Consiste em uma única divisão nuclear acompanhada de uma divisão celular;
Após a mitose o n. de cromossomos nas células recém-formadas é o mesmo das células original (2n);
Produz células geneticamente idênticas.
Meiose
Ocorre nas células reprodutivas;
Consiste em duas divisões;
O número de cromossomos das células recém-formadas é reduzido a metade (n);
Produz células geneticamente variáveis.
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Obrigada pela atenção!!!
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