Mitose

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Cromossomos e Reprodução Celular 
Unidade II – Capítulo 2 do Livro-texto 
Mitose 
Reprodução celular 
 Procariotos 
 Fissão binária 
 Eucariotos 
 Mitose 
 Meiose 
nucleóide 
Micrografia eletrônica de transmissão de 
uma bactéria Gram-negativa 
Eventos fundamentais da reprodução celular 
 A informação genética é copiada 
 As cópias são separadas 
 A célula se divide 
Replicação do cromossomo bacteriano (E. coli) 
Locus ori  início da replicação 
Locus dif  término da replicação 
Origem 
A replicação é 
bidirecional 
Forquilhas de replicação 
Término da 
replicação 
Fita parental 
Fita filha 
OriC  Origem de 
replicação 
Dividindo para multiplicar 
Micrografia eletrônica de 
criofratura de uma bactéria 
Gram-negativa em fissão 
Adkison & Brown, 2007 
Cromossomos eucarióticos 
Walther Flemming (1843-1905), 
primeiro cientista a observar e fazer 
um registro preciso dos cromossomos 
Flemming estudou o processo de 
divisão celular e a distribuição dos 
cromossomos para as células filhas 
Ele denominou esse processo de 
mitose (do grego mítos + osis, em 
forma de cordão) 
Divisões celulares e ciclo de vida 
Mitose e 
desenvolvimento 
Gametas haplóides 
Meiose Fertilização 
Zigoto 
diplóide 
Indivíduos adultos 
multicelulares (2n=46) 
Testículo 
Ovário 
Ovócito 
Espermatozóide 
Eventos fundamentais da divisão mitótica 
 A informação genética é copiada 
 As cópias são separadas 
 A célula se divide 
Cromossomo não duplicado 
n=1 
Cromossomo duplicado 
n=1 n=1 
Ciclo celular 
 Interfase 
 Fase M (mitótica) 
Mitose  divisão nuclear 
Citocinese  divisão do citoplasma 
Ciclo celular 
 Interfase 
 Crescimento e desenvolvimento 
 Fases: G1, S e G2 
 G0: estado de quiescência/senescência 
 Pontos de verificação (controle) 
G1/S, S, G2/M, mitótico 
Ciclo celular 
 G1: intervalo 1 
 S: síntese de DNA 
 G2: intervalo 2 
 M: mitose e citocinese 
Citocinese 
Duração das fases do ciclo celular (em 
horas) em algumas células vegetais 
Guerra, 1988 
Fase Girassol Abóbora Trigo Cebola 
G1 1,2 1,0 0,8 3,3 
S 4,5 4,4 10,0 12,0 
G2 1,5 2,3 2,0 3,6 
Mitose 0,6 1,5 1,2 4,0 
Total 7,8 9,1 14,0 23,0 
De que maneira a quantidade de 
DNA nuclear varia ao longo das 
fases do ciclo celular? 
Fases 
Q
u
an
ti
d
ad
e 
d
e
 D
N
A
 n
u
cl
e
ar
 
x 
2x 
G1 
G2 
S M 
Os cromossomos de eucariotos 
possuem múltiplas origens de 
replicação 
Replicação iniciando em 3 regiões 
Molécula de DNA do 
cromossomo não replicado 
Moléculas de DNA das 
cromátides-irmãs 
E o número de cromossomos nas 
células filhas após a mitose? 
2n 
2n 2n 
Célula mãe 
Células filhas 
n 
n n 
Célula mãe 
Células filhas 
Fase mitótica (M) 
 Prófase 
 Prometáfase 
 Metáfase 
 Anáfase 
 Telófase 
 Citocinese 
Divisão nuclear (mitose) 
Divisão do citoplasma 
Mitose 
 Prófase 
 Início da condensação dos cromossomos 
 Formação do fuso mitótico 
• Microtúbulos 
• Se forma a partir dos centrossomos 
 Centrossomos migram para pólos opostos 
Início da prófase Prófase tardia 
centrossomo 
centrossomo 
centrossomo 
Mitose 
 Fuso mitótico 
 Rede organizada de microtúbulos que movimenta 
os cromossomos na mitose 
 Faz parte do citoesqueleto das células eucarióticas 
 
 
Mitose 
 Fuso mitótico 
 O aparato do fuso mitótico inclui: 
• Os microtúbulos do fuso 
• Proteínas associadas 
• Centrossomos (nos pólos do fuso) 
 
Mitose 
 Microtúbulos 
 Componentes do citoesqueleto 
 Formados de protofilamentos que formam um feixe 
cilíndrico e oco (25 m x 25 μm) 
 Cada protofilamento é formado pela polimerização 
de heterodímeros de α-tubulina e -tubulina 
Mitose 
 Microtúbulos 
 Os microtúbulos exibem uma polaridade 
 A polimeriação sempre ocorre com a subunidade α 
de um dímero de tubulina fazendo contato com a 
subunidadde  do outro dímero 
 Em cada protofilamento, em uma extremidade uma 
subunidade α está exposta () e na outra uma 
subunidade  está exposta () 
Os microtúbulos são formados pela polimerização de 
heterodímeros de α-tubulina e β-tubulina 
 
+ 
13 protofilamentos, dispostos 
de forma radial 
25 nm 
8 nm 
Ponta − Ponta + 
Protofilamento 
Seção 
transversal do 
microtúbulo 
Heterodímeros 
β-tubulina 
α-tubulina 
Mitose 
 Microtúbulos 
 A extremidade () dos microtúbulos está sempre 
orientada para o centrossomo e a ponta () para 
fora do centrossomo 
 Os microtúbulos se esticam e se encurtam pela 
adição e remoção de dímeros de tubulina 
primariamente às pontas () 
Mitose 
 Microtúbulos 
Microtúbulos do cinetócoro 
 Microtúbulos polares 
Microtúbulos astrais 
MT: microtúbulo 
MTs astrais 
MTs do 
cinetócoro 
MTs polares 
Centrossomo 
Subunidades de 
tubulina 
Mitose 
 Centrossomos 
 Centros de organização do fuso mitótico 
 Um par de centríolos por centrossomo, dispostos 
ortogonalmente 
 Os centríolos são embebidos em uma massa amorfa 
de proteínas, o material pericentriolar (PCM) 
 
Mitose 
 Centrossomos 
 O PCM contém proteínas responsáveis pela 
nucleação e ancoramento dos microtúbulos: 
• -tubulina 
• Pericentrina 
• Nineina 
 
Mitose 
 Centríolos 
 Cada centríolo é uma estrutura em forma de barril 
 As paredes do barril são formadas por nove (9) 
conjuntos de microtúbulos 
 Cada conjunto contém três (3) microtúbulos, 
dispostos lado a lado 
 
O centríolo 
Microtúbulo 
Conjunto de três 
microtúbulos 
Material 
pericentriolar 
Estrutura de um 
centrossomo típico de 
mamíferos 
Centríolo 
filho 
Microtúbulo 
Centríolo mãe 
Seção longitudinal 
de um centríolo 
Microtúbulos Seção transversal do 
outro centríolo do par 
Microtúbulo 
Centrossomo 
Microtúbulo 
Centríolos 
Material 
pericentriolar 
Mitose 
 Prometáfase 
 Desintegração do envoltório nuclear 
Microtúbulos se ancoram aos cinetócoros de 
cada cromossomo 
 Vários microtúbulos se ligam aos cinetócoros 
de cada cromossomo 
Prófase tardia Prometáfase 
Centrômero 
Cinetócoro Microtúbulos 
do cinetócoro 
Cromossomos 
Microtúbulos 
do fuso Centríolos 
Cromossomo 
Microtúbulos 
do cinetócoro 
Cinetócoro 
Sem microtúbulos Com microtúbulos 
Mitose 
 Metáfase 
 Cromossomos se alinham na placa metafásica 
 A condensação da cromatina atinge seu grau 
máximo 
Metáfase 
Metáfase 
Mitose 
 Anáfase 
 Cromátides irmãs se separam 
Migração dos novos cromossomos para os pólos 
do fuso 
Os motores moleculares no 
cinetócoro contribuem para o 
movimento dos cromossomos 
O que desencadeia o início da 
anáfase? 
A destruição da coesina sinaliza 
o início da anáfase 
Três proteínas são fundamentais 
nesse processo: a coesina, a 
securina e a separase 
O que são e o que fazem 
 Coesina: proteína que mantém as cromátides-irmãs 
unidas ao longo do ciclo celular 
 Securina: proteína que inibe a atividade catalítica 
da separase; quando a célula não está em divisão, a 
securina previne que a separase degrade a coesina 
 Separase: protease cisteínica que degrada a 
coesina, permitindo a separação das cromátides-
irmãs; esse evento desencadeia o início da anáfaseO'Connor, C. Cell Division: Stages of Mitosis. Nature Education 1(1), (2008) 
Coesina 
No cromossomo 
duplicado, a coesina 
mantém a coesão entre 
as cromátides-irmãs 
Metáfase 
Cromátides 
Anáfase 
Cromossomos filhos 
Na metáfase de 
mamíferos, a maior 
parte da coesina é 
destruída, exceto 
aquela associada ao 
centrômero 
No início da anáfase, a 
securina, inibidor da 
separase, é destruída; a 
separase então degrada o 
restante de coesina, 
possibilitando a separação 
das cromátides-irmãs 
Condensação 
do cromossomo 
Prófase 
Anáfase 
Mitose 
 Telófase 
 Cromossomos chegam aos pólos do fuso 
 A membrana nuclear se reconstitui 
 Os cromossomos começam a relaxar 
Citocinese 
 O citoplasma se divide 
 Formação da parede celular (vegetais) 
Telófase Citocinese 
Metáfase 
Início da prófase 
Interfase Prófase tardia 
Início da anáfase 
Anáfase tardia 
Telófase 
Interfase 
Mitose em ponta 
de raiz de cebola 
Interfase Início da Prófase Prófase tardia 
Início da Metáfase Metáfase tardia Início da Anáfase 
Anáfase tardia Início da Telófase Telófase tardia 
Mitose em ponta 
de raiz de cebola 
Interfase Início da Prófase Prófase tardia 
Metáfase Anáfase Telófase 
Células filhas 
Metáfase Anáfase Telófase 
Interfase (G2) Prófase Prometáfase 
Quais as principais 
consequências genéticas da 
mitose? 
Cromossomo não duplicado 
n=1 
A 
Cromossomo duplicado 
A A 
A A 
n=1 n=1 
A A 
Cromossomos não duplicados 
2n=2 
A a 
Cromossomos duplicados 
A A a a 
A A 
a a 
A A 
a a 
2n=2 
A a 
2n=2 
A a 
Aa Aa 
Conseqüências genéticas da 
mitose 
 Uma célula mãe dá origem a duas células filhas 
 As células filhas possuem a mesma informação genética 
entre si e ambas são idênticas à célula mãe 
 As células filhas possuem ambas o mesmo número de 
cromossomos originalmente encontrado na célula mãe 
 Todas as células somáticas possuem a mesma 
informação genética que havia no zigoto primordial 
Animação – Ciclo celular e 
mitose 
A clonagem de indivíduos a partir de 
células diferenciadas (embrionárias ou 
adultas) demonstra a capacidade da 
mitose em preservar a informação 
genética ao longo das divisões celulares, 
a partir do zigoto 
Conseqüências da ocorrência de 
não-disjunção na mitose 
 Mosaicismo somático