ciclo celular, mitose e meiose

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Ciclo celular 
 
É dividido em dois períodos: interfase e mitose, sendo: 
● Interfase -​ É a fase caracterizada por crescimento, 
desenvolvimento e funcionamento da célula e possui três 
etapas, como: ​G1, S e G2 
 
● Mitose: ​ É a fase caracterizada pela divisão celular, na qual 
há duplicação do nucleo e a citocinese (divisao do 
citoplasma) 
 
Serão discutidos ao longo desses dois períodos os ​checkpoints​, os quais, 
são responsáveis por avaliar se a célula tem condições de prosseguir para a próxima fase do ciclo 
celular. Sendo assim, se ao fim de cada fase a célula não estiver em condições, ela permanece na fase 
que está até que o rep​aro seja realizado. as condições do meio e integridade do DNa 
determinará a continuidade do ciclo. 
 
Interfase 
É o momento que há síntese do DNa, produção de RNa e proteínas, carboidratos e lipídeos, 
ou seja, crescimento celular devido ao aumento da massa constituinte da célula. 
Durante esse período, o material genético no núcleo não está em sua forma mais compactada 
(cromossomos) e, sim, em forma de cromatina. 
 
Fase G1 ​: a célula cresce e as proteínas necessárias para a divisão celular são produzidas 
 
1º Checkpoint: Fase G1 -> S 
Neste ponto de checagem, a célula é mantida em G1 até ela ter todas as enzimas necessárias 
para a replicação do DNA. Existem três perguntas a serem feitas: 
 
O ambiente está favorável para a divisão? 
Para isso, é preciso estímulos extracelulares, como presença de nutrientes e mitógenos, assim, 
quando o mitógeno se liga ao receptor de membrana ocorrem fosforilações em sequência que 
funciona como uma sinalização responsável por ativar a formação das ciclinas 
 
 
Ciclinas 
Possuem esse nome porque têm um padrão 
cíclico de acúmulo e degeneração e a sua 
concentração varia durante o ciclo, ou seja, são 
sintetizadas em fases específicas do ciclo 
conforme a exigência e destruídas após a 
utilização. 
CDK 
São ​Q​uinases ​D​ependentes de ​C ​iclinas e são 
expressas durante ​todo​ ciclo, porém estão 
inativas. a sua ativação ocorre quando se ligam 
as ciclinas 
 
 
OBS: ​a ​Ciclina deste ponto de checagem é a Cyc E e a CDK é a 2 
 
Quando as ciclinas são sintetizadas, elas se ligam a CDKs formando o complexo 
Ciclina-CDK ​que é o componente central do sistema de controle​. ​Esse complexo vai, 
primeiramente, fosforila proteína PrB que está acoplada ao E2F ​(Fator que ativa as proteínas 
envolvidas na replicação da​ Fase S). ​Quando isso acontece, o PrB fica inativo liberando a 
E2F que agora está ativada e irá realizar sua função de síntese das enzimas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
O DNa está danificado? 
É necessario verificar o material genético, desta forma, a ​P53 ​é o principal elemento de 
controle de qualidade do DNa e é encontrada em pequenas quantidades. 
Se não houve danos, a P53 é ubiquitinada pela MDM2 e é levada ao proteossomo para ser 
degradada. 
Se houve danos, a P53 é fosforilada e liberada das MDM2 (atuam como ubiquitinas) e, assim, 
ela ativa a transcrição da ​P21 ​que inibe o complexo​ ​Ciclina-CDK. Desta forma, com o 
complexo inibido, o E2F não é ativado/liberado, logo​ não haverá a síntese de enzimas da 
Fase S. 
Se for sinalizado que a célula não deve ir para a fase S, então ela vai para a fase ​G0 ​que é 
estágio de pausa, ou seja, um momento de não divisão, portanto, ela vai realizar suas funções 
mas não vai se dividir. Exemplo: Neurônios 
OBS: Esta fase G0 não é um ponto irreversível. Quando as células fígado sofrem lesão, 
elas despertam da fase G0 para a G1 
 
Fase S: ​Fase da síntese celular que faz a replicação semi-conservativa do DNa, ou seja, o 
cromossomo é duplicado passando a ter duas cromátides. Se o DNa foi replicado 
corretamente, para que a divisão ocorra é necessário complexo ​MCDK​ que vai fosforilar e, 
consequentemente, ativar a maquinaria mitótica, tais quais: 
● Histonas e Condensinas: Quando fosforiladas, permitem a fosforilação dos 
cromossomos 
● Proteínas motoras: São responsaveis por auxiliar na organização dos microtúbulos 
para a divisão 
● Laminas: Possibilitam a desorganizaçao do núcleo e inicia eventos mitóticos. 
 
C​aso a replicação não tenha ocorrido corretamente, a cinase ​Wee1 ​inativa a MCDK 
impedindo que ela aja fosforilando, parando o ciclo. 
 
Fase G2: ​Término da preparação para a divisão celular. Nesta fase, proteínas e organelas 
são produzidas e há a produção do MPF ​(Fator Promotor da Fase M)​, formado pela ciclina 
2 e CDK B. 
 
2º Checkpoint: Fase G2 -> M 
Verifica a integridade e a replicação do DNa. 
 
O Dna foi replicado corretamente? 
Para isso, são verificados os seguintes fatores: condensação da cromatina, retração do 
envelope nuclear (retrai-se para dentro do RE), fragmentação do Golgi e RE em Vesículas e a 
Formação do fuso mitótico 
(Microtubulos do Citoesqueleto se dissociam e reassociam no Aparato Mitótico) 
 
Caso o dano for irreparável, a célula sofre apoptose. 
 
Fase M: ​Mitose ou Meiose e no fim há citocinese​ (divisão do citoplasma) 
 
Mitose 
É a separação das cromátides irmãs. Ocorre 
nas células somáticas. 1→2 
Meiose 
É a separação dos cromossomos 
homólogos→ meiose II→ separação das 
cromátides irmãs 1→4 
 
 
Mitose 
Neste ponto, a célula já está com o DNa e centrômeros duplicados. É dividida em: ​Prófase, 
Metafase, anafase e Telófase. 
 
 
Na ​Prófase​, ocorre a compactação da cromatina em cromossomos, o nucléolo desaparece 
(início do rompimento do nucleo), centrômero migra para os pólos, formação do fuso 
mitótico. além disso, também ocorre a ligaçao dos cromossomos ao fuso mitótico por meio 
do ​cinetocoro ​, o qual,​ ​é uma regiao do centrômero que serve para unir cada cromossomo aos 
microtúbulos do fuso mitótico e governar o movimento dos cromossomos durante a mitose. 
 
Na ​Metáfase​, os cromossomos se alinham no centro da célula, na regiao equatorial entre dois 
centrossomos. 
 
3º Checkpoint: Ponto de checagem no Fuso (da Metáfase para anafase) 
Confere se todas as cromátides irmãs estão ligadas aos microtúbulos do fuso. Como a 
separação das cromátides irmãs durante a anáfase é irreversível, o ciclo não continua até que 
todos os cromossomos estejam ligados a pelo menos dois filamentos em lados opostos da 
célula, ou seja, se um microtúbulo se fixa a uma cromátide, mas não a outra, não é gerada 
tensão e a célula não é capaz de progredir para o próximo estágio do ciclo celular. 
 
Na ​Anáfase​, após ter passado pelo ponto de verificação da montagem do fuso, há um 
rompimento induzido pelo APC na conexão entre as cromátides-irmãs. Isso marca o início da 
anáfase, durante a qual os cromossomos se deslocam no sentido dos pólos opostos do fuso, 
pois os microtúbulos puxam para pólos opostos. 
 
Na ​Telófase​, após as cromátides terem se separado, cada uma é considerada um cromossomo. 
Esta fase é marcada pela chegada dos cromossomos nos pólos do fuso. A membrana nuclear é 
formada novamente ao redor de cada conjunto de cromossomos, produzindo dois núcleos 
separados dentro da célula. Logo após, ocorre a ​Citocinese ​que se dá pelas fibras de miosina 
e actina realizando um estrangulamento celular, dividindo a célula em duas. 
 
Meiose 
Existem duas etapas: Meiose I (reducional) e Meiose II (equacional). 
 
 
2. Meiose I:​ É dividida em Prófase I, Metafase I, anafase I e Telófase I 
 
Na ​ prófase I​, cromossomos começam a se condensar, mas também pareiam com seu par 
homólogo. Essa fase possui subdivisões: 
 
● Leptóteno: ​Leptos= Delgado/fino​. Neste momento ocorre o começo da 
condensação da cromatina e o surgimento dos cromômeros ​(regiões 
muito condens​a​d​a​s) 
● Zigóteno: ​Zigo= emparelhamento.​ Ocorre o emparelhamento de 
cromossomos homólogos. 
● P​a​quíteno: ​Pachys= grosso​. É possível ver as tétrades ​(cromátides 
irmãs emparelhadas)​ e inicia-se o ​crossing over*
● Diplóteno: ​diploos= duplo. ​Ocorre a separação dos cromossomos 
homologos e a visualizaçao dos quiasmas ​(região cruzada de crossing 
over) 
● Diacinese: ​Dia= através​. Continuaçao da separação dos homólogos e 
os cromossomos migram para o equador da célula 
 
*O ​crossing over​ é um mecanismo facilitado por uma estrutura proteica chamada de 
complexo sin ​a​ptonêmico​, que mantém os homólogos um sobre o outro para a troca de 
informação genética, como explica a imagem abaixo: 
 
 
Logo após o crossing over, o fuso começa a capturar os cromossomos e movê-los ao em 
direção ao centro da célula, formando a placa metafásica 
 
OBS: Diferente da mitose, na meiose são os pares que se alinham na placa metafásica 
para a separação. 
 
Na ​Prometáfase​, a carioteca fragmenta-se, os cromossomos prendem-se às fibras do fuso 
pelos Cinetocoros e os cromossomos se movimentam para a região equatorial da célula. 
 
N​a Metafase I, ​ A metáfase I inicia-se, assim como na mitose, quando a membrana nuclear 
desaparece. Um fuso se forma e os cromossomos pareados se alinham no plano equatorial 
com seus centrômeros orientados em direção aos pólos diferentes. 
Antes de ir para anáfase, existe uma pergunta a serem feitas: 
 
Os cromossomos estão alinhados? 
Se sim, uma proteína fosfatase chamada CDC se liga a aPC (complexo promotor de anáfase), 
ativando esse complexo. Uma vez que ele está ativo, ele vai ubiquitinar a securina que irá se 
degradar e liberar a ​separase ​(degrada coesinas que permite a separação das cromátides 
irmãs na anáfase). ​além disso, o APC vai ubiquitinar a ciclina B e que será levada ao 
proteossomo para ser degradada e, por fim, o complexo MCDK ficará inativo para o término 
da mitose. Com esse complexo inativado, há a desfosforilação das histonas e condensinas 
ficam inativadas causando a descondensação dos cromossomos e a desfosforilada dos 
microtúbulos e a reestruturação do núcleo interfásico do citoesqueleto. 
 
Na ​anáfase I​, é marcada pela separação dos cromossomos homólogos. Os dois cromossomos 
de um par homólogo são puxados para os polos opostos. Embora os cromossomos homólogos 
se separem, as cromátides-irmãs permanecem presas e se deslocam juntas. 
 
 Na​ telófase I​, os cromossomos chegam aos polos opostos do fuso, podendo se condensar ou 
não e o citoplasma se divide 
 
O período entre a meiose I e meiose II é a​ intercinese,​ na qual a membrana nuclear se forma 
novamente ao redor dos cromossomos agrupados em cada polo, o fuso se rompe e os 
cromossomos relaxam. 
 
2. Meiose II 
 
Não há duplicação do DNa na interfase, é mais curta que a meiose I e é como uma ´mitose´ 
de células haplóides. É dividida em Prófase II, Metáfase II, anáfase II e Telófase II 
 
Na ​Prófase II,​ os cromossomos se condensam, o fuso se forma novamente, e o envelope 
nuclear novamente se rompe. Os centrossomos duplicados se separam, o fuso é formado entre 
eles e os microtúbulos do fuso começam a capturar os cromossomos. Entretanto na 
intercinese, em alguns tipos de células, os cromossomos permanecem condensados e o fuso 
não se desfaz. 
 
Na ​Metáfase II​, que é semelhante à metáfase da mitose: os cromossomos individuais se 
alinham com a placa de metáfase, com as cromátides-irmãs nos pólos opostos. 
 
Na ​anáfase II​, os cinetócoros das cromátides-irmãs se separam e as cromátides são puxadas 
para os polos opostos. Cada cromátide agora é um cromossomo distinto. 
 
Na ​telófase II​, os cromossomos chegam aos pólos do fuso e se descondensam, um envelope 
nuclear se forma ao redor dos cromossomos e o citoplasma se divide. Os cromossomos se 
dividem e não são mais visíveis. E, por fim, a citocinese forma os produtos finais da meiose 
que são ​4 células haplóides onde cada cromossomo possui apenas uma cromátide. 
 
 
Resumo dos checkpoints: