Ciclo Celular: Fases e Processos

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CICLO CELULAR
Prof Neyvan Rodrigues 
CICLO CELULAR
  e  adultos  aproximadamente 100 trilhões de células, todas derivadas do ovo fertilizado.
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	grande número de células se dividem continuamente, substituindo as que morrem.
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			CICLO CELULAR
Ana Luisa Miranda Vilela (www.bioloja.com)
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CICLO CELULAR
Corresponde ao conjunto de transformações pelas quais a célula passa desde a sua formação até sua divisão ou morte.
Pode ser visto em um primeiro momento como constituído por uma intérfase e uma fase de divisão (mitose nas células somáticas; meiose nas células germinativas).
		ciclo celular
		intérfase
		
		divisão
INTÉRFASE
Período do ciclo de vida da célula em que ela não está se dividindo e se encontra em intensa atividade metabólica:
 	 Transcrição  síntese de RNA.
 	 Tradução  síntese de proteínas.
 	
	 Síntese de DNA nuclear  
 duplicação dos cromossomos.
Crescimento celular acentuado.
INTÉRFASE
Pode ser dividida em períodos ou fases  subdivisão ajuda a entender melhor as modificações que ocorrem durante o ciclo.
Períodos ou Fases:
	
	 G1  transcrição e tradução intensas.
	 S  síntese de DNA nuclear, duplicação do par de centríolos no citoplasma (centrossomo).
	 G2  tradução.
INTÉRFASE
Pontos de checagem  mecanismos celulares verificam as condições da célula antes de prosseguir de uma fase para outra:
	
	1- Entre G1 e G2: 
	 A célula atingiu o tamanho adequado?
	 O ambiente é favorável?
	 O DNA está danificado?
	2- Entre G2 e a mitose:
	 Nova verificação quanto ao crescimento celular e a correta replicação do DNA.
INTÉRFASE
São visíveis a carioteca e os nucléolos.
Os cromossomos encontram-se na forma de cromatina (longos, finos, descondensados e não individualizados).
INTÉRFASE
Ocorre síntese de RNA, de proteínas e de DNA e conseqüente duplicação dos cromossomos  a partir daí cada cromossomo fica formado por duas cromátides irmãs.
No citoplasma, ocorre a duplicação do centrossomo (par de centríolos).
CÉLULAS X DIVISÃO CELULAR
Com relação à capacidade de divisão celular, existem 3 grandes categorias de células no corpo humano:
	 células que depois de diferenciadas não se dividem mais ao longo da vida  células nervosas e musculares  ficam paradas em um estado modificado de G1 denominado G0.
	 células que normalmente não se dividem, mas saem de G0 quando submetidas a certos estímulos, reiniciando o ciclo celular  células do fígado, leucócitos.
	 Células que normalmente possuem grande capacidade de divisão  células da epiderme e do epitélio intestinal.
DNA x TEMPO
DIVISÃO CELULAR
MITOSE
MEIOSE
MITOSE x MEIOSE
MITOSE
CONCEITO : processo de divisão celular através do qual uma célula eucariótica dá origem a duas outras células geneticamente semelhantes entre si e à célula-mãe.
OCORRÊNCIA: células eucarióticas, tanto somáticas como germinativas.
IMPORTÂNCIA E FUNÇÕES: 
principal processo de reprodução dos organismos unicelulares eucariontes.
formação de gametas em algas multicelulares e plantas.
regeneração de tecidos e crescimento por aumento do n° de células nos organismos pluricelulares.
MITOSE
FASES :
PRÓFASE
PROMETÁFASE
METÁFASE
ANÁFASE
TELÓFASE
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MITOSE - PRÓFASE
Os cromossomos já duplicados começam a se condensar, tornando-se cada vez mais visíveis ao microscópio óptico.
Cada cromossomo duplicado apresenta-se formado por duas cromátides-irmãs, unidas por uma região do cromossomo denominada centrômero.
Proteínas especializadas presentes no núcleo organizam-se no centrômero de cada cromátide-irmã formando um complexo protéico denominado cinetócoro.
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MITOSE - PRÓFASE
O nucléolo desaparece  não há transcrição nos cromossomos condensados.
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MITOSE - PRÓFASE
Alguns microtúbulos partem de cada centrossomo e crescem em direção ao centrossomo oposto  microtúbulos ou fibras polares.
Em torno de cada centrossomos surgem microtúbulos menores que se dispõem radialmente  áster.
 Os centrossomos se afastam, indo em direção aos pólos opostos da célula.
Os cromossomos iniciam seu processo de condensação, tornando-se mais densos, mais grossos e visíveis. 
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MITOSE - PROMETÁFASE
A prófase termina com o rompimento da carioteca  não há mais limites físicos entre o citoplasma e o material nuclear.
Os microtúbulos polares penetram na área ocupada pelo material nuclear  alguns se ligam ao cinetócoro de cada cromátide-irmã  fibras do cinetócoro ou fibras cromossômicas.
Os centrossomos atingem os pólos opostos da célula.
Os cromossomos são deslocados para a região equatorial da célula.
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MITOSE - METÁFASE
É a fase mais longa da mitose.
Os cromossomos atingem o máximo de condensação e alinham-se no equador da célula  placa equatorial ou metafásica.
Há intensa movimentação de partículas e organelas que são distribuídas igualmente para os pólos opostos da célula.
MITOSE - ANÁFASE
Inicia-se com a separação dos centrômeros  separação das cromátides-irmãs  passam a ser chamadas de cromossomos-irmãos.
Cromossomos-irmãos são encaminhados para os pólos opostos da célula  segregação ou separação dos dois conjuntos idênticos de cromossomos.
MITOSE - TELÓFASE
Reorganização do nucléolo e da carioteca.
Descondensação dos cromossomos.
Desaparecimento do cinetócoro, de suas fibras e das fibras polares.
Termina a divisão do núcleo  cariocinese.
Citocinese centrípeta  divisão do citoplasma de fora para dentro.
FASES DA MITOSE
MITOSE - ANIMAÇÃO
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MITOSE EM CÉLULAS VEGETAIS SUPERIORES
Não há centríolos  mitose acêntrica.
Não há formação de fibras do áster  mitose anastral.
A citocinese é centrífuga (de dentro para fora).
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MITOSE EM CÉLULA VEGETAL
CITOCINESE
CLASSIFICAÇÃO DOS CROMOSSOMOS
Os cromossomos metafásicos podem ser classificados em 4 tipos básicos, dependendo da localização de seu centrômero.
CARIÓTIPO
É o conjunto de todos os cromossomos presentes no núcleo da célula de um organismo.
Feito a partir de células em metáfase da mitose  cromossomos atingem o máximo de condensação e são bem visíveis.
Por meio do cariótipo pode-se saber o número, o tamanho e a forma dos cromossomos  constantes para indivíduos de uma mesma espécie.
Alteração nos cromossomos: mutação ou aberração cromossômica  afeta o funcionamento celular e causa doenças.
Espécie humana: cariótipo normal para as células somáticas = 46 cromossomos, sendo dois sexuais  XX nas mulheres e XY nos homens. 
Como escrever o cariótipo:
	 Sexo feminino: 46, XX
	 Sexo masculino: 46, XY
CARIÓTIPO FEMININO DE HUMANOS
CARIÓTIPO MASCULINO DE HUMANOS
MEIOSE
Conceito: tipo de divisão em que o número de cromossomos da célula fica reduzido à metade  cada célula-filha final apresenta apenas um cromossomo de cada par de homólogos.
Características: acontece em duas divisões sucessivas, dando origem a 4 células-filhas:
	 1ª divisão: reducional  reduz o n° de cromossomos à metade.
	 2ª divisão: equacional  semelhante à mitose  n° de cromossomos das células que se dividem se mantém nas células-filhas.
MEIOSE
Ocorrência: somente em eucariontes  existem diferenças quanto ao momento do ciclo de vida em queocorre a meiose.
MEIOSE ZIGÓTICA OU INICIAL
Ocorrência: em alguns organismos unicelulares e fungos  indivíduos são haplóides, apenas o zigoto é diplóide.
Importância: 
	 Unicelulares: produção de gametas ou outros indivíduos (haplóides).
	 Fungos: produção de esporos que darão origem a indivíduos haplóides.
MEIOSE ESPÓRICA OU INTERMEDIÁRIA 
Ocorrência: algas multicelulares e plantas  produção de esporos  darão origem à fase haplóide do ciclo.
Importância: 
	 indivíduos haplóides gerados através dos esporos formam gametas por mitose  fecundação  reinicia o ciclo com a fase diplóide  alternância de gerações ou metagênese.
MEIOSE GAMÉTICA OU FINAL
Ocorrência: em animais e muitos protistas.
Importância:
	 produção de gametas haplóides  havendo fecundação, os indivíduos resultantes serão diplóides.
	 garante o restabelecimento do número diplóide de cromossomos da espécie em indivíduos que realizam fecundação.
FASES DA MEIOSE
MEIOSE – PRÓFASE I
É dividida em 5 sub-fases consecutivas:
1- Leptóteno: 
	 Início da condensação dos cromossomos duplicados.
	 Cromossomos homólogos começam a se parear. 
2- Zigóteno: pareamento dos cromossomos homólogos  sinapse cromossômica.
MEIOSE – PRÓFASE I
3- Paquíteno:
	 Cada par de cromossomos homólogos é chamado bivalente  formação das tétrades  conjunto de cromossomos bivalentes  contém 4 cromátides  2 irmãs e 2 homólogas.
	 Duas cromátides homólogas podem sofrer ruptura em pontos equivalentes e os 2 trechos podem trocar de lugar  permutação ou crossing-over  promovem recombinação gênica  importante no aumento da variabilidade genética.
MEIOSE – PRÓFASE I
3- Diplóteno:
	 Cromossomos homólogos começam a se separar  visíveis os pontos de contato entre as cromátides  conjunto de cromossomos bivalentes contém 4 cromátides  quiasmas. 
	 Número de quiasmas fornece o número de permutações ocorridas. 
MEIOSE – PRÓFASE I
5- Diacinese:
Cromossomos homólogos continuam se separando e sofrendo condensação  deslocamento dos quiasmas para as extremidades  terminalização dos quiasmas.
Termina com o desaparecimento do nucléolo e o rompimento da carioteca  pares de homólogos unidos pelo quiasma ficam dispersos no citoplasma.
Ausência de quiasma  não-disjunção de cromossomos homólogos  causa de erros na meiose.
MEIOSE - METÁFASE
Os cromossomos atingem o máximo de condensação e, unidos às fibras do fuso, dispõem-se na região equatorial da célula.
METÁFASE 
MITOSE X MEIOSE I
METÁFASE 
MITOSE X MEIOSE I
MEIOSE - ANÁFASE I
Caracteriza-se pelo deslocamento dos cromossomos para os pólos.
O par de homólogos separa-se, indo um cromossomo duplicado de cada par de homólogos para cada pólo da célula.
ANÁFASE 
MITOSE X MEIOSE I
MEIOSE - TELÓFASE I
Bastante semelhante à telófase da mitose:
	 Cromossomos desespiralizam-se.
	 Carioteca e nucléolo reorganizam-se.
	 Ocorre citocinese.
MEIOSE II
Cada uma das células formadas na meiose I possui n cromossomos duplicados.
Ao final da meiose II cada uma das células dá origem a duas células com n cromossomos não-duplicados.
Assemelha-se à mitose.
MEIOSE – PRÓFASE II
MEIOSE 
 METÁFASE II E ANÁFASE II
MEIOSE – TELÓFASE II
MEIOSE – ANIMAÇÃO
VISÃO GERAL DA MEIOSE
GAMETOGÊNESE
É o nome dado ao processo de formação dos gametas.
Gametas dos animais:
	
	 espermatozóides.
	 óvulos (ovócitos II nos mamíferos).
Tipos de gametogênese:
	 Espermatogênese: processo de formação de espermatozóides.
	 Ovogênese ou ovulogênese: processo de formação de óvulos.
ESPERMATOGÊNESE
Espermatogônias: permanecem adormecidas nos túbulos seminíferos desde o período fetal até a puberdade.
A partir da puberdade: 
1- Multiplicação (período germinativo): espermatogônias sofrem várias divisões mitóticas  novas espermatogônias.
2- Crescimento: espermatogônias crescem e sofrem modificações graduais  espermatócitos I.
3- Maturação:
	 espermatócitos I sofrem 1ª divisão meiótica  espermatócitos II.
	 espermatócitos II sofrem segunda divisão meiótica  espermátides.
4- Espermiogênese: espermátides sofrem diferenciação  espermatozóides.
Cerca de 64 dias.
ESPERMATOGÊNESE
OVOGÊNESE
Período fetal:
1- Multiplicação (período germinativo): ovogônias sofrem várias divisões mitóticas  novas ovogônias.
2- Crescimento: ovogônias crescem e sofrem modificações graduais  ovócitos I.
A partir da puberdade: 
3- Maturação:
	 Ovócitos I sofrem 1ª divisão meiótica  ovócitos II.
	 Ovócitos II iniciam 2ª divisão meiótica, parando em metáfase II  ovulação.
Se ocorrer fecundação:
4- Ovócitos II completam a 2ª divisão meiótica  óvulo.
OVOGÊNESE
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O ponto de checagem em G1 acontece um pouco antes da célula entrar na fase S. Neste ponto verifica-se:
1- Se o tamanho que a célula atingiu é adequado: caso não seja, ela não entra na fase S e estaciona em G1 até atingir o tamanho adequado (o crescimento celular depende de nutrientes e de outros fatores do meio extracelular);
2- Se o meio externo é adequado à proliferação celular: caso contrário, a célula não prossegue no ciclo celular.
3- Se o DNA está danificado, ou seja, se ocorreram alterações em suas seqüências (mutações): caso tenham ocorrido, a célula não entra na fase S. Alterações na célula relacionadas ao não reconhecimento do DNA danificado permitem que a célula se divida, passando para as células-filhas o DNA alterado (isso é uma das causas importantes no desenvolvimento da maioria dos cânceres humanos).
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Na fase G1 da intérfase existe apenas um centrossomo (par de centríolos - centro organizador de microtúbulos) localizado próximo ao núcleo. Na fase S, esse centrossomo duplica-se.
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Na fase G1 da intérfase existe apenas um centrossomo (par de centríolos - centro organizador de microtúbulos) localizado próximo ao núcleo. Na fase S, esse centrossomo duplica-se.
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