CICLO CELULAR - MECANISMOS

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Biologia Celular 2 
“A única maneira de formar uma nova célula é duplicando 
uma já existente” 
→ A divisão celular tem como função: 
1. Crescimento do organismo – ocorrem, em 
média, 1016 divisões mitóticas desde o 
nascimento. 
2. Reparo – as células dividem-se visando a 
reparação de determinado dano no organismo. 
3. Reprodução – espermatogônias (60 mil 
espermatozoides por hora) e ovôgonias; são 
células somáticas formadas a partir de divisão 
mitótica; protozoários se dividem por mitose. 
4. Produção de hemácias – 2,4 milhões por dia. 
5. Renovação da epiderme – a cada 25 dias; as 
células morrem e são substituídas por outras 
capazes de realizar divisão celular. 
CÉLULAS QUE SE DIVIDEM MUITO 
→ Espermatogônias (células que dão origem aos 
espermatozoides), células-tronco no geral (dos 
epitélios, da medula óssea), etc. 
CÉLULAS QUE RARAMENTE SE DIVIDEM 
→ Hepatócitos (células do fígado capazes de sintetizar 
proteínas), células pancreáticas. 
CÉLULAS QUE NUNCA SE DIVIDEM 
→ Neurônios, células musculares, hemácias, glandulares, 
espermatozoides, células caliciformes, etc. 
Interfase 
→ A interfase é o período entre duas divisões mitóticas. 
→ Na maior parte do tempo, as células se encontram em 
interfase, portanto, este é o período mais longo do 
ciclo celular. 
→ É nesta etapa que ocorre a síntese de todos os 
constituintes celulares. 
o Quando uma célula vai começar a divisão, ela 
precisa sintetizar seus componentes para 
realizar o processo e, também, aumentar seu 
volume para que possa gerar duas novas células 
semelhantes a ela. 
 
O que ocorre neste período? 
→ Monitoramento do ambiente interno. 
→ Crescimento da célula – dobra seu volume. 
→ Aumento da membrana plasmática. 
→ Intensa transcrição e tradução – síntese de todos os 
constituintes celulares. 
→ Multiplicação das organelas. 
→ Duplicação do centrossomo (G1-S). 
→ Replicação do DNA (S). 
Subfases da Interfase 
G1 
→ Subfase com o tempo de duração mais variado. 
o Em células eucariotas, podem durar desde 3-4 
horas a dias, meses ou anos. 
› O período pode variar de acordo com as 
condições fisiológicas da célula. 
› Em células que permanecem em 
interfase por longos períodos de tempo 
(anos), a subfase G1 passa a ser chamada 
de G0. 
→ É durante essa subfase que as células recebem o 
estimulo para dividir. 
o São esses sinais externos que desencadeiam as 
reações que irão levar à síntese de todos os 
componentes necessários e, 
consequentemente, o aumento do volume 
celular. 
G1-S 
→ Subfase onde ocorre a duplicação do centrossomo. 
o Centrossomo – centro organizador de 
microtúbulos. 
› Formado por um par de centríolos, 
envolto por um material pericentriolar, 
localizado próximo ao envoltório nuclear. 
o A duplicação dessa estrutura garante a 
formação dos polos durante a divisão celular, 
garantindo que cada célula gerada receba um 
centrossomo. 
o A fosforilação e duplicação do centrossomo 
ocorre a partir da ativação da G1/S-Cdk. 
S 
→ Subfase onde ocorre a duplicação do DNA. 
o A duplicação é acionada a partir da ativação da 
S-Cdk. 
o Garante que cada uma das células-filhas receba 
uma cópia exata do DNA da célula parental. 
o Quando ocorre a duplicação, as cromátides 
irmãs se mantém unidas com o auxílio do 
complexo proteico denominado coesina. 
→ De 10-12 horas de duração. 
S-G2 
→ Durante este período, os centríolos começam a se 
separar e distanciam-se. 
G2 
→ Fase que antecede a mitose. 
→ Durante este período, a célula verifica tudo o que foi 
feito nas demais subfases da interfase. 
→ De 3-5 horas de duração. 
Fase M 
→ Mitose e citocinese. 
→ Período mais curto da divisão celular. 
o Cerca de 1 hora de duração. 
→ A interfase estabelece o momento para a fase M. 
→ As quinases dependentes de ciclinas (Cdks) são as 
proteínas que controlam a entrada das células nas 
fases S e M. 
o A ativação da M-Cdk dá inicio à fase M e sua 
inativação, consequentemente, dá o fim a essa 
fase. 
→ A ativação da M-Cdk proporciona: 
o A condensação cromossômica, a montagem do 
fuso mitótico, a desintegração do envoltório 
nuclear, a separação dos centrossomos e a 
ligação dos cromossomos ao fuso mitótico. 
→ Preparação para o inicio da fase M: 
o Os cromossomos replicados na fase S da 
interfase mantém-se unidos: 
› Coesinas – reúnem-se ao longo das 
cromátides-irmãs. 
› Condensinas – auxiliam na condensação 
cromossômica. 
o A M-Cdk ativa a reunião de complexos de 
condensinas pela fosforilação das subunidades. 
Mitose 
A mitose é um tipo de divisão celular no qual uma 
célula (parental) se divide para dar origem a duas novas 
células (filhas) que são geneticamente idênticas a ela. . Os 
eventos que ocorrem durante esse ciclo foram divididos 
em seis fases: 
Prófase 
 
Na prófase, a célula começa a alterar suas 
estruturas, visando a preparando para a divisão dos 
cromossomos. Estes, por sua vez, começam a se 
condensar – o que irá faciltar sua separação nas próximas 
fases do processo. A condensação dos cromossomos se 
dá a partir da atuação de condensinas, que são ativadas a 
partir de fosforilações mediadas por ciclinas. Além disso, 
cabe lembrar que as cromátides-irmãs unem-se a partir de 
complexos multiproteicos, denominados coesinas. 
Ainda nessa fase, os dois centrossomos começam 
a se mover em direção aos polos da célula e, entre eles, 
pode-se observar a formação de fibras polares 
(microtúbulos). Essas fibras interagem umas com as outras 
na região equatorial da célula a partir de proteínas motoras 
denomiadas cinesinas. 
Cabe salientar que todas essas modificações 
ocorrem a partir da fosforilação de histonas, alterando o 
comportamento dos componentes celulares. Assim, as 
mesmas levam ao desmonte do envoltório nuclear e do 
nucléolo (que dispersa grande parte de seus componentes 
no citoplasma em forma de corpúsculos de 
ribonucleoproteínas), além de causar mudanças nas 
proteínas associadas aos microtúbulos, propiciando a 
formação do fuso (estrutura que tem a função de 
organizar os cromossomos durante a mitose). 
RESUMO 
→ Inicia-se a condensação dos cromossomos. 
→ Desorganização do nucléolo. 
→ Migração dos centrossomos. 
→ Formação do cinetócoro. 
o Cinetócoro – disco de proteínas localizado no 
centríolo. 
Pró-Metáfase 
 
Na pró-metáfase, a cromatina encontra-se mais 
compactada e o nucléolo não é mais visualizado. Além 
disso, o envoltório nuclear e as organelas membranosas 
fragmentam-se em vesículas. Os centrossomos, por sua 
vez, continuam migrando para os polos opostos da célula. 
Além disso, é durante essa fase que ocorre a 
formação do cinetocoro (estrutura proteica ligada a região 
do centrômero que permite a interação dos microtúbulos 
com os cromossomos) e sua associação aos microtúbulos. 
Ainda nesta fase, em grande parte dos 
organismos, ocorre a remoção das coesinas (por 
fosforilações, levando à perda da habilidade de ligação com 
a cromatina) presentes entre os braços dos cromossomos, 
permanecendo, assim, apenas aquelas pertencentes à 
região do centrômero. 
RESUMO 
→ Condensação dos cromossomos continua. 
→ Envoltório nuclear se desorganiza. 
→ Microtúbulos se associam aos cinetócoros. 
Metáfase 
 
Na metáfase, a cromatina atinge o ponto máximo 
de condensação. Além disso, a tensão entre os 
microtúbulos opostos contribuí para que os cromossomos 
assumam a região equatorial da célula. 
Durante a transição entre a metáfase e anáfase, 
ocorre um processo de ubiquitinação da securina (pelo 
complexo APC/Cdc20) que, por sua vez, é responsável 
por manter a enzima separese desativada. Assim, ao ser 
ubiquitinada,a securina libera a separase, que irá realizar a 
proteólise no complexo da coesina, separando as 
cromátides-irmãs. 
RESUMO 
→ Cromossomos atingem o máximo de condensação. 
o Estão alinhados na região equatorial. 
→ Começa o processo de separação das cromátides-
irmãs. 
Anáfase 
 
A anáfase começa a partir do momento em que 
as cromátides-irmãs são separadas e afastam-se em 
direção aos polos opostos da célula. Esse afastamento é 
resultante da combinação de dois processos denominados 
anáfase A e anáfase B. 
Na anáfase A, as cromátides movimentam-se a 
partir da ação das proteínas motoras presentes no 
cinetocoro. Nesse processo, os microtúbulos se encurtam 
por meio da despolimeração de suas extremidades (+). 
Já a anáfase B depende da interação de dois 
fatores: o primeiro deles diz respeito à mediação de 
dideínas que associam-se à extremidade (+) dos 
microtúbulos e, ao movimentarem-se em direção á 
extremidade (-), promovem a despolimeração e o 
encurtamento dos mesmos, assim, trazendo as cromátides 
para as regiões polares; o segundo fator baseia-se na 
associação de cinesinas à extremidade (+) dos 
microtúbulos que sobrepõe a região equatorial da lâmina 
celular. A movimentação dessas proteínas faz com que 
ocorra o afastamento dos polos. 
RESUMO 
→ Separação das cromátides-irmãs. 
→ Afastamento dos polos da célula. 
Telófase 
 
A telófase é caracterizada pela reconstrução do 
envoltório nuclear. Isso ocorre a partir do agrupamento dos 
componentes dispersos pelo citosol, os fundindo ao redor 
dos cromossomos. Cabe salientar que isso só é possível 
após a desfosforilação das lâminas sob a ação de enzimas 
que removem os grupamentos fosfato das moléculas. 
Além disso, durante essa fase os cromossomos 
irão se descondensar, assumindo o estado característico 
da interfase. 
Ainda nessa fase, o nucléoro será reconstítuido, os 
microtúbulos cinetocóricos desaparecerão (exceto os 
presentes na região equatorial), as organelas são 
reconstítuidas e distribuidas entre as duas células-filhas. 
RESUMO 
→ Inativação das Cdks e ativação das fosfatases. 
→ Desmontagem do fuso mitótico – microtúbulos 
cinetocóricos desaparecem e polares permanecem na 
região equatorial. 
→ Reformulação do envoltório nuclear. 
→ Cromossomos se descondensam. 
→ Nucléolo reconstítuido. 
→ Retomada a expressão gênica. 
→ Organelas membranosas são reconstituídas. 
Citocinese 
 
A citocinese consiste na divisão citoplasmática da 
célula em duas, de maneira que cada célula-filha receba um 
núcleo e quantidades suficientes de compostos celulares. 
Nas células animais, a citocinese ocorre na região equatorial 
onde localiza-se o anel contrátil, composto por actina e 
miosina II, associado à membrana plasmática. Durante a 
telófase, esse anel é contraído, assim, essa região acaba 
sendo estrangulada, dividindo a célula em duas. 
Na citocinese vegetal, não há estrangulamento e a 
divisão se dá de dentro para fora a partir da formação de 
uma parede celular (fragmoplasto – constítuido a partir de 
vesículas de Golgi que se fundem umas as outras) dividindo 
o citoplasma das duas novas células. Durante a subfase G2 
da interfase, há desenvolvimento de uma marcação, 
denominada Banda Pré Profásica, que indica onde irá 
ocorrer essa separação. 
RESUMO 
→ Citoplasma se divide graças ao anel contrátil – célula 
animal.