Ciclo Celular e Divisão Celular

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Ciclo Celular
Eventos que preparam e realizam a divisão celular 
Mecanismos responsáveis pelo crescimento e desenvolvimento 
Células somáticas  célula duplica seu material genético e o distribui igualmente para duas células-filhas
Processo contínuo dividido em 2 fases principais:
INTÉRFASE
DIVISÃO CELULAR: Mitose e Meiose
No adulto, o ciclo prossegue a partir de células pré-existentes - reposição de células mortas e regeneração - cicatrização. Organismo mantém o número de células constante.
O controle nos eucariontes é feito por diversos produtos gênicos, também regulados por fatores extracelulares, como nutrientes ou fatores de crescimento, que fazem que ocorra a divisão celular coordenadamente com as necessidades do organismo como um todo.
Grande conservação filogenética de certos processos, reforçando a origem comum das célula
	Célula encaminhada à progressão no ciclo por mecanismos de regulação relacionados a 
crescimento
multiplicação
diferenciação celular
condição de latência. 
	Falhas nos mecanismos  célula pode ser
encaminhada para apoptose (morte celular programada)
desenvolvimento tumoral
		A APOPTOSE é um processo ativo cuja marca registrada é a autodigestão controlada dos constituintes celulares, devido à ativação de proteases endógenas e pode ser comparada metaforicamente a um “suicídio celular”.
 A célula morre de forma ordenada sem prejudicar células vizinhas.
APOPTOSE 
A apoptose é o evento de morte celular, geneticamente programada, que envolve uma série de alterações morfológicas no citoplasma e núcleo, levando à inativação e fragmentação da célula apoptótica, ao final de seu ciclo celular, sem extravasar conteúdo tóxico para o meio extracelular, portanto, sem causar dano tecidual, o que resultaria em necrose, e levaria à uma reação inflamatória. Os fragmentos celulares, resultantes do processo, são fagocitados por macrófagos teciduais, sem risco de dano químico ou toxicidade para as demais células do tecido.
RESUMINDO
Na EMBRIOGÊNESE (separação de dedos dos membros, ...)
Na REGULAÇÃO HORMONAL 
		 prolactina leva à involução de glândulas mamárias, endométrio na menstruação, atresia folicular do ovário na menopausa.
Importância
Regulação celular
Deleção de células anormais danificadas, por radiação, toxinas ou outros estímulos
	Qualquer dano genético ou passageiro causado pelo stress, radiações, poluição, etc. provoca a interrupção do ciclo celular. Neste momento entram em ação os mecanismos celulares (enzimas) para reparar os estragos e eliminar os tecidos danificados.
	Uma vez feita a reparação, o ciclo retoma o seu curso chamado mitose. Cada segundo da nossa vida 25 milhões de células são autodestruídas e substituídas por células cepa para assim conservar as células sãs.
INTÉRFASE
	G1 = precede a duplicação do DNA
	S = ocorre a duplicação do DNA
	G2 = sucede a duplicação do DNA
* Na interfase o núcleo das células apresenta: carioteca, nucleoplasma, nucléolo e cromatina, característicos. Ocorre intensa atividade celular e síntese de RNA. 
Ocorre a duplicação dos cromossomos, antes de iniciar a divisão.
Interfase – Fases
	
A interfase é sempre a fase mais demorada do que a divisão celular, correspondendo a 90% a 95% do tempo total gasto por uma célula durante o seu ciclo. 
Ex: Mitose
O Ciclo pode durar algumas horas (células com divisão rápida, ex: derme e mucosa intestinal) até meses em outros tipos de células
Alguns tipos de células (neurônios e hemácias) não se dividem e permanecem paradas durante G1 em uma fase conhecida como G0.
 
Outras entram em G0 e após um dano ao órgão voltam a G1 e continuam o ciclo celular (ex: células hepáticas)
CICLO CELULAR
	Sinais químicos que controlam o ciclo provêm de fora e de dentro da célula
	Sinais externos: 
> Hormônios 
> fatores de crescimento
	Sinais internos são proteínas de 2 tipos:
> ciclinas
> quinases (CDKs)
	Fatores de crescimento liberados ligam-se a receptores de membrana das células alvo
	Complexo receptor-ligante ativa produção de sinalizadores intracelulares 
	Sinalizadores ativam cascata de fosforilação intracelular, induzindo a expressão de genes
	Produto da expressão destes genes  componentes essenciais do Sistema de Controle do Ciclo celular (composto por CDKs e Ciclinas)
Cdk (cyclin dependent kinases)
As ciclinas são sintetizadas durante o ciclo celular
A proteína pRb está envolvida na regulação do ciclo celular. O produto do gene RB é o responsável por regular a passagem das células de G1 para a fase S no ciclo celular.
Em mamíferos o sinal é dado por uma proteína p53 cujos níveis intracelulares aumentam em resposta a danos do DNA.
O termo “guardiã do genoma”, atribuído a proteína p53, é decorrente da sua função como “policial molecular”, por monitorar a integridade do genoma. Atua como um sensor de danos no DNA e auxilia o sistema de reparo, utilizando os momentos de checkpoints para paralisar o ciclo celular ou induzir a apoptose prevenindo, assim, que ocorra o proliferação de células com o DNA Mutado. 
 
Durante o ciclo de divisão celular, a p53 faz uma verificação se há eventual ocorrência de mutações na sequencia do genoma, em consequência de uma replicação defeituosa do DNA. No caso de lesões por agentes físicos, químicos ou biológicos, é função da p53, através de uma cascata de reações, impedir que esta célula entre em processo de mitose e complete a divisão celular. Assim dois caminhos podem ser seguidos: a correção da mutação através da ativação da proteína de reparo ou a indução a apoptose
Nas células que apresentam o gene p53 mutado e inativação da proteína p53, não ocorre a parada do ciclo celular, necessária para o reparo do DNA. Essas células geneticamente instáveis tendem a acumular mutações e rearranjos cromossômicos adicionais, levando a uma rápida proliferação de clones de células com DNA mutado e transformação neoplásica.
	Intensa síntese de RNA e proteínas
	aumento do citoplasma da célula-filha recém formada 
	Se refaz o citoplasma, dividido durante a mitose 
	Cromatina não compactada e não distinguível como cromossomos individualizados ao MO
	Pode durar horas ou até meses
	Inicia com estímulo de crescimento e posterior síntese de ciclinas que vão se ligar as CDKs (quinases)
G1
	Duplicação do DNA
	aumenta a quantidade de DNA polimerase e RNA;
	Mecanismos responsáveis pela progressão da célula ao longo da fase S e para G2  não estão muito claros
Fase S
Tempo para o crescimento celular e para assegurar completa replicação do DNA.
Pequena síntese de RNA e proteínas essenciais para o início da DIVISÃO CELULAR. 
Inicia-se a condensação da cromatina para que a célula possa progredir.
Só quando todo o DNA já foi duplicado e que possíveis danos já tenham sido reparados.
São sintetizadas as proteínas não histônicas que vão se associar aos cromossomos durante sua condensação. 
 G2
	CKIs (Inibidores de Cdk): proteínas que interagem com Cdks, bloqueando sua atividade de quinase
	Complexo ubiquitina de degradação de proteína: degrada ciclinas e outras proteínas para promover a progressão do ciclo celular
Controladores negativos
CONTEÚDO DE DNA
	Célula diplóide inicia a mitose  46 cromossomos e conteúdo de DNA de 4C (cada cromossomo é formado por duas moléculas de DNA unidas pelo centrômero)
	Final da mitose  células-filhas apresentam também 46 cromossomos, porém um conteúdo de DNA de 2C
MITOSE
	Conceito: divisão de células somáticas, pela qual o corpo cresce, diferencia-se e efetua a regeneração dos tecidos
	As células-filhas recebem conjunto de informações genéticas (idêntico ao da célula parental)
	O número diplóide de cromossomos é mantido nas células filhas
MITOSE
Fases
 Prófase
 Metáfase
 Anáfase
Telófase
Origina duas novas células com o mesmo número de cromossomos da célula inicial. 
Importância:
	 crescimento dos organismos multicelulares
	 processos de regeneração de tecidos do corpo 
Mitose
Prófase
É a fase mais longa da mitose
Ocorre aumento no volume do núcleo;
Osfilamentos de cromatina começam a se condensar;
Os nucléolos desaparecem;
Cada par de centríolos se dirigem para um dos pólos da célula;
Formam-se as fibras do fuso cromático;
A carioteca fragmenta-se;
Os cromossomos prendem-se às fibras 
do fuso.
Mitose – Prófase – Formação do núcleo das fibras do fuso
MITOSE
Prófase
 Início da Prófase
 Final da Prófase
Prometáfase
	Movimentação do fuso mitótico
	Fragmentação do envoltório nuclear
	Ligação de microtúbulos aos cinetócoros 
	Início da migração dos cromossomos em direção ao plano equatorial da célula
MITOSE
Prometáfase
Metáfase
Os cromossomos encontram-se alinhados em um
 mesmo plano na região equatorial da célula, 
denominado placa metafásica ou equatorial. 
As cromatides irmãs ainda estão unidas pelo cêntromero
Citoplasma intensa movimentação de 
partículas e organelas, que se dirigem 
equitativamente para pólos opostos da célula.
Anáfase
O centrômero de cada cromossomo duplicado 
divide-se longitudinalmente, separando as cromátides-filhas. 
Passam a ser chamados cromossomos-filhos e são puxados para os pólos opostos da célula, orientados pela fibra do fuso.
Quando os cromossomos-filhos atingem os pólos das células, termina a anáfase. 
Cada pólo recebe o mesmo material cromossômico, uma vez que cada cromossomo-filho possui a mesma informação genética. 
 Início da Anáfase
 Fim da Anáfase
Telófase – Etapa final da mitose
Cromossomos-filhos atingem os pólos;
Desaparecimento do fuso mitótico;
Reorganização da membrana nuclear;
Descondensação dos cromossomas;
Reaparecimento dos nucléolos.
As células filhas se separam.
Duas células são formadas e contêm o 
mesmo número de cromossomos que a 
célula inicial que as originou.
Citocinese
Animais  anel contrátil (actina e miosina)