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26/05/2020 1 MITOSE E MEIOSE CICLO CELULAR Profa. Dra. Suelen Ferreira É o nome dado ao processo de divisão celular através do qual ocorre: Reprodução de Células somáticas MITOSE Envolve uma divisão que resulta em 2 células filha idênticas à célula mãe Crescimento; Reparo e Cicatrização; Substituição de células mortas É o nome dado ao processo de divisão celular através do qual uma célula tem o seu número de cromossomos reduzido pela metade.. MEIOSE A meiose permite a recombinação gênica, de tal forma que uma célula diplóide é capaz de formar células haplóides geneticamente diferentes entre si. 1 2 3 4 26/05/2020 2 CICLO CELULAR As quatro fases sucessivas de um ciclo celular padrão em eucariotos. • Durante as fases G1, S e G2, a célula cresce continuamente. • Na fase M o crescimento para, ocorre a divisão nuclear e a célula se divide em duas. • A replicação do DNA é limitada à parte do ciclo celular conhecida como fase S. • G1 é o intervalo entre as fases M e S; G2 é o intervalo entre as fases S e M. CICLO CELULAR Durante a interfase, a célula está transcrevendo ativamente seus genes e sintetizando proteínas. Ainda durante a interfase e antes da divisão celular, o DNA está replicado e cada cromossomo foi duplicado originando duas moléculas- irmãs de DNA, próximas e emparelhadas (chamadas cromátides-irmãs). CICLO CELULAR Alterações na aparência de um nucléolo em uma célula humana durante o ciclo celular. • Apenas o núcleo da célula está representado neste diagrama. • Na maioria das células eucarióticas, a membrana nuclear se desorganiza durante a mitose, como indicado pelos círculos tracejados. MITOSE O início da mitose, durante a qual as cromátides-irmãs são separadas e distribuídas (segregadas) para o par de núcleos-filhos idênticos, cada um com sua própria cópia do genoma. A mitose é tradicionalmente dividida em cinco etapas prófase, prometáfase, metáfase, anáfase e telófase Em todos os eucariotos, o evento central da mitose – a segregação dos cromossomos – depende de uma máquina complexa e bela denominada fuso mitótico. O fuso é um arranjo bipolar de microtúbulos, que separa as cromátides-irmãs na anáfase, segregando, com isso, os dois conjuntos de cromossomos a extremidades opostas da célula, onde eles são empacotados em dois núcleos-filhos. Uma vez concluída a mitose, o segundo principal evento da fase M – citocinese – divide a célula em duas metades, cada uma com um núcleo idêntico. 5 6 7 8 26/05/2020 3 MITOSE • Prófase: individualização dos cromossomos; formação do fuso acromático; desaparecimento dos nucléolos e início da ruptura da membrana nuclear. • Prometáfase: fragmentação do envoltório nuclear; os cromossomos começam a migrar em direção ao plano equatorial da célula. • Metáfase: cromossomos dispostos no plano equatorial da célula; compactação máxima dos cromossomos estando visíveis microscopicamente. • Anáfase: separação das cromátides irmãs (divisão longitudinal dos centrômeros) • Telófase: reorganização da membrana nuclear; descondensação dos cromossomas; reaparecimento dos nucléolos → Citocinese: Separação das duas células filhas MITOSE MITOSE MITOSE 9 10 11 12 26/05/2020 4 MEIOSE A maioria dos organismos eucarióticos se reproduz de forma sexuada: os genomas de dois pais se misturam para gerar uma descendência geneticamente distinta de ambos os progenitores A reprodução sexuada depende de um processo especializado de divisão nuclear chamado de meiose, que produz células haploides que portam somente uma única cópia de cada cromossomo. Em muitos organismos, as células haploides se diferenciam em células reprodutivas especializadas chamadas de gametas – óvulos e espermatozoides A MEIOSE inclui dois ciclos de segregação cromossômica A meiose reduz o número de cromossomos pela metade usando muitas das mesmas maquinarias moleculares e controle dos sistemas que operam a mitose Ao contrário da mitose, dois ciclos sucessivos de segregação cromossômica ocorrem A primeira dessas divisões (meiose I) resolve o problema, exclusivo da meiose, de segregar os homólogos. Apenas na segunda divisão (meiose II), que ocorre sem mais replicação do DNA, as cromátides-irmãs são separadas e segregadas (como na mitose) para produzir núcleos-filhos haploides. COMPARAÇÃO DA MEIOSE E DA MITOSE. MEIOSE • Tipo de divisão celular em que uma célula 2n dando origem a 4 novas células, geneticamente diferentes. • Ocorre nas células germinativas • Na meiose há a preservação do número cromossômico diplóide nas células humanas (gametas formados número haplóide) • Tem uma única duplicação do genoma, seguida de 2 ciclos de divisão: a Meiose I e a Meiose II Meiose I: Divisão Reducional são formadas duas células haplóides a partir de uma diplóide Meiose II: Divisão Equacional resultado final 4 células haplóides contendo 23 cromossomos 13 14 15 16 26/05/2020 5 MEIOSE Meiose I Meiose II • Prófase I Lep tóteno Zigóteno P aquí teno Diplóteno Diac inese • Metáfase I • Anáfase I • Telofase I • Prófase II • Metáfase II • Anáfase II • Telofase II Citocinese MEIOSE I MEIOSE I A prófase meiótica da primeira divisão é especial, pois nela ocorre o emparelhamento dos cromossomos homólogos que podem trocar pedaços entre si, fenômeno denominado de permuta, recombinação ou crossing –over. Os cromossomos homólogos permanecem unidos em alguns pontos (quiasmas), resultantes das trocas havidas na permuta, até a metáfase. Na anáfase, como não ocorre divisão dos centrômeros, as duas cromátides que constituem cada cromossomo se mantêm unidas. Com isso, há redução do número de cromossomos por célula, embora a quantidade de DNA seja igual pois cada cromossomo está duplicado. MEIOSE I • Prófase I: dividida em 5 subfases Leptóteno: Começa a condensação Zigóteno: Combinação dos cromossomos homólogos Paquíteno: Cromossomos tornam-se espiralados; ocorre crossing-over Diplóteno: Afastamento dos cromossomos homólogos Diacinese: Condensação dos cromossomos • Metáfase I: Desaparecimento da membrana nuclear, formação do fuso. • Anáfase I: Separação dos cromossomos • Telófase I: Conjuntos haplóides de cromossomos se agrupam nos pólos opostos da célula 17 18 19 20 26/05/2020 6 MEIOSE II MEIOSE II • Prófase II: desaparecimento da membrana, formação do fuso • Metáfase II: Os 23 cromossomos com duas cromátides unidas por um centrômero prendem-se ao fuso. • Anáfase II: divisão dos centrômeros; cromátides de cada cromossomo migram para pólos opostos • Telófase II: Reorganização do núcleo Citocinese: formam-se 4 células haplóides. MEIOSE II A segunda divisão ocorre geralmente logo após o final da telófase da primeira divisão. É semelhante a uma MITOSE, com separação das cromátides-irmãs após separação dos centrômeros. Assim, cada célula-filha terá metade do número de cromossomos e, também, a metade da quantidade de DNA que existia na célula-mãe. CONSEQUÊNCIAS MEIOSE: Possibilita a constância do número cromossômico de geração a geração pela redução do número cromossômico de diploide para haploide, produzindo, assim, gametas haploides. Permite o arranjo aleatório dos cromossomos materno e paterno entre os gametas. Reposiciona os segmentos dos cromossomos materno e paterno, por meio de cruzamento de segmentos cromossômicos, que “embaralham” os genes, produzindo a recombinação do material genético 21 22 23 24 26/05/2020 7 Gametogênese • Processo de formação e desenvolvimento das células germinativas especializadas, os GAMETAS • Prepara essas células para a fecundação. • Durante a GAMETOGÊNESE, o número de cromossomos é reduzido pela metade e a forma das células é alterada 25
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