AULA7_Ciclo celular_Mitose_Meiose_Gametogenese

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Citologia e Embriologia
Tyago Eufrásio 
Ciclo celular e 
Gametogênese
Tyago Eufrásio 
Introdução
“Onde surge uma célula, existia uma célula anteriormente,
assim como os animais só podem surgir de animais, e as
plantas, de plantas”. Rudolf Virchow, em 1858
Uma célula se reproduz realizando
uma sequência ordenada de eventos
nos quais ela duplica seu conteúdo e
então se divide em duas. Esse ciclo de
duplicação e divisão, conhecido como
ciclo celular.
As células eucariotas possuem diversas fases em seu
ciclo de vida, o que chamamos de ciclo celular.
Quando ela não está em nenhum processo de divisão,
dizemos que está no período de interfase. Esse
período pode ser dividido em 3 fases distintas: G1, S e
G2.
Introdução
Introdução
Fase G1 ou Gap 1: a célula se encontra em intensa
atividade celular, realizando suas funções básicas,
como síntese de proteínas ou lipídeos, respiração
celular, geração de energia, produção de RNA, entre
outras funções que dependerão da especialização da
célula. Na fase G0 a célula permanece
indefinidamente na interfase, como neurônios e
hemácias.
Introdução
Fase S: na fase S ou fase de síntese, a célula se
prepara para realizar a divisão celular (mitose ou
meiose) e ocorrerá a duplicação de DNA na
cromatina.
Fase G2 ou Gap 2: ocorrem os preparativos finais
para a divisão celular. Há intensa produção de ATP,
formação de novas organelas e duplicação dos
centrômeros.
Introdução
As fases do ciclo celular são reguladas por fatores
como as ciclinas, que são proteínas relacionadas à
sinalização celular (divididas em ciclinas G1, G1/S, S
e M). As ciclinas desencadeiam eventos, ativando um
complexo de enzimas chamadas CDKs (quinases
dependentes de ciclinas), ativando-as e controlando
as diversas fases dos ciclos celulares. Fatores de
crescimento aumentam a atividade das CDKs e
ciclinas, enquanto danos na célula ou DNA reduzem
ou bloqueiam suas atividades.
Introdução
Introdução
Após a célula se preparar na fase G2, poderá iniciar
os processos de divisão. Existem dois tipos básicos
de divisão celular nas células eucariotas: a mitose e a
meiose. A mitose é uma divisão celular, na qual a
célula eucariótica sofrerá uma divisão equacional,
mantendo o mesmo número de cromossomos da
célula-mãe. A meiose é uma divisão reducional, em
que as células formadas possuirão metade do
número de cromossomos no processo final.
Introdução
A mitose é um processo de formação células com
número cromossômico idêntico ao da célula-mãe,
como na espécie humana, em que células possuem
23 pares de cromossomos. Essas células são
chamadas de somáticas ou diploides (2n) e , após a
mitose, originam duas células com o mesmo número
de cromossomos. O processo de mitose é utilizado no
crescimento de um indivíduo (como de um embrião
até um ser adulto) e também na renovação ou
reparação celular de tecidos ou órgãos (pele,
cabelo, pelos, ossos etc.).
Mitose: produzindo novas células somáticas
Mitose: produzindo novas células somáticas
Na primeira etapa ocorre a formação das cromátides-
irmãs, que são cópias cromossômicas a serem
destinadas a cada célula-filha. Os centríolos duplicados
organizam em seu entorno fibras proteicas (fuso) que
organizarão os cromossomos. Nas células vegetais
superiores (gimnospermas e angiospermas) não há
centríolos, mas o fuso mitótico é formado da mesma
maneira no citoplasma, sustentados e direcionados pela
proteína f-actina. Nas etapas seguintes, as fibras do
fuso se ligam aos centrômeros duplicados e separam
as cromátides irmãs. Após a citocinese, formam-se
duas novas células diploides, com a carga genética
cromossômica idêntica à célula-mãe.
Mitose: produzindo novas células somáticas
Mitose: produzindo novas células somáticas
Mitose: produzindo novas células somáticas
Mitose: produzindo novas células somáticas
Mitose: produzindo novas células somáticas
Mitose: produzindo novas células somáticas
Mitose: produzindo novas células somáticas
Mitose: produzindo novas células somáticas
Mitose: produzindo novas células somáticas
• Citocinese em células vegetais
Se você possui irmãos ou já reparou nos indivíduos de
uma família, deve ter notado que, muitas vezes, existem
indivíduos com diferenças significativas quanto a
detalhes no fenótipo, como cor de cabelo, olhos e pele.
Além disso, existem diferenças que não são
perceptíveis, como tipo sanguíneo, metabolismo,
produção de enzimas etc. De onde vem essa
variabilidade? Essa característica dos seres eucariotos
está justamente ligada à produção de suas células
germinativas, também chamadas de gametas. Essas
células têm metade da carga genética de uma célula
diploide, ou seja, apenas um conjunto cromossômico,
sendo denominadas células haploides (n).
Meiose: produzindo células haploides
As células haploides são obtidas a partir
de uma divisão reducional, chamada de
meiose. Tal divisão é dividida em duas
partes: a meiose I (reducional, pois
reduz a quantidade de cromossomos) e
meiose II (equacional, pois mantém a
quantidade já reduzida de
cromossomos).
Meiose: produzindo células haploides
Meiose: produzindo células haploides
Meiose: produzindo células haploides
• Fases da Meiose:
➢ Meiose I
o Prófase I: complexa, há recombinação 
cromossômica 
o Metáfase I
o Anáfase I: separação dos cromossomos 
homólogos
o Telófase I
o Citocinese
➢ Meiose II
o Prófase II
o Metáfase II
o Anáfase II: separação das cromátides-
irmãs 
o Telófase II
o Citocinese
1. Prófase I: é a fase mais longa da meiose I e se divide em
cinco subfases:
• Leptóteno: há o início da espiralização cromossômica e a
formação das cromátides irmãs.
• Zigóteno: há o início do pareamento dos cromossomos
homólogos, formando o complexo sinaptonêmico ou sinapse.
• Paquíteno: os cromossomos já bem condensados se
pareiam e as duas cromátides de cada homólogo são
facilmente visíveis, formando as tétrades. Nesse pareamento
cromossômico, criam-se regiões de contato chamadas
quiasmas, onde ocorrem trocas genéticas denominadas
crossing-over. Esse processo possibilita a variabilidade
genética na reprodução sexuada.
• Diplóteno: ocorre o início do afastamento dos cromossomos
homólogos, ficando evidente as regiões de quiasma.
Meiose: produzindo células haploides
• Diacinese: ocorre o afastamento das cromátides e os
quiasmas se dirigem às extremidades. A condensação
aumenta.
2. Metáfase I: os cromossomos atingem o máximo da
condensação e são levados ao plano ou placa equatorial. Os
centrossomos estão ligados ao cinetócoro (região proteica do
centrômero) e o pareamento irá preparar a divisão reducional
dos cromossomos.
3. Anáfase I: os cromossomos homólogos pareados no
plano equatorial serão puxados aos polos, reduzindo seu
número pela metade em cada polo.
4. Telófase I: a carioteca e o nucléolo voltam a aparecer. Os
centríolos são divididos para cada nova célula, ocorrendo a
citocinese com a fragmentação do citoplasma.
Meiose: produzindo células haploides
Meiose: produzindo células haploides
Após a meiose I, ocorre um intervalo na divisão chamado de
intercinese. Na meiose II, as duas células formadas
anteriormente passarão pelos seguintes processos:
6. Prófase II: há novamente a condensação cromossômica a
carioteca e o nucléolo desaparecerão e haverá a formação das
fibras do fuso.
7. Metáfase II: os cromossomos atingirão o máximo de sua
condensação e serão levados ao plano equatorial (desta vez
não estarão em pares).
8. Anáfase II: haverá a separação das cromátides irmãs, que
agora formarão cromossomos independentes. Cada cromátide
será levada à polos opostos da célula.
9. Telófase II: ocorrerá a citocinese, o reaparecimento da
carioteca e nucléolo, e a formação de quatro células haploides,
contendo somente um par de cada cromossomo da célula-mãe
do início da divisão.
Meiose: produzindo células haploides
Meiose: produzindo células haploides
Comparando a Mitose e MeioseÉ a formação dos gametas
Nos animais, os gametas masculinos são chamados
espermatozoides e os gametas femininos, óvulos.
Os gametas são formados em órgãos especializados
denominados gônadas. Existem, portanto, dois tipos de
gônadas:
• femininas – os ovários;
• masculinas – os testículos.
Os ovários produzem óvulos e os testículos produzem
espermatozoides.
Analisaremos os dois tipos de gametogênese:
• ovogênese (ou ovulogênese) – origem e formação do óvulo;
• espermatogênese – origem e formação do espermatozoide.
Gametogênese
Gametogênese
Vamos iniciar o estudo da gametogênese
considerando a espécie humana e as características
dos gametas produzidos pelos homens e pelas
mulheres. Tanto os óvulos quanto os
espermatozoides são células haploides, mas
formam-se a partir de células somáticas diploides
chamadas, respectivamente, ovogônias e
espermatogônias.
Observe nos esquemas a seguir as principais fases do
desenvolvimento dessas células diploides, até a
formação dos gametas haploides.
Gametogênese
Gametogênese
A ovogênese só se completa se houver a fecundação.
Quando a fecundação não ocorre, a ovogênese não se
completa e de cada ovogônia forma-se um ovócito II e um
corpúsculo polar. Caso o espermatozoide inicie o processo
de fecundação, assim que ele penetra o ovócito II, a
meiose II é finalizada e forma-se o óvulo por curto
intervalo de tempo. A seguir, ocorre a fusão do material
genético do óvulo com o do espermatozoide, dando
origem ao ovo ou zigoto. Na ovogênese, portanto, caso o
processo de fecundação seja iniciado, de cada
ovogônia formam-se um óvulo e três corpúsculos
polares. Em alguns casos, os corpúsculospolares não
chegam a se formar; quando formados, logo degeneram.
Somente o óvulo é funcional.
Gametogênese: ovogênese
O óvulo é, como regra geral, uma célula imóvel, sem
estruturas próprias para o deslocamento, e bem maior do
que o espermatozoide. O óvulo possui, além do núcleo
haploide, o citoplasma rico em organelas e um
revestimento externo à membrana plasmática, que protege
a célula.
Gametogênese: ovogênese
Gametogênese: ovogênese
Gametogênese: ovogênese
Gametogênese: ovogênese
Na espermatogênese, cada espermatogônia dá origem a
quatro espermatozoides e ela se completa
independentemente do estímulo da fecundação. Nesse
processo há uma fase final que não existe na ovogênese:
a espermiogênese, em que ocorre a formação dos
espermatozoides. Cada espermátide, célula haploide
arredondada, dá origem a um espermatozoide.
Gametogênese: espermatogênese 
A cauda é um flagelo modificado, formado a partir do
centríolo. Ela é responsável pelo deslocamento do
espermatozoide, realizado à custa da energia fornecida
pelas mitocôndrias, que se localizam em uma região da
cauda chamada peça intermediária.
Na cabeça situa-se o núcleo, que contém os
cromossomos. Na parte anterior da cabeça há uma região
denominada capuz acrossômico (ou acrossomo), que
se forma por modificação do complexo golgiense. Nele
estão as enzimas, cuja função é digerir a membrana do
óvulo, possibilitando, assim, a fecundação.
Gametogênese: espermatogênese 
Gametogênese: espermiogênese