Ciclo Celular e Mitose

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1 Samantha Lopes – OMF 1 
Ciclo Celular e Mitose 
 
Quais as funções da mitose? 
• Reprodução de organismos unicelulares. 
• Formação de organismos multicelulares. 
• Reposição de células mortas. 
• Renovação de tecidos. 
• Reposição celular. 
• Há variações de divisões dependendo da fase da vida. Por exemplo, na fase adulta raramente 
acontece divisão celular, ocorre mais a reparação das células. 
• Células nervosas e musculares não se dividem. Mas, as células nervosas, por exemplo, recebem 
estímulos para que possam se regenerar. 
• Não ocorre mitose nas células nervosas devido à alta atividade metabólica dos neurônios. As células 
não conseguem produzir a demanda energética para suprir as atividades das células nervosas. Por 
isso, elas hibernam. 
• As outras células que se dividem possuem taxas diversas de renovação celular. 
Ciclo Celular: 
• Interfase: fase mais longa. 
• Mitose: mais visível, porém a mais curta. 
• O tempo de duração dos ciclos celulares variam em cada célula. 
• Devem ser regulados, pois falhas podem levar ao surgimento de mutações e, consequentemente, de 
câncer. 
 
 
 
Fases da interfase: 
 
• Go: 
▪ É o momento em que as células estão em repouso, esperando serem sinalizadas para darem 
início a replicação. Caso não receba esses estímulos necessários para romper o ponto de 
restrição, continuam em Go. É dividido em duas fases: 
✓ Fase curta: intestino e epitélio. 
✓ Fase longa: neurônios e miócitos. 
 
• Fatores estimulantes: 
✓ PDGF: fator de crescimento derivado de plaquetas. 
✓ EGF: fator de crescimento epidermal. 
 
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▪ Esses fatores se ligam aos receptores de membrana para que haja sinalização e a célula saiba 
que é o momento de ocorrer a divisão. Ocorre a transcrição e a sintetização de proteínas para a 
formação de novas células. 
 
• Como esse ciclo vai ser feito? 
✓ É feito por proteínas que regulam o ciclo para garantir que ocorra uma sequência lógica. 
✓ Essas proteínas podem ser: ciclinas-CDKS, RB (retinoblastoma0, p53. 
✓ O sistema de controle do ciclo celular pode alterar completamente o progresso pelo ciclo 
em várias pontes de transição para assegurar os principais eventos de forma específica. 
 
1) Ciclinas-CDK’S: 
✓ CDK: enzima quinase que depende da ciclina para se tornar ativa. 
✓ Proteínas-quinase: são ativadas em momentos apropriados do ciclo, após o qual elas são 
rapidamente inibidas. Assim, a atividade de cada uma dessas quinases aumenta e diminui 
de maneira cíclica. 
✓ As ciclinas são proteínas reguladoras das CDK’S. 
✓ Elas regulam as passagens pelas fases do ciclo através do processo de fosforilação. 
 Ativação: 
✓ Existem cdk livres no citoplasma que se unem às cdk que devem ser fosforiladas. No 
entanto, surgem novas proteínas quinases que fosforilam as cdk em lados opostos e tem 
outras que inativam. No processo de fosforilação, há a presença de um fosfato ativador e 
do fosfato inibidor. Para que a cdk se ligue ao fosfato, a enzima fosfatase retira o fosfato 
inibidor, deixando apenas o fosfato que regula o ciclo. 
✓ A retirada do fosfato ocorre em aminoácidos específicos. Essa enzima não reconhece os 
aminoácidos do lado oposto, ou seja, os que estão ativos. 
 
 Controle de ativação das ciclinas/CDKS: 
✓ Retroalimentação positiva: ajuda a ativar outras CDK que possam atuar, em diferentes 
tipos, durante todo o ciclo celular e na mitose. Caso fosse negativa, iria inibir as atividades 
de outras CDK. 
✓ Essa ativação não ocorre em Go. 
✓ Essa retroalimentação para quando a ciclina é ubquitinada, ou seja, quando é degradada. 
Aí a cdk é inativada até parar a retroalimentação. 
 
 
 
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• G1: 
✓ Ponto de restrição – checa a qualidade do DNA; presença de fatores de crescimento; 
tamanho celular; dano irreparável no DNA = apoptose (ciclo não prossegue). 
✓ DNA – eucromatina e heterocromatina. 
✓ Está ocorrendo transcrição normal até g0 receber estímulos externos para entrar em g1. 
Daí a transcrição passa a ocorrer de forma acelerada devido ao aumento de proteínas e 
das células. 
 
Regulação da G1: 
✓ Os fatores externos de crescimento sinalizam aos receptores da membrana para entrarem 
dentro da célula. A partir daí ocorre a síntese de ciclinas em maior intensidade para formar o 
complexo ciclina-CDK. Estas, quando ativas, regulam a fase G1 e garantem que as proteínas 
sejam produzidas para que a fase ocorra. 
✓ A proteína está acoplada ao receptor Rb (não fosforilado), o qual se liga à E2F, fator de 
transcrição que bloqueia a transcrição das moléculas para que ocorra a G1. 
✓ A CDK4 fosforila a fração de Rb, a qual se desliga da E2F. Esse E2F se liga ao material genético 
para transcrever para a fase seguinte (G1 – S) e progredir com o ciclo celular. 
 
 
 
 
✓ Durante o ponto de checagem G1, o material genético defeituoso aumenta o nível da p53, a 
qual se liga a esse material genético e faz com que ele seja transcrito pela p21 para ser 
sintetizado. Essa p21 inibe a cdk e, consequentemente, o ciclo. Ela inibe a replicação do 
material genético, não deixando-o entrar em S. 
✓ Essa p21 só bloqueia e não repara. Ela chama as maquinarias responsáveis por fazer a 
reparação do material genético. Se for reparável, o ciclo continua. Se não, ela sinaliza a 
apoptose da célula. 
 
 
 
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• S: 
▪ Controle continuado da integridade da duplicação do DNA. Permite o reparo de possíveis erros 
durante a replicação. Inicia-se a duplicação dos centríolos (replicação do material genético). 
 
Durante o ponto de checagem G2 
✓ As proteínas checkpoint, quando não encontram nenhum dano, não ativam a proteína 
CHK1. Uma vez não ativada, ela permite que uma fosfatase desfosforile o complexo 
clicina-cdk e ele se torne ativa. Tornando-se ativa, consegue prosseguir o ciclo para a fase 
G2 e entrar na mitose. 
✓ Se o material genético sofrer algum dano, as proteínas de checagem ativam a proteína 
CHK1 e ela inativa a fosfatava com a adição do fosfato. Logo, não irá ter ninguém para 
ativar o complexo-cdk. Assim, não ocorre a progressão do ciclo celular. Se conseguir ser 
reparado, o ciclo continua, se não, entra em apoptose. 
 
 
 
• G2: 
▪ Checa se há condições de mitose (tamanho celular, qualidade do DNA e nutrientes). Previne o 
início da mitose antes de ocorrer a replicação correta do DNA. Se não há condições para a 
replicação, ocorre o reparo do DNA ou a apoptose. Ocorre a finalização da duplicação dos 
centríolos e a verificação das proteínas do fuso mitótico. 
▪ O ponto de checagem é o mesmo da fase S. 
 
 
Mitose: 
 
➔ Fases da mitose: 
1) Prófase: 
▪ Início da condensação do DNA e da formação do fuso mitótico (formado pelos microtúbulos do 
citoesqueleto para a divisão). Não há a quebra do envoltório nuclear e os centrossomos 
começam a se movimentar para os lados opostos. 
 
 
 
 
 
 
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2) Pro-metáfase: 
▪ Ocorre a quebra do envoltório nuclear e os cinetócoros (onde estão localizados os 
cromossomos; proteínas do fuso que se ligam aos microtúbulos) dos cromossomos podem se 
associar aos microtúbulos do fuso. 
▪ CDK-ciclina B -> ocorre a fosforilação do envelope nuclear (semelhante à bicamada lipídica) e 
faz com que esse envelope se desintegre e se desfaça. 
 
3) Metáfase: 
▪ Os cromossomos atingem o seu grau máximo de condensação e estão localizados na placa 
equatorial (meio) da célula. 
 
 
 
4) Anáfase: 
▪ Ocorre a migração das cromátides irmãs para os polos opostos e o rompimento do centrômero. 
O cinetócoro é puxado para o centrossomo (despolimerização dos microtúbulos). 
 
 
 
➔ Complexo APC: 
▪ Envolvido na separaçãodos microtúbulos. Quando ativado, faz uma ubquitinização a ciclina, 
degradando-a e a cdk torna-se inativa. 
▪ Degrada securina, a qual bloqueia a separasse. Quando a parte amarela é degradada, a parte 
azul se torna ativa. A separasse ativa atua na separação das cromátides irmãs, auxiliando a 
despolimerização dos microtúbulos, além de desassociar as coezinas. 
 
 
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5) Telófase: 
Os cromossomos chegam aos polos opostos da célula; as fibras do fuso desaparecem. Os 
cromossomos se descondensam e o nucléolo e o envoltório nuclear reaparecem. 
 
 
 
Citocinese: 
• Sepração do citoplasma. 
• Invaginação da membrana pelos filamentos de actina. 
 
 
 
Apoptose: 
 
• Indicativo para que a célula se autodestrua. Controle da taxa de divisão e de morte celular. 
• Responsável pela separação dos dedos das mãos no embrião, eliminação de estruturas não mais 
necessárias, regulação do número de celular. 
• Necrose: 
✓ Morte celular devido a um grave dano. 
✓ Causa resposta inflamatória potencialmente danosa. 
✓ Extravasamento do líquido intracelular. 
• Apoptose: 
✓ Morte celular programada. 
✓ Depende das caspase que são sintetizadas nas células como precursores inativos. São 
ativadas quando clivadas por outra caspase. 
✓ Quando ativadas, as caspases clivam e ativam outras procaspases e ampliam a cascata 
lipoproteica. 
✓ Não causa dano para as células vizinhas. 
✓ Não há extravasamento de material intracelular, as células se autoconsumem. 
 
 
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• Indução da apoptose: 
 
✓ A indução pode correr de forma interna: a sinalização interna por cardiolipina (injuria) 
oxidada ou degradada, pois abre um “buraco” na membrana mitocondrial, o citocromo c sai da 
mitocôndria e vai para o meio citoplasmático para se ligar a proteína adaptadora. Quando 
ligado, os adaptadores interagem com as procaspases e realizam a clivagem, tornando-a ativa e 
desencadeando o processo de apoptose. 
✓ Pode ocorrer por sinalização extracelular: algum sinal externo indica que a célula precisa 
entrar em apoptose. Os sinais externos se ligam aos receptores de membrana da célula, os quais 
fazem com que as procaspases se liguem aos adaptadores e esses adaptadores se ligam aos 
receptores. Ocorre uma quebra das caspases, pois retira a porção inibidora para se tornar ativa 
e realizar a atuação da apoptose. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Amarelo: prófase 
Azul: metáfase. 
Vermelho: anáfase. 
Rosa: telófase.