Citologia básica 3 - Divisão celular, cromossomos

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CITOLOGIA 
Módulo 3 
 
Divisão celular 
✓ Divisão celular 
✓ Ciclo celular 
✓ Replicação 
✓ Estrutura e tipos de cromossomos 
✓ Mitose e Meiose 
✓ Permutação gênica 
 
1. Divisão celular 
A divisão celular é o processo pelo qual a célula-mãe origina células-filhas. Através deste processo as células 
unicelulares se reproduzem e as multicelulares se multiplicam. A frequência de divisões celulares varia com o 
tipo e estado fisiológico de cada célula. No organismo humano, por exemplo, algumas células estão em 
constante multiplicação. Um exemplo são as células da epiderme e da medula óssea, que se multiplicam para 
repor as células que morrem. Entretanto, alguns tipos de células mais especializadas como os neurônios, 
hemácias e células musculares, nunca se dividem. 
 
2. Ciclo celular 
É o período que se inicia com a origem da célula, a partir de uma divisão celular e termina quando 
esta se divide em duas células-filhas. O ciclo celular é dividido em duas etapas: a interfase e a divisão 
celular. Nos eucariontes existem dois tipos de divisão celular: a mitose e a meiose. 
2.1. Interfase 
A Interfase é a fase em que a célula não está se dividindo, o que corresponde a 
aproximadamente 95% do tempo, a fase mais longa do ciclo celular. Nesse estágio, a célula se 
prepara para a divisão, e é caracterizada pelos seguintes acontecimentos: duplicação do DNA, 
aumento de tamanho e volume da célula, produção de proteínas, e armazenamento de 
energia. A interfase é subdividida em três fases: G1, S e G2. A fase S representa o período de 
síntese de DNA, já a G1 e G2 constituem o intervalo antes e depois da produção do material 
genético (DNA), respectivamente. 
- Fase G1: antecede a duplicação do DNA, as células aumentam de tamanho, produzem RNA e 
sintetizam proteínas. Algumas células podem partir da etapa G1 e entrar em uma fase de 
repouso, chamada de G0. 
- Fase S: ocorre a síntese de DNA, sua quantidade é dobrada no núcleo celular 
através do processo de replicação. A replicação é necessária antes de qualquer 
divisão celular. 
- Fase G2: corresponde a fase após a duplicação do DNA e antes da 
divisão celular (mitose). A célula continua crescendo e produzindo 
proteínas, assim como em G1. 
 
Tanto G1 quanto G2 apresentam pontos de checagem. Se, por exemplo, o DNA apresentar 
algum dano ou erro, o ciclo celular age para corrigir o problema ou ocorre a morte celular. 
3. Replicação 
Para que ocorram os processos de divisão celular (mitose e meiose) é necessário que, logo na fase inicial 
desses processos, ocorra a duplicação dos cromossomos, para que cada nova célula formada receba cópias 
dessas estruturas, o chamado processo de replicação. O processo de replicação ou duplicação do DNA, ocorre 
antes da divisão celular, durante a fase S da interfase. 
A molécula de DNA é composta por duas cadeias de nucleotídios emparelhadas e enroladas entre si, 
formando a estrutura de dupla hélice. Algumas dessas sequências de nucleotídios, às quais damos o nome de 
genes, são responsáveis pela síntese de proteínas e estão envolvidas na determinação das características de um 
indivíduo, e na transmissão hereditária. 
 
Duplicação semiconservativa 
Para iniciar a duplicação da molécula, dá-se, primeiramente, o desemparelhamento e afastamento das duas 
cadeias (B), sob a ação de algumas enzimas, como a enzima helicase. Em seguida, nucleotídios livres passam a 
organizar-se junto a cada uma das cadeias afastadas, emparelhando-se pelas bases nitrogenadas (C), seguindo 
a regra adenina com timina e guanina com citosina. 
Pela ação da enzima polimerase do DNA, esses nucleotídios ligam-se entre si, formando duas novas cadeias 
(D). Cada uma das cadeias de nucleotídios do DNA inicial (A) serve de molde para a formação de uma nova 
cadeia (D) e, dessa forma, cada molécula-filha de DNA conserva uma das cadeias da molécula-mãe e uma cadeia 
nova. Por isso, a reprodução do DNA é chamada de duplicação semiconservativa. 
 
O processo realizado com duas fitas-molde busca evitar erros de replicação. Quando isso ocorre, diversos 
mecanismos podem atuar buscando reparar o erro. Por exemplo, quando uma base liga-se de forma errônea à 
cadeia, enzimas identificam o erro e substituem a base. No entanto, dependendo do tipo de erro, o ciclo 
celular pode ser paralisado temporariamente ou permanentemente ou até mesmo a morte programada da 
célula, por apoptose, pode ser induzida. 
 
4. Estrutura e tipos de cromossomos 
Os cromossomos são responsáveis pela transmissão dos caracteres 
hereditários, é nele que está contido o DNA, os genes. Além disso, ele quem 
controla as funções das células. O cromossomo é composto por filamentos de 
cromatina espiralados, presentes no núcleo de todas as células. 
 
• Cromatina: corresponde a um longo e fino filamento de DNA, 
encontrado durante a interfase, fase em que a célula não encontra-se 
em divisão. Cada filamento de cromatina constitui um cromossomo. O 
cromossomo é a cromatina "enrolada" sobre si mesma, tomando a 
forma espiralizada e condensada, quando a célula entra em fase de 
divisão. A cromatina é formada por moléculas de DNA associadas com 
proteínas de duas classes, as histonas e cromossômicas não-histonas. 
Pode se apresentar de duas formas: 
http://educacao.uol.com.br/biologia/ult1698u36.jhtm
http://educacao.uol.com.br/biologia/gene-estrutura.jhtm
https://www.biologianet.com/biologia-celular/ciclo-celular.htm
https://www.biologianet.com/biologia-celular/ciclo-celular.htm
 
Eucromatina: Consiste em DNA ativo que pode realizar a transcrição. 
Heterocromatina: Consiste em DNA bastante condensado, inativo que não pode transcrever os genes. 
Estrutura do cromossomo: 
- Cromômeros: São engrossamentos bastante irregulares com aspecto 
de granulações, presentes em toda a extensão da cromatina; 
- Cromatídeos: São o resultado da divisão longitudinal do cromossomo 
durante a divisão celular; 
- Centrômero: Constrição primária que divide o cromossomo em 2 
braços e influencia o movimento durante a divisão celular. Em geral 
há um único centrômero por cromossomo, embora haja organismos 
dicêntricos ou policêntricos; 
- Satélite: Parte terminal de material cromossômico separado do 
cromossomo por uma constrição secundária; 
- Zona SAT: Porção do cromossomo relacionada com a formação 
do nucléolo durante a telófase; 
- Telômeros: Extremidades finais dos cromossomos que o protegem 
da degradação. 
Na metáfase e anáfase da divisão celular, os filamentos dos cromossomos estão mais compactos e 
condensados, sendo mais fácil o seu estudo. 
Tipos de Cromossomos 
A classificação dos cromossomos ocorre conforme a posição dos centrômeros. 
• Metacêntrico: Centrômero em posição mediana. Os dois braços possuem o mesmo tamanho. 
• Acrocêntrico: Centrômero próximo de um dos extremos do 
cromossomo. Um dos braços fica grande e o outro menor. 
• Telocêntrico: Centrômero em uma das extremidades. O 
cromossomo apresenta um único braço; 
• Submetacêntrico: Centrômero pouco deslocado da região 
mediana. Os braços ficam em tamanhos desiguais. 
Cromossomos Humanos 
Denomina-se cariótipo o conjunto de cromossomos de uma espécie. O 
cariótipo humano possui 23 pares de cromossomos. Em organismos 
diploides, as células somáticas apresentam 2n cromossomos, porque 23 
cromossomos tiveram origem materna e os outros 23 de origem paterna. 
Assim, totaliza-se 46 cromossomos recebidos. Destes, 44 são cromossomos 
autossomos, encontrados em todas as células somáticas. Enquanto, 2 deles 
são cromossomos sexuais, sendo "X" o cromossomo feminino e "Y" o 
cromossomo masculino. As mulheres apresentam os pares "XX" e os homens 
"XY". Cariótipo humano de um indivíduo do sexo masculino (figura ao lado). 
Qualquer tipo de alteração no número e estrutura dos cromossomos, 
origina a mutação. Um exemplo de mutação é a Síndrome de Down, causada 
pela presença de um cromossomo extra no par 21, daí ser também conhecida como Trissomia 21. 
Cromossomos Homólogos 
Os cromossomos homólogospossuem o mesmo tamanho e mantêm a mesma 
posição relativa dos centrômeros. Os cromossomos homológos estão relacionados 
com os Genes Alelos. Esses genes ocupam o mesmo lócus gênico em cromossomos 
homólogos e estão envolvidos na determinação de um mesmo caráter. 
https://www.todamateria.com.br/nucleolo-celular/
https://www.todamateria.com.br/divisao-celular/
https://www.todamateria.com.br/mutacao/
https://www.todamateria.com.br/sindrome-de-down/
https://www.todamateria.com.br/cromossomos-homologos/
https://www.todamateria.com.br/genes-alelos/
 
 
Células haploides e diploides 
Células diploides contêm dois cromossomos para cada “tipo”, essa característica é necessária para que a 
célula funcione. Enquanto células haploides possuem em seu núcleo apenas um cromossomo de cada tipo. Com 
exceção das células de reprodução (gametas), todas as demais células do corpo humano são diploides. Os 
gametas humanos – espermatozoides e óvulos – são haploides, portanto são células que não exercem nenhuma 
função até encontrarem o gameta do outro sexo e completarem a sua carga genética. 
Nas células diploides do nosso corpo, os cromossomos podem, então, ser agrupados dois a dois. Os dois 
cromossomos de cada par são do mesmo tipo, por possuírem a mesma forma, o mesmo tamanho e o mesmo 
número de genes. Em cada par, um é de origem materna e outro, de origem paterna. 
 
5. Mitose e Meiose 
 
5.1. Mitose 
É o tipo de divisão celular que a célula-mãe, haploide (n) ou diploide (2n), origina 2 células-filhas com o 
mesmo número de cromossomos da célula-mãe. A mitose é realizada quando há reprodução assexuada, e 
acontece na maioria das células de nosso corpo, especificamente nas células somáticas. Apesar de ser um 
processo contínuo, a mitose apresenta 
cinco fases. 
Funções da mitose 
• Crescimento e regeneração de tecidos; 
• Cicatrização; 
• Formação de gametas em vegetais; 
• Divisões do zigoto durante o 
desenvolvimento embrionário. 
 
Fases da Mitose 
 
Prófase – Metáfase – Anáfase – Telófase 
Macete: Prometo a Ana Telefonar 
 
- Prófase: é a fase mais longa da mitose. Os filamentos de cromatina se enrolam e diminuem de tamanho 
virando cromossomo. Os dois pares de centríolos se afastam em direções opostas e formam o fuso acromático. 
O nucléolo e a carioteca desaparecem aos poucos. O invólucro nuclear se rompe com a chegada dos centríolos 
aos polos e os nucléolos desaparecem. O desaparecimento do nucléolo está relacionado ao fato de cessar a 
síntese de RNA nos cromossomos. Sendo o nucléolo um local de intensa síntese de RNA-r, com a condensação 
dos cromossomos essa síntese cessa e o nucléolo desaparece. 
 
- Prometáfase: começa com a desintegração da carioteca. Quando isso acontece, os cromossomos caem no 
citoplasma e dirigem-se à região equatorial da célula, aonde vão se prender as fibras do fuso por meio de 
centrômero. 
 
- Metáfase: os cromossomos chegam a posição mediana da célula e condensam-se ao máximo de maneira 
individualizada. Nessa fase da divisão celular, os cromossomos permanecem parados por um longo tempo, 
sendo possível a contagem de cromossomos e a verificação das alterações estruturais. Enquanto isso, no 
citoplasma, verifica-se intensa movimentação de partículas e organelas, que se dirigem equitativamente para 
polos opostos da célula. Formam a Placa Equatorial por meio do alinhamento no plano equatorial. Também 
nessa fase o fuso acromático se desenvolve e algumas fibrilas se conectam aos centrômeros. 
 
https://www.todamateria.com.br/cromossomos/
 
- Anáfase: A anáfase inicia-se no momento em que o centrômero de cada cromossomo duplicado divide-se 
longitudinalmente, separando as cromátides-irmãs. Assim que separam, as cromátides passam a ser chamadas 
de cromossomos-irmãos, e são puxados para os polos opostos da célula, orientados pelas fibras do fuso. Quando 
os cromossomos-irmãos atingem os polos da célula, termina a anáfase. Assim, cada polo recebe o mesmo 
material cromossômico, uma vez que cada cromossomo-irmão possui a mesma informação genética. 
 
- Telófase: é a última fase da mitose. Nela ocorre praticamente o inverso do que ocorreu na prófase e início 
da prometáfase. Nessa etapa as fibras do fuso desaparecem e a membrana celular se desenvolve em volta dos 
cromossomos de cada polo da célula, que se descondensam e reiniciam a síntese de RNA. Passam a existir dois 
núcleos com informação genética igual. Além disso, têm início a citocinese (divisão do citoplasma). 
 
5.2. Meiose 
É o tipo de divisão celular em que a célula mãe, sempre diploide (2n), com cromossomos duplos, origina 
através de duas divisões sucessivas, quatro células filhas com metade do número de cromossomos da 
célula mãe. É uma divisão do tipo reducional. 
Funções da Meiose 
• Formação dos gametas em animais; 
• Formação dos esporos nos vegetais. 
A meiose é a divisão celular que 
ocorre na formação dos gametas, 
reduzindo o número de 
cromossomos de uma espécie pela 
metade. Assim, uma célula-mãe 
diploide origina 4 células-filhas 
haploides. 
O processo ocorre por meio de 
duas etapas de divisões celulares 
sucessivas, dando origem a quatro 
células: 
• Meiose I: Etapa reducional, pois o número de cromossomos é reduzido pela metade. 
• Meiose II: Etapa equacional, o número de cromossomos das células que se dividem 
mantém-se o mesmo nas células que se formam. 
 
 
Meiose I 
 
Prófase I 
A prófase I é uma fase bastante complexa, sendo dividida em cinco sub-fases consecutivas: 
• Leptóteno: cada cromossomo é formado por duas cromátides. Pode-se notar a presença de 
pequenas condensações, os cromômeros. 
• Zigóteno: inicia-se o emparelhamento dos cromossomos homólogos, denominado de sinapse, 
que se completa no paquíteno. 
• Paquíteno: cada par de cromossomos homólogos possui quatro cromátides, constituindo uma 
bivalente ou tétrade, formada por cromátides-irmãs: as que se originam de um mesmo 
cromossomo e as cromátides homólogas: as que se originam de cromossomos homólogos. 
https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/biologia/citoplasma
 
Essas podem sofrer uma ruptura na mesma altura, e os dois pedaços podem trocar de lugar, 
realizando uma permutação ou crossing over. Como os cromossomos são portadores 
de genes, ocorre uma recombinação gênica. 
• Diplóteno: os cromossomos homólogos começam a se afastar, mas permanecem ligados pelas 
regiões onde ocorreu a permutação. Tais regiões constituem os quiasmas. 
• Diacinese:continua ocorrendo condensação e separação dos cromossomos homólogos. Com 
isso, os quiasmas vão escorregando para as pontas das cromátides, processo 
denominado terminação dos quiasmas. À medida que as fases evoluem, o nucléolo e a 
carioteca desaparecem. 
 
Metáfase I 
Na metáfase I, a membrana celular desaparece. Os pares de cromossomos homólogos se organizam no 
plano equatorial da célula. Os centrômeros do cromossomo homólogos se ligam a fibras que emergem 
de centríolos opostos. Assim cada componente do par será puxado em direções opostas. 
Anáfase I 
Na anáfase I, não ocorre divisão dos centrômeros. Cada componente do par de homólogos migra em 
direção a um dos polos da célula. 
Telófase I 
Na telófase, os cromossomos desespiralizam-se, a carioteca e o nucléolo reorganizam-se e ocorre a 
citocinese, divisão do citoplasma. Desse modo, surgem duas novas células haploides. 
Meiose II 
A meiose II é extremamente semelhante à mitose. A formação de células haploides a partir de outras 
haploides só é possível porque ocorre durante a meiose II, a separação das cromátides que formam as 
díades. 
Prófase II 
Ocorre a condensação dos cromossomos e a duplicação dos centríolos. O nucléolo e a carioteca voltam 
a desaparecer. 
Metáfase II 
Os centríolos estão prontos para serem duplicados e os cromossomos organizam-se na região 
equatorial. 
Anáfase II 
As cromátides-irmãs separam-se se migram para cada um dos polos da célula, puxadas pelas fibras do 
fuso. 
Telófase II 
As fibras do fuso desaparecem e os cromossomos já encontram-se nos polosda célula. A carioteca surge 
novamente e o nucléolo se reorganiza. Por fim, ocorre a citocinese e o surgimento de 4 células-filhas 
haploides. 
 
5.3. Diferenças 
Mitose Meiose 
Ocorre uma divisão celular. Ocorrem duas divisões celulares. 
https://www.todamateria.com.br/genes-alelos/
https://www.todamateria.com.br/recombinacao-genica/
https://www.todamateria.com.br/nucleolo-celular/
https://www.todamateria.com.br/centriolos/
 
Mitose Meiose 
Produzem-se duas células. Produzem-se quatro células. 
As células formadas são geneticamente idênticas. As células formadas são geneticamente modificadas. 
Há a duplicação de células diploides (2n). 
Há a transformação de células diploides (2n) em células 
haploides (n). 
Processo equitativo, pois as células-filhas possuem o mesmo 
número de cromossomos da célula-mãe. 
Processo reducional, pois as células-filhas têm metade do 
número de cromossomos da célula-mãe. 
Uma célula pode gerar muitas outras, pois o ciclo celular 
mitótico se repete. 
Formam-se apenas quatro células-filhas, que podem não 
sofrer outras duplicações. 
Ocorre na maioria das células somáticas do corpo. Ocorre em células germinativas e esporos. 
 
6. Permutação gênica 
A recombinação gênica é um processo natural e de grande importância, pois permite o aumento da 
variabilidade genética dentro da espécie. Também chamada de permutação ou crossing-over, ela ocorre 
durante o processo de divisão celular denominado meiose, processo esse que ocorre na formação, por 
exemplo, dos gametas humanos. 
Na recombinação gênica ocorrem quebras nos cromossomos e trocas de pedaços entre as cromátides 
homólogas. Essas quebras podem ocorrer em qualquer ponto ao longo do cromossomo e com igual 
probabilidade. Assim, quando falamos em genes ligados, quanto maior a distância entres eles, maior a chance 
de recombinação gênica, pois existem muitos pontos possíveis para que ocorra a quebra. Para que isso ocorra, 
é necessário primeiramente que ocorra a ligação gênica. 
 
6.1. Linkage ou ligação gênica 
É a presença de dois ou mais genes em um mesmo cromossomo. Esses genes, dependendo da distância 
em que se encontram uns dos outros no cromossomo, podem permanecer unidos durante a formação 
de gametas, sendo transmitidos em conjunto – o que os diferencia da segunda lei de Mendel, que 
apresenta segregação independente – ou podem se separar mediante processos de recombinação 
gênica (permutação ou crossing-over). A ligação gênica pode ser denominada de completa, quando não 
ocorre recombinação gênica, ou parcial, quando ocorre a recombinação gênica. 
 
Referências 
https://www.todamateria.com.br/divisao-celular/ 
https://www.todamateria.com.br/interfase/ 
https://www.todamateria.com.br/mitose/ 
https://www.todamateria.com.br/meiose/ 
https://www.todamateria.com.br/mitose-e-meiose/ 
https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/biologia/divisao-celular 
https://www.biologianet.com/genetica/replicacao-do-
dna.htm#:~:text=A%20replica%C3%A7%C3%A3o%20do%20DNA%20ou,a%20fase%20S%20da%20interfase. 
https://educacao.uol.com.br/disciplinas/biologia/genes-e-divisao-celular-a-duplicacao-do-dna-e-a-transmissao-das-informacoes-
geneticas.htm 
https://www.todamateria.com.br/cromossomos/ 
https://biomania.com.br/artigo/ligacao-genica-e-
permutacoes#:~:text=%C3%89%20a%20permuta%C3%A7%C3%A3o%20g%C3%AAnica%20(ou,h%C3%A1%20linkage%20total%20entre
%20eles. 
https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/permutacao.htm 
https://www.biologianet.com/genetica/linkage-ligacao-genica.htm 
https://www.biologianet.com/biologia-celular/divisao-celular.htm
https://www.biologianet.com/biologia-celular/meiose.htm
https://www.biologianet.com/biologia-celular/gametas.htm
https://www.biologianet.com/genetica/segunda-lei-mendel-segregacao-independente.htm
https://www.biologianet.com/genetica/segunda-lei-mendel-segregacao-independente.htm
https://www.biologianet.com/genetica/segunda-lei-mendel-segregacao-independente.htm
https://www.todamateria.com.br/divisao-celular/
https://www.todamateria.com.br/interfase/
https://www.todamateria.com.br/mitose/
https://www.todamateria.com.br/meiose/
https://www.todamateria.com.br/mitose-e-meiose/
https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/biologia/divisao-celular
https://www.biologianet.com/genetica/replicacao-do-dna.htm#:~:text=A%20replica%C3%A7%C3%A3o%20do%20DNA%20ou,a%20fase%20S%20da%20interfase
https://www.biologianet.com/genetica/replicacao-do-dna.htm#:~:text=A%20replica%C3%A7%C3%A3o%20do%20DNA%20ou,a%20fase%20S%20da%20interfase
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https://educacao.uol.com.br/disciplinas/biologia/genes-e-divisao-celular-a-duplicacao-do-dna-e-a-transmissao-das-informacoes-geneticas.htm
https://www.todamateria.com.br/cromossomos/
https://biomania.com.br/artigo/ligacao-genica-e-permutacoes#:~:text=%C3%89%20a%20permuta%C3%A7%C3%A3o%20g%C3%AAnica%20(ou,h%C3%A1%20linkage%20total%20entre%20eles
https://biomania.com.br/artigo/ligacao-genica-e-permutacoes#:~:text=%C3%89%20a%20permuta%C3%A7%C3%A3o%20g%C3%AAnica%20(ou,h%C3%A1%20linkage%20total%20entre%20eles
https://biomania.com.br/artigo/ligacao-genica-e-permutacoes#:~:text=%C3%89%20a%20permuta%C3%A7%C3%A3o%20g%C3%AAnica%20(ou,h%C3%A1%20linkage%20total%20entre%20eles
https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/permutacao.htm
https://www.biologianet.com/genetica/linkage-ligacao-genica.htm