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MITOSE E MEIOSE VISÃO GERAL DO CICLO CELULAR - “Onde surge uma célula, existia uma célula anteriormente, assim como os animais só podem surgir de animais e as plantas de plantas.” (Rudolf Virchow, 1858) - ciclo celular: → crescimento celular e replicação dos cromossomos → separação dos cromossomos → divisão celular - o ciclo celular é uma sequência organizada de eventos em que a célula duplica seu conteúdo e então se divide em duas - esse ciclo de duplicação e divisão chama-se ciclo celular - para que as céls se reproduzam devemos considerar três questões principais: → como as céls duplicam o seu conteúdo? G1 → como elas repartem o conteúdo duplicado e se separam em duas? - G1 e S → como elas coordenam toda a maquinaria que é necessária para esses dois processos? → ETAPAS DO CICLO CELULAR - intérfase (G1, S, G2 e eventualmente G0) e divisão celular (M) 1. INTÉRFASE G1 (G = GAP) - intensa síntese de RNA e proteínas - aumento do citoplasma da cél-filha recém formada - cél- mãe - cromatina não compactada e não distinguível como cromossomos individualizados ao MO - máxima síntese de proteínas não histonas 2. FASE S - duplicação do centrossomo (formação das fibras do fuso - fase M) - replicação do DNA - síntese de histonas (importantes para a compactação do DNA) 3. INTÉRFASE G2 - tempo para o crescimento celular e para assegurar completa replicação do DNA antes da mitose - pequena síntese de RNA e proteínas essenciais para o início da mitose - inicia-se a condensação da cromatina para que a cél possa progredir para a mitose obs. FASE G0 - depende do tipo celular céls de mamíferos privadas de fatores de crescimento interrompem o ciclo celular durante G1 num estágio chamado G0 algumas céls como linfócitos do sangue humano (presença de antígeno) e hepatócitos (perda do tecido hepático) podem voltar a se dividir se houver estímulo (fatores de crescimento, marcadores inflamatórios…) - daí saem de G0 e voltam para G1 4. FASE M - MITOSE (divisão nuclear) E CITOCINESE (divisão citoplasmática) DIVISÃO DIDÁTICA DA MITOSE → PRÓFASE - envelope nuclear intacto - início da condensação da cromatina - cada um dos filamentos está constituído por duas cromátides (ditas irmãs) - proteína coesina - coesão entre as cromátides-irmãs até o fim da metáfase - os dois centrossomos (cada um com seu par de centríolos) começam a se mover para polos opostos - centrossomos iniciam a formação do fuso mitótico ou fibras polares (microtúbulos) → PRO-METÁFASE - fragmentação do envoltório nuclear - centrossomo no polo do fuso - movimentação do fuso mitótico - microtúbulos do fuso entram em contato com os cinetocoros (proteínas localizadas no centrômero) - cromossomos começam a migrar em direção ao plano equatorial da célula → METÁFASE - cromossomos: compactação máxima, alinhados no plano equatorial da cél - cromossomos metafásicos: visualização facilitada no microscópio - análise citogenética - fibras do fuso ligadas ao cinetocoro → ANÁFASE - polo do fuso se move para fora - encurtamento dos microtúbulos do cinetocoro - coesina rompida - papel das separases ativadas pelo APC (complexo que faz check point) - começa abruptamente a separação cromátides-irmãs, que se movem para os polos - segregação dos cromossomos - início da regeneração do envelope nuclear → TELÓFASE - microtúbulos se sobrepondo - conjunto dos cromossomos-filhos chegam aos polos do fuso e se descondensam - regeneração do envelope nuclear - anel contrátil começando a se contrair → CITOCINESE - envelope nuclear completo em torno dos cromossomos descondensados - reaparecimento do nucléolo - formação de um novo arranjo de microtúbulos interfásicos nucleados pelo centrossomo - anel contrátil (conjunto proteico) criando o sulco de clivagem - a citocinese inicia-se na anáfase, mas só se completa na telófase - separação propriamente dita de uma cél em duas MEIOSE - tipo especial de divisão celular que só ocorre em organismos que se reproduzem de modo sexuado - graças a meiose há: → redução do número de cromossomos à metade → recombinação genética (troca de segmentos cromossômicos) - variabilidade genética → segregação aleatória dos cromossomos homólogos paternos e maternos → FASES DA MEIOSE 1. MEIOSE I - separação dos cromossomos homólogos - etapa reducional A) PRÓFASE I A.1) PRÉ-LEPTÓTENO A.2) LEPTÓTENO - núcleo aumenta de tamanho - cromatina interfásica inicia a condensação - cromossomos mais compactados - cromômeros - associação ao envoltório nuclear - telômeros - associação e aproximação dos homólogos A.3) ZIGÓTENO - cromossomos homólogos - pareamento ou sinapse - complexo sinaptonêmico (CS) - estrutura de proteínas; ideal para que as cromátides se encontrem e recombinem nesse espaço - função: estabilizar o pareamento dos cromossomos homólogos e facilitar sua recombinação A.4) PAQUÍTENO - cromossomos mais condensados e totalmente emparelhados (a posição dos genes semelhantes - um que veio da mãe e outro que veio do pai - é a mesma) - permuta de segmentos de DNA entre as cromátides homólogas (e não irmãs) - recombinação genética (crossing-over) - núcleo parece conter um número haploide de cromossomos - cada uma das unidades é constituída por dois cromossomos-bivalentes com 4 cromátides (tétrade) A.5) DIPLÓTENO - cromossomos ainda condensados (visíveis ao MO) - CS desorganiza-se - 4 cromátides tornam-se visíveis (MO) - cromossomos homólogos vão se separando (presos pelos quiasmas - “pontos” de conexão entre os cromossomos) A.6) DIACINESE - fragmentação do envoltório nuclear - cromossomos mais condensados - quiasmas “deslocam-se” para as extremidades e pode diminuir em número - início da migração dos cromossomos para a placa metafásica B) PRO-METÁFASE I C) METÁFASE I - cromossomos atingem o máximo de condensação - unidos pelos quiasmas (extremidades) - envelope nuclear e nucléolo desorganizados - cromossomos na região central da cél - centrossomos nos polos da cél - fibras do fuso conectam-se aos cinetócoros-irmãos (diferente da mitose) - cinetócoros das duas cromátides- irmãs unidos entre si D) ANÁFASE I - separação dos cromossomos homólogos - reduz à metade o número de cromossomos → divisão reducional - não há separação dos centrômeros E) TELÓFASE I - cromossomos descondensam - envoltório nuclear é reconstituído - ocorre citocinese - forma 2 céls haplóides (n) (2C - cromossomos ainda estão duplicados - cada conjunto em uma cél) → díades 2. INTERCINESE - período curto - entre as duas divisões - serve para fazer com que o que foi formado na meiose I se reorganize - semelhante à interfase - sem duplicação do DNA - reorganização do envoltório nuclear - recomposição - cromossomos podem descondensar, alongar e se tornarem difusos 3. MEIOSE II - separação das cromátides-irmãs - etapa equacional A) PRÓFASE II - muito rápida - cromossomos reiniciam a condensação - envoltório nuclear e nucléolo são novamente desorganizados - centríolos duplicados migram para pólos opostos - formam-se 2 novos fusos B) METÁFASE II - cromossomos altamente condensados - reunidos na placa metafásica - fibras do fuso ligam-se às proteínas do cinetocoro - tensionamento C) ANÁFASE II - cromátides-irmãs separam-se → divisão equacional - cromátides agora são cromossomos-filhos (pois se separaram) D) TELÓFASE II - cromossomos descondensam-se - reconstituição do envoltório nuclear - ocorre citocinese - forma 4 céls haplóides (n) com metade da quantidade de DNA (C) - o nucléolo reaparece MEIOSE E A GAMETOGÊNESE → ESPERMATOGÊNESE - céls germinativas primitivas (provenientes do saco vitelínico do embrião) chegam aos rudimentos gonadais e incorporam-seaos túbulos seminíferos em formação, nos quais se convertem em espermatogônias - meiose no início da puberdade - prófase I - aprox 14 dias - meiose - aprox 24 dias → OVOGÊNESE - meiose - pode durar até aprox 50 anos - inicia entre o 3º e o 7º mês da vida pré-natal, a partir das ovogônias (córtex ovariano) e entram em meiose formando ovócitos I - os ovócitos I permanecem em diplóteno até o começo da puberdade - a partir da puberdade, a cada ciclo menstrual, vários ovócitos I retomam a meiose I, mas: → apenas 1 se torna ovócito II → 1º corpúsculo polar → os outros ovócitos I degeneram no ovário - quando o ovócito II é liberado do ovário (ovulação) e alcança a tuba uterina, a meiose II já foi iniciada, mas só prossegue se o ovócito for fecundado por um espermatozoide (se não ocorrer a fecundação, o ovócito II morre) - se ocorrer a fecundação, ocorre a continuação da meiose II e, ao final desta, o zigoto e o segundo corpúsculo polar são gerados obs. recém-nascida - aprox 1 milhão de ovócitos I 12 anos - aprox 300 mil dos quais aprox 400 alcançarão a maturidade plena entre essa idade e a menopausa RESUMOS:
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