Ciclo Celular

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Biologia Celular
Ciclo Celular
Ciclo Celular
Sequência ordenada de eventos pelo
qual a célula duplica seu conteúdo e se
divide em duas células-filhas.
➡ Regula a divisão celular (processo
que consiste na divisão do conteúdo
genético -mitose- seguido da completa
divisão da célula mãe em duas células
filhas -citocinese-).
↳ “Omnis cellula ex cellula” ➡ toda
célula vem de outra célula.
...........................obs:...........................
✳ Quiescência: células que não estão
no ciclo celular, não se dividem. (G0)
✳ Crescimento celular: aumento da
massa celular, através do estímulo da
síntese de proteínas e outras
macromoléculas, ou inibição da sua
degradação.
✳ Proliferação celular: aumento da
quantidade de células através de ciclos
de crescimento e divisão celular
(resultado do ciclo celular).
➡ EVENTOS-CHAVE DO CICLO CELULAR
(processos comuns):
✳ Fase S: Duplicação do conteúdo
genético (síntese de DNA).
✳ Fase M: segregação dos
cromossomos duplicados (mitose) e
divisão em duas células-filha
(citocinese).
➡ FASES DO CICLO CELULAR (célula
eucariontes):
✳ Fase G1: prepara para a fase S
✳ Fase S
✳ Fase G2: prepara para a fase M
✳ Fase M
↳ Intérfase: tudo o que não está em
mitose (S, G1 e G2).
↳ G1 e G2 são fases de intervalo e
crescimento.
Raquel Barcelos - BioSau - 1° período
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Ciclo Celular
Sinalização extracelular regula a
divisão, crescimento e
sobrevivência celular
↳ Mitógenos: moléculas que estimulam
a divisão celular, ativando mecanismos
que promovem a entrada e progressão
pelo Ciclo Celular.
↳ Fatores de crescimento: moléculas
que estimulam crescimento celular
(aumento na massa celular).
↳ Fatores de sobrevivência: promovem a
sobrevivência celular ao suprimir
mecanismos de morte celular
programada (apoptose).
Ciclinas e CDKs: controladores
centrais do ciclo celular
↳ A ciclina direciona quais serão os alvos
de fosforilação de cada CDK.
↳ As ciclinas variam ao longo do ciclo,
isso faz com que diferentes moléculas
sejam fosforiladas ➡ determina a
sequência ordenada de eventos do ciclo
celular.
✳ Cinases: enzimas que catalisam a
adição de grupos fosfatos a moléculas
(fosforilação).
➡ Flutuações dos níveis de ciclinas
durante o ciclo celular
Ciclinas têm sua concentração
periodicamente elevada ou reduzida
dependendo da fase do ciclo celular.
↳ A presença de cada ciclina específica
determina os diferentes alvos das CDKs.
↳ Cada alvo de CDK desempenha uma
função específica após fosforilada.
✳ A atividade de uma ciclina é capaz de
induzir a próxima e inibir a anterior.
➡ Complexos CDK-Ciclina diferentes
atuam em cada fase do ciclo celular
↳ A Ciclina D é a inicial. Ela induz a
ciclina E, que por sua vez induz a ciclina
A. A ciclina A troca o CDK2 pelo CDK1
para induzir a ciclina B.
✳ Ciclina A e CDK2: tem como alvo
proteínas para indução da síntese de
DNA - fase S -. Quando muda para a
CDK1 o alvo passa a ser a indução da
ciclina B para que a célula entre em
mitose.
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Ciclo Celular
✳ Essa separação ocorre para que as
fases do ciclo ocorram na ordem
correta.
Mecanismos de progressão do
Ciclo Celular: Fase G1
➡ Entrada no Ciclo Celular depende da
ativação de genes de proliferação
↳ As células só se proliferam se forem
estimuladas por moléculas de
sinalização ➡ isso permite o controle
do número de células.
↳ O mitógeno atua na via de sinalização,
ativando receptores de tirosina-cinase,
GTPase Ras e induzindo a via das
MAPKs. Essa via resulta na expressão de
genes de início imediato que possuem
múltiplas funções, como expressar
outros genes (que são fatores de
transcrição Myc) que causam a
expressão de genes de resposta tardia,
como as ciclinas D.
➡ Só há ciclina D se houver mitógeno.
✳o ciclo só inicia após a célula
acumular ciclina D.
Ponto de restrição: limiar de ativação
atingido ➡ momento no G1 no qual
uma célula passa a não depender mais
de fatores extracelulares para continuar
o Ciclo Celular.
✳se o mitógeno for retirado a célula
entra em quiescência ➡ se o limiar de
ativação já tiver sido atingido a célula
entra em programação celular
autônoma ➡ após ultrapassar o ponto
de restrição.
↳ Feedback positivo ➡ uma ciclina
induz a outra.
Mecanismos de progressão do
Ciclo Celular: Fase S
↳ Mecanismos da Fase S controlam a
abertura das forquilhas de replicação do
DNA ➡ processo regulado ➡ a abertura
da forquilha só pode acontecer uma vez.
✳ O DNA só é replicado uma única vez
a cada Ciclo Celular.
➡ A fosforilação marca que a forquilha
já foi aberta ➡ esse processo é
resetado ao fim do ciclo celular.
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Ciclo Celular
➡ Coesinas mantêm as
cromátides-irmãs unidas antes da
separação.
➡ Duplicação do Centrossomo (o
centrossomo e os microtúbulos
organizam a separação do DNA):
Mecanismos de progressão do
Ciclo Celular: Mitose e Citocinese
➡ Fases da Mitose:
↳ Prófase: integridade do núcleo e
condensação dos cromossomos.
↳ Prometáfase: fragmentação do
envelope nuclear e tentativa de
organização dos cromossomos no meio
da célula para a formação do fuso
mitótico.
↳ Metáfase: alinhamento do DNA no
fuso mitótico ➡ placa metafásica.
↳ Anáfase: separação das cromátides
irmãs.
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↳ Telófase: organização de um anel
contrátil de actina e miosina + o núcleo
se refaz + divisão celular (citocinese).
➡ Fuso mitótico
↳ Depende da interação dos
microtúbulos com o DNA ➡ Ocorre com
os microtúbulos do cinetocoro
(complexo proteico que faz a interação
entre o DNA e o microtúbulo).
↳ Os centrossomos se comunicam a
partir dos microtúbulos interpolares.
↳ Os microtúbulos astrais ligam os
centrossomos com a membrana celular
e tem o papel de levar essas estruturas
para os pólos da célula.
✳ Disparo da anáfase: de gradação das
coesinas (estruturas que ligam as
cromátides irmãs).
➡ Microtúbulos se ligam aos
cromossomos através de proteínas do
cinetocoro
➡ separação das cromátides irmãs
(anáfase)
➡ Citocinese (telófase)
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Ciclo Celular
Diagrama dos três pontos de
checagem do Ciclo Celular
↳ 1°: ponto de restrição (G1 - S), se não
estiver certo entra em quiescência.
↳ 2°: se não estiver correto o DNA
precisa ser reparado (G2 - M).
↳ 3°: se estiver danificado a célula morre
(M).
✳ Permitem que a célula só entre em
proliferação quando necessário e
termine quando o DNA estiver íntegro.
p53 - guardião mestre do ciclo
celular
↳ Erros/ danos ao DNA ativam a
proteína p53 que age de forma a regular
o ciclo celular (fazem a reparação do
DNA ou ocasionam na morte celular).
✳ Esse é um dos principais genes
perdidos em células humanas
cancerosas.
↳ Impede a propagação de mutações,
interrompe a proliferação
hiperestimulada.
Senescência Celular Replicativa -
erosão de telômeros
↳ A maioria das células não podem
proliferar para sempre.
✳ Os telômeros são gastos a cada
replicação do DNA ➡ quando o
telômero chega ao fim, DNA útil é
perdido ➡ a telomerase impede esse
processo (presente em células-tronco)
Raquel Barcelos - BioSau - 1° período