Divisão Celular (mitose e meiose) e Gametogênese

Prévia do material em texto

CONCEPÇÃO E FORMAÇÃO DO SER HUMANO 
 
 
DIVISÃO CELULAR: processo pelo qual a maioria das células humanas são capazes de realizar → reprodução celular 
• Dois tipos de divisão: divisão celular somática e divisão celular reprodutiva → diferentes objetivos 
• Célula somática: todas as células com exceção das germinativas 
• Célula germinativa: é um gameta (espermatozoide ou ovócito) ou qualquer precursora de gameta 
• Objetivos da divisão celular: reposição de células mortas ou lesadas, crescimento tecidual, produção de 
gametas (reprodução com variabilidade genética) 
 
→ Ciclo celular: conjunto de fases que uma célula passa para duplicar-se, dando 
origem a duas células novas 
• Constituído por duas fases → a interfase e a mitose/meiose 
• Orientado por pontos de controle que vão determinar o tempo de cada 
etapa e monitorar a síntese de DNA → evitam a proliferação 
descontrolada e formação de tumores, garantem a integridade do 
genoma, de sua estrutura e função (anomalias congênitas) 
 
Intérfase: fase mais longa do ciclo celular 
• Replicação do DNA 
• Estado de grande atividade metabólica → maior parte do crescimento 
• Três fases: G1 → S → G2 
 
→ Fase G1: intervalo entre a fase de divisão e a fase S 
• Dura entre 8 a 10h (considerando um ciclo celular de 24h) → 35% do tempo → pode variar 
• Algumas células permanecem em G1 por um longo tempo ou para sempre → fase G0 (células nervosas) 
• Metabolicamente ativa 
• Replicação da maior parte de suas organelas e de seus componentes citosólicos 
• Replicação dos centrossomos 
 
→ Fase S: intervalo entre G1 e G2 → dura cerca de 8h 
• Replicação do DNA 
• Uma vez iniciada a fase S, a célula está comprometida a passar pelo restante do ciclo celular 
 
→ Fase G2: intervalo entre S e a fase de divisão celular propriamente dita 
• Dura entre 4 a 6h → 20% do tempo 
• Crescimento celular 
• Síntese de enzimas e proteínas necessárias para o processo de divisão (tubulina) 
• Replicação do centrossomos termina → cromossomos separam-se 
 
 
 
Mitose: divisão de células somáticas → crescimento do corpo, diferenciação e regeneração tecidual 
• Resulta em duas células filhas idênticas a célula mãe → divisão exata da informação genética 
• Células diploides e haploides realizam mitose 
• Processo continuo dividido em 5 estágios: prófase, prometáfase, metáfase, anáfase e telófase 
 
→ Prófase: 
• Condensação gradual dos cromossomos 
• Formação do fuso mitótico 
• Formação de um par de centrossomos/centríolos → 
irradiação de microtúbulos 
• O cromossomo duplicado é formado por duas 
cromátides irmãs unidas por um centrômero 
• Cinetócoro → complexo proteico no exterior de 
cada centrômero → microtúbulos ligam-se 
 
→ Prometáfase: 
• Rompimento da membrana nuclear 
• Cromossomos conseguem se dispersar dentro da 
célula 
• Microtúbulos do fuso mitótico se ligam ao 
cinetócoros dos cromossomos 
 
→ Metáfase: 
• Máxima condensação dos cromossomos → visualização microscópica 
• Alinhamento dos cromossomos no plano equatorial da célula → placa de metáfase 
 
→ Anáfase: 
• Marcada pela duplicação dos centrômeros, os quais se separam 
• Cada cromátide se move para o lado oposto → cromossomos filhos independentes 
• Apresentam um formato de V 
 
→ Telófase: 
• Começa após o termino do movimento dos cromossomos para os polos 
• Cromossomos começam a se descondensar → retornam ao formato de 
cromatina 
• Membrana nuclear se forma novamente ao redor de cada massa de 
cromatina 
• Nucléolos reaparecem 
• Fuso mitótico se desfaz 
 
→ Citocinese: divisão do citoplasma e das organelas em duas células idênticas 
• Começa normalmente no final da anáfase → formação do sulco de clivagem → termina após a telófase 
• Microfilamento de actina formam um anel contrátil que puxa progressivamente a membrana plasmática 
para dentro → forçando uma invaginação 
• Sulco de invaginação é sempre perpendicular ao fuso mitótico 
Correlação clínica: células cancerosas 
em divisão descontrolada → formação de 
massa celular (tumores) → tratamento 
com quimioterapia → substancias que 
interrompem a divisão celular inibindo a 
formação do fuso mitótico → matam 
todos os tipos de células que se dividem 
rapidamente, inclusive as saudáveis → 
efeitos colaterais como náuseas, diarreia, 
perda de cabelo, fadiga e queda da 
imunidade 
Controle do destino celular: 
• Três destinos possíveis: permanecer viva e funcionando sem se dividir (fase G0), crescer e se dividir ou 
morrer (apoptose) 
• Ativação e inativação das proteinoquinases dependentes de ciclinas (Cdks) regulam o início da replicação do 
DNA, mitose e citocinese → união entre Cdks e ciclinas dispara os eventos que controlam a divisão 
• Apoptose celular → morte ordenada e geneticamente programada → genes de ‘’suicídio celular’’ produzem 
enzimas que danificam a célula 
 
Meiose: processo pelo qual células diploides (2n) dão origem a gametas haploides (n) 
• Divisão celular exclusiva de células germinativas 
• Ocorre nas gônadas (ovários e testículos) → produção de gametas 
(gametogênese) → 23 cromossomos 
• Gera variabilidade genética: crossing-over, segregação independente 
dos homólogos e fecundação 
• Ocorre em duas etapas sucessivas: meiose I e meiose II 
 
→ Meiose I: divisão reducional → numero de cromossomos é reduzido a 
metade 
• Recombinação genética → crossing over 
• Prófase I: cromossomos encolhem e se condensam 
◦ Membrana nuclear e nucléolo desaparecem 
◦ Formação do fuso mitótico 
◦ As duas cromátides irmãs de cada par de cromossomos homólogos 
se emparelham → sinapse → quatro cromátides alinhadas → 
tétrade 
◦ Troca de ‘’pedaços’’ entre as cromátides não irmãs → 
permutação/crossing-over → variabilidade 
• Metáfase I: começa quando a carioteca desaparece 
◦ Alinhamentos das tétrades na placa de metáfase da célula → 
cromossomos homólogos lado a lado 
• Anáfase I: cromossomos homólogos são ‘’puxados’’ 
◦ Disjunção: cromossomos homólogos são separados em polos 
opostos 
◦ Cromátides irmãs permanecem unidas pelo centrômero 
◦ Numero de cromossomos é dividido pela metade 
• Telófase I e citocinese: começa após o termino do movimento dos 
cromossomos para os polos 
◦ Semelhante a mitose 
◦ Cromossomos começam a se descondensar → retornam ao formato 
de cromatina 
◦ Membrana nuclear se forma novamente ao redor de cada massa de 
cromatina 
◦ Nucléolos reaparecem e fuso mitótico se desfaz 
◦ Divisão do citoplasma e das organelas em duas células idênticas → 
sulco de clivagem 
• Os 23 pares de cromossomos homólogos ordenam-se de forma 
independente → cromossomos materno e paterno são aleatoriamente 
organizados → 223 combinações diferentes (+8 milhões) → variabilidade 
• Duas células com metade dos cromossomos inicial (haploides) 
→ Interfase meiótica 
• Bastante breve 
• Não possui fase S → não há síntese de material genético entre a primeira e a segunda divisão meiótica 
 
 
→ Meiose II: semelhante à mitose normal → difere apenas a quantidade de cromossomos (23 ao invés de 46) 
• Etapa equacional → não reduz o numero de cromossomos 
• 5 fases: prófase II → metáfase II → anáfase II → telófase II → citocinese 
• Os centrômeros se duplicam e separam → cromátides irmãs afastam-se para lados opostos da célula 
• 4 gametas haploides geneticamente diferentes da célula diploide inicial 
 
 
 
 
GAMETOGÊNESE: processo de formação de gametas que ocorre em organismos geralmente dotados de reprodução 
sexuada → meiose celular 
• Espermatogênese no sexo masculino 
• Ovogênese no sexo feminino 
• Gametas masculinos e femininos se desenvolvem conforme padrões de expressão gênica (XX ou XY) 
• Células germinativas primordiais (PGCs) são reconhecíveis na 4ª semana do desenvolvimento → fora do 
embrião → endoderma do saco vitelino → migram para o dorso do embrião → estimulam a formação das 
gônadas 
 
Espermatogênese: formação degametas masculinos 
• PGCs (gonócitos) permanecem latentes até a puberdade 
• Espermatogênese ocorre continuamente desde a puberdade até a morte 
• Esperma é formado somente após maturidade sexual 
• Processo completo dura 64 dias → mitose da espermatogônia leva 16 dias 
+ primeira divisão meiótica 8 dias + segunda divisão meiótica 16 dias e 
espermiogênese 24 dias 
• Cada ejaculação possui cerca de 200 milhões de espermatozoides → 1012 
durante toda a vida 
• Na puberdade, os testículos começam a secretar quantidade crescentes de 
testosterona → estimula o crescimento dos testículos, amadurecimento 
dos túbulos seminíferos e início da espermatogênese 
• Início da puberdade → testosterona 
◦ Células de Sertoli se diferenciam nos túbulos seminíferos 
◦ PGCs latentes sofrem várias mitoses diferenciando-se em 
espermatogônias (2n) → ficam imunologicamente privilegiadas pela 
barreira hematotesticular 
CORRELAÇÃO CLÍNICA: 
Erro ocorre na Meiose I: os gametas apresentam um 
representante de ambos os membros do par de 
cromossomos ou não possuem todo um cromossomo. 
Erro ocorre na Meiose II, os gametas anormais contêm 
duas cópias de um cromossomo parental (e nenhuma 
cópia do outro) ou não possuem um cromossomo. 
• Espermatogônias sofrem mitose → espermatócito primário (2n) → passam do lado basal em direção ao lado 
luminal do epitélio seminífero (fase migratória) 
• Espermatócitos primários iniciam a meiose I → espermatócitos secundários (n) → meiose II → espermátides 
• Espermiogênese: espermátides (n) sofrem diferenciação celular → espermatozoides maduros → cabeça 
(acrossomo) + peça intermediária (mitocôndrias) + cauda 
• Armazenamento de espermatozoides no epidídimo 
• Sofrem um processo de capacitação no trato genital feminino → mudanças no acrossomo que os preparam 
para liberar enzimas necessárias a penetração do ovócito 
• 
 
Ovogênese: formação de gametas femininos 
• Inicia-se durante o desenvolvimento fetal da mulher 
• Células germinativas primordiais femininas são rodeadas pelas células 
somáticas de suporte → sofrem várias mitoses e se diferenciam em 
ovogônias (2n) 
• 3ª semana de desenvolvimento: ovogônias sofrem varias mitoses → 
ovócitos primários (2n) 
• 12ª semana de desenvolvimento: ovócitos primários entram em meiose I 
tornando-se latentes na prófase 
• Apenas cerca de 400 ovócitos amadurecem e ovulam como parte de um 
ciclo menstrual da mulher 
• Quando a mulher atinge a maturidade sexual → folículos individuais 
crescem e amadurecem 
• Pouco antes da ovulação, o ovócito primário completa a meiose I → 
ovócito secundário (n) + primeiro corpúsculo polar (degeneração) 
• Ovócito secundário inicia a meiose II e para na metáfase → somente será 
concluída se houver fertilização 
 
→ Folículo primordial – foliculogênese 
• Cápsula pavimentosa formada por uma camada única de células foliculares epiteliais derivadas das células 
somáticas de suporte → envolve firmemente cada ovócito primário 
• Antes de um ciclo, o epitélio folicular se espessa → camada de células cúbicas → folículos primários 
• Células foliculares e o ovócitos secretam material acelular composto de glicoproteínas → zona pelúcida 
• Epitélio folicular de 5 a 12 folículos primários prolifera → formação de uma cápsula com multicamadas de 
células ao redor do ovócito → folículos em crescimento → grande parte se degenera 
• Apenas um dos folículos vai continuar a crescer (absorção de liquido) → folículo vesicular maduro/folículo 
de Graaf maduro 
 
Importância clínica: 
• Garantia da constância do número de cromossomos e da integridade do genoma 
• Erros no mecanismo de divisão celular → formação de indivíduos com número anormais de cromossomos 
• Não disjunção meiótica → defeitos do desenvolvimento