CICLO CELULAR - Mitose e Meiose _ Processos Biológicos (1)

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CICLO CELULAR: 
Mitose e Meiose
Professor Carlos Danilo Cardoso
Biomédico Analista Clínico
CICLO CELULAR
• O ciclo celular é dividido em :
• INTERFASE
• DIVISÃO CELULAR:
• MITOSE: células somáticas
• MEIOSE: células germinativas
CICLO CELULAR
• Função:
• Crescimento do organismo
• Reparação tecidual
• Produção de células sanguíneas
• Produção dos gametas
INTERFASE
• A interfase é o período em que a célula não esta em divisão.
• É fase de maior atividade metabólica.
• Preparação para a divisão celular
• “Repouso”
• A maioria das células passam a maior parte do tempo na 
interfase.
INTERFASE
1. G1: “ SÍNTESE PROTEICA”
• Primeiro período da interfase
• Nesse período ocorre o crescimento da célula (aumento de
massa).
• Intensa síntese de RNA e de proteínas
• DNA encontra-se na forma de eucromatina e heterocromatina
• Primeiro PONTO DE CHECAGEM
INTERFASE
2. S: “DUPLICAÇÃO DO DNA”
• Período no qual ocorre a duplicação
ou replicação do material genético
• Ocorre a duplicação das cromátides
dos cromossomos, ficando cada
cromossomo com duas cromátides-
irmãs unidas pelo centrômero.
• Inicio da duplicação dos centríolos
INTÉRFASE
3. G2: SÍNTESE DE PROTEÍNAS PARA A DIVISÃO CELULAR
• Síntese de biomoléculas necessárias para a divisão celular
• Certifica-se que todo o DNA foi replicado
• Se necessário a célula cresce ainda mais
• Termino da duplicação dos centríolos
• Segundo PONTO DE CHECAGEM
NÚCLEO INTERFÁSICO
• Presença de carioteca
• Presença do nucléolo
• Cromatina de DNA, condensada e frouxa:
• Heterocromatina
• Eucromatina 
MITOSE
APARELHO MITÓTICO:
• O aparelho mitótico é constituído pelos fusos, centríolos,
ásteres e cromossomos.
• O áster é um grupo de microtúbulos irradiados que
convergem em direção do centríolo.
• As fibras do fuso são constituídas por:
• 1. Microtúbulos polares que se originam no pólo.
• 2. Microtúbulos cinetecóricos, que se originam nos cinetecóros
• 3.Microtúbulos livres.
MITOSE
1. PRÓFASE:
• Fase mais longa
• Início da compactação do DNA: formação dos cromossomos
• Centrossomo se afasta do núcleo a caminho dos polos
• desaparecimento do nucléolo
• Inicio da ruptura da membrana nuclear
MITOSE
• Alguns autores chamam a fase final da prófase de
PROMETAFASE
• Nessa fase o envoltório nuclear se fragmenta e os
cromossomos ligam-se ao fuso pelo cinetocoro.
MITOSE
2. METÁFASE:
• Os cromossomos são dispostos pelo fuso no meio da célula, 
formando a PLACA EQUATORIAL ou PLACA METAFÁSICA. 
• Os cromossomos atingem o seu mais alto grau de 
compactação
• O melhor momento para se fazer um estudo de cariótipo
MITOSE
• Os cromossomos estão ligados às fibras do fuso.
• Há dois tipos de fibras no fuso: 
• As contínuas, que vão de centríolo a centríolo, 
• As cromossômicas, que vão de centríolo a centrômero,
MITOSE
3. ANÁFASE:
• Nessa fase ocorre a separação das
cromátides irmãs dos
cromossomos
• Cada cromátide vai para um polo
diferente da célula
• No final desse período cada polo da
célula tem o mesmo número de
cromossomos da célula que iniciou
o processo.
MITOSE
4. TELÓFASE e CITOCINESE:
• Desaparecimento do fuso mitótico
• Nela os cromossomos se
descondensam.
• surge novamente o nucléolo e o
envoltório nuclear.
• Começa a divisão do citoplasma,
com a formação de anel contrátil.
MITOSE
• CITOCINESE:
• Enquanto que a mitose é a divisão
do núcleo (cariocinese) a citocinese
corresponde a divisão do
citoplasma.
• O citoplasma se estreita de fora para
dentro até a célula se dividir em
duas
• A célula voltará ao período G1 da
interfase.
INTERPHASE PROPHASE
Centrosomes
(with centriole pairs)
Chromatin
Nucleolus Nuclear
envelope
Plasma
membrane
Early mitotic
spindle
Centrosome
Centrosome
Chromosome,
consisting of two
sister chromatids
Fragments
of nuclear
envelope
Kinetochore
Spindle
microtubules
Figure 8.6
METAPHASE TELOPHASE AND CYTOKINESIS
Metaphase
plate
Spindle Daughter
chromosomes
Cleavage
furrow
Nucleolus
forming
Nuclear
envelope
forming
ANAPHASE
MEIOSE
• Processo de divisão celular reducional que leva a uma célula 
diplóide (2n) produzir 4 células haplóides (n) com finalidades 
reprodutivas (gametas)
• Somente as células envolvidas com a produção de gametas 
sofrem processos meióticos
MEIOSE
• Uma característica crucial da meiose e que ela gera células
haploides que são geneticamente diferentes umas das outras
e das duas células haploides que formaram o organismo no
primeiro momento.
• A meiose é mais complexa que a mitose e envolve duas
divisões celulares ao invés de uma, mas com apenas uma
etapa de síntese de DNA
• A meiose utiliza quase a mesma maquinaria molecular e os
sistemas de controle que agem na mitose comum.
MEIOSE
• No inicio da meiose, assim como na mitose, os cromossomos 
tem o seu DNA replicado (na fase S meiótica) 
• As duas copias estão intimamente ligadas pelos centrômeros 
sendo chamadas de cromátides-irmãs.
• Principal objetivo: produção dos gametas
• 2 segregações e divisões:
• Meiose I 
• Meiose II
MEIOSE
• EVENTOS PRÉ-MEIOSE:
• As espermatogônias e ovogônias, que são células diplóides,
sofrem sucessivas divisões mitóticas.
• As células filhas dessas células desenvolvem ciclo celular, e
num determinado momento da fase G2 do ciclo celular
ocorrem alterações que levam as células a entrar em meiose e
darem origem a células haplóides.
MEIOSE I
• A meiose I é subdividida em quatro fases, denominadas:
• Prófase I
• Metáfase I 
• Anáfase I
• Telófase I
MEIOSE I
1. PRÓFASE I:
• A prófase I é de longa duração e muito complexa.
• Os cromossomos homólogos se associam formando pares,
ocorrendo permuta (crossing-over) de material genético entre
eles.
• Vários estágios são definidos durante esta fase:
• Leptóteno
• Zigóteno
• Paquíteno
• Diplóteno
• Diacinese
MEIOSE I
1.1 LEPTÓTENO:
• Cromatina: filamentos longos com
aspecto granular (cromômeros).
• Cromômeros se aproximam e inicia-se
o processo de pareamento dos
homólogos.
• Nesta fase inicial, as duas cromátides-
irmãs de cada cromossomo estão
alinhadas tão intimamente que não
são distinguíveis.
MEIOSE I
1.2 ZIGÓTENO:
• Os cromossomos homólogos
começam a combinar-se
estreitamente ao longo de toda a
sua extensão.
• Pareamento dos homólogos
(sinapse)
• Início da formação do complexo
sinaptonêmico
MEIOSE I
COMPLEXO SINAPTONÊMICO:
• Estrutura de três partes de material
proteico (semelhante a uma fita)
que serve para alinhar e unir
os CROMOSSOMOS homólogos
pareados.
• Complexo de recombinação: se
organiza sobre uma quebra da fita
dupla em uma cromátide, liga-se a
sequência de DNA correspondente
no homologo próximo e ajuda a
enovelar em seu par (alinhamento
pré-sináptico)
MEIOSE I
1.3 PAQUÍTENO:
• O pareamento é completo e cada par de
homólogos aparece como um bivalente
(às vezes denominados tétrade porque
contém quatro cromátides)
• Neste estágio ocorre o crossing-over, ou
seja, a troca de segmentos homólogos
entre cromátides não irmãs de um par
de cromossomos homólogos.
• Fase mais longa da Prófase I
MEIOSE I
• Os cromossomos os homólogos estão unidos por sinapses ao
longo de todo seu comprimento
• O estagio de paquíteno pode persistir por dias ou mais tempo,
ate a desinapse iniciar no diplóteno com a desorganização dos
complexos sinaptonêmicos e a concomitante condensação e o
encurtamento dos cromossomos.
MEIOSE I
CROSSING-OVER: Entrecruzamento
• Ocorre por interações entre sequencias de DNA
complementar (chamadas de sítios de pareamento) nos dois
homólogos;
• Na maioria dos organismos, o pareamento estável requer
recombinação genética entre os homólogos
• Produção de quebras programadas na fita dupla de DNA da
cromátide um fragmento de uma cromátide materna e
trocado por um fragmento correspondente de uma cromátide
do homologo paterno
JUNÇÃO DE 
HOLLIDAY
MEIOSE I
1.4 DIPLÓTENO
• Cromossomos estão mais
condensados.
• O complexo sinaptonêmico se
desorganiza.
• Cromossomos homólogosseparam-
se e permanecem ligados onde
ocorreu permuta: Quiasmas
MEIOSE I
1.5 DIACENESE:
• Fase de transição para metáfase
• Quiasmas deslocam-se para as
extremidades dos cromossomos
(terminalização)
• Fragmentação do envoltório nuclear.
• Inicia-se formação do fuso
MEIOSE I
2. METÁFASE I:
• Há o desaparecimento da membrana nuclear.
• Forma-se um fuso e os cromossomos pareados se alinham no 
plano equatorial da célula com seus centrômeros orientados 
para polos diferentes.
MEIOSE I
3. ANÁFASE I:
• Os dois membros de cada bivalente se separam e seus
respectivos centrômeros com as cromátides-irmãs fixadas são
puxados para polos opostos da célula.
MEIOSE I
4. TELÓFASE I:
• Nesta fase os dois conjuntos haplóides de cromossomos se
agrupam nos polos opostos da célula.
MEIOSE I
MEIOSE II
• Divisão equacional
• A meiose II tem início nas células resultantes da telófase I, 
sem que ocorra a Intérfase. 
• A meiose II também é constituída por quatro fases:
• Prófase
• Metáfase
• Anáfase
• Telófase 
MEIOSE II
1. PRÓFASE II:
• É bem simplificada, visto que os
cromossomos não perdem a sua
condensação durante a telófase I.
• Depois da formação do fuso e do
desaparecimento da membrana
nuclear, as células resultantes
entram logo na metáfase II.
MEIOSE II
2. METÁFASE II:
• Os 23 cromossomos subdivididos em duas
cromátides unidas por um centrômero
prendem-se ao fuso.
3. ANÁFASE II:
• Após a divisão dos centrômeros as
cromátides de cada cromossomo migram
para polos opostos.
MEIOSE II
4. TELÓFASE II: 
• Forma-se uma membrana nuclear ao redor de cada conjunto 
de cromátides.
• Divisão em 4 células-filhas haploides
Prófase II Metáfase II Anáfase II Telófase II
QUESTÃO NORTEADORA
• Explique as etapas:
• 1. mitose
• 2. meiose:
• ALBERTS, B.; BRAY, D.; JOHNSON, A. et al. Fundamentos da 
Biologia Celular. Uma Introdução à Biologia Molecular da 
Célula. Porto Alegre: Artes Médicas Sul. 2004/2006. 
• DE ROBERTIS, E.D.P.; DE ROBERTIS, E.M.F. Bases da Biologia 
Celular e Molecular. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. 
2001. 
• JUNQUEIRA, L.C.; CARNEIRO, J.. Biologia Celular e Molecular. 
Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. 2002. 542p. 
• ALBERTS, B.; BRAY, D.; JOHNSON, A. et al. Biologia Molecular 
da Célula. 3 ed. Artes médicas, Porto Alegre, 2002.
• CARVALHO, H.F.; RECCO-PIMENTEL, S.M.. A Célula. São 
Paulo: Manole, 2001.