Aula 6- Ciclo Celular
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Aula 6- Ciclo Celular

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Disciplina Biologia Celular II: Aula de Ciclo Celular. Atualizada em Janeiro de 2012.

Autoria: Marcia Attias e Narcisa Cunha e Silva 1

O ciclo celular
OBJETIVOS

 Ao final desta aula, você deverá ser capaz de:

• Definir o que é ciclo celular.

• Listar e caracterizar as quatro fases que compõem o ciclo celular.

• Descrever o mecanismo básico de controle do ciclo pelas ciclinas e quinases
associadas a ciclinas (Cdks).

• Conceituar o que são e onde se situam os pontos de checagem.

• Relacionar a proteína p53 ao surgimento de tumores malignos.

• Conceituar G0

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O ciclo celular
INTRODUÇÃO

O ciclo celular, que você estudará agora do ponto de vista celular, já foi estudado na
disciplina Genética.
Ao longo de toda a vida de um organismo, mesmo depois de terminado o período de
crescimento, várias de suas células continuarão se dividindo, seja para renovação de
tecidos, como o epitélio intestinal e as células sangüíneas, seja para reparo de lesões,
como um corte na pele ou a fratura de um osso.
A etapa de divisão celular, que você estudará na Aula 7, compreende a mitose, na qual o
DNA é dividido em duas cópias idênticas, e a citocinese, quando a membrana plasmática
se estrangula, dividindo o citoplasma, suas organelas e estruturas, entre as células-filhas.
Cada célula-filha entra então no período de intérfase. O nome intérfase induz à idéia de
que esse período é apenas o intervalo entre duas divisões celulares. Quando os períodos
do ciclo celular foram denominados, os pesquisadores realmente consideravam a
intérfase apenas como o intervalo entre duas divisões, porque eram as divisões celulares
que mais chamavam a atenção, eram mais fáceis de observar, por isso mais estudadas.
Com o tempo, ficou claro que é durante a intérfase que a célula desempenha todas as
suas funções. Nesse período, ocorre a síntese de componentes celulares citoplasmáticos e
a duplicação do DNA. Uma divisão é sempre precedida de uma intérfase e após esta,
muitas vezes sobrevém uma divisão. Esta é, em essência, a dinâmica do ciclo celular
(Figura 6.1).

Figura 6.1: O ciclo
celular de uma célula
de mamífero é
composto por um
período de crescimento
e uma divisão. A fase de
divisão, ou Fase M leva
cerca de uma hora. O
período de síntese
inclui uma fase de
crescimento (G1) , a
duplicação do DNA (S) e
um segundo período de
crescimento (G2). O
conjunto formado pelas
fases G1, S e G2 é
chamado de intérfase.

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AS FASES DO CICLO CELULAR
A Figura 6.1 sintetiza os principais acontecimentos do ciclo celular de uma célula de

mamífero típica. A fase M, ou de divisão celular, em geral dura apenas cerca de uma hora,

mas é muito impactante, pois vemos ao microscópio óptico, em tempo real, a condensação

e movimentação dos cromossomos, a separação das células-filhas etc. (Acesse a plataforma

para ver um desses vídeos). Já na intérfase, a simples observação ao microscópio óptico não

dá nenhuma indicação da intensa atividade que ocorre nesse período.

A intérfase compreende três fases: G1, S e G2. As fases G1 e G2 correspondem a

intervalos (G de gap, espaço em inglês) onde a célula cresce para recuperar o volume que a

célula-mãe tinha antes da divisão. Nesse período, são sintetizadas membranas, tanto

membrana plasmática, para permitir que a célula cresça, quanto membranas do complexo

de Golgi e do retículo endoplasmático. Além disso, organelas celulares como mitocôndrias

crescem e se clivam. Sem esse acréscimo de volume, a cada divisão, as células-filhas

seriam menores (veja a Figura 6.2). Na fase S (de Síntese), o DNA é duplicado. Note que a

mitose só se inicia depois de garantida a herança que cada célula-filha vai receber. Nisso

consiste a beleza do ciclo celular: cada fase só tem início depois de cumprida a tarefa

anterior. Isso evita que sejam produzidas células onde possa estar faltando alguma parte do

genoma. De forma análoga, a célula não consegue formar membrana plasmática, retículo

ou Golgi, a não ser pela incorporação de elementos à estrutura preexistente. Assim, cada

célula-filha precisa herdar parte do Golgi, do retículo e também mitocôndrias da célula-

mãe.

Num organismo adulto, cada tipo celular o ciclo tem uma duração diferente, desde

algumas horas, até anos. Nesses ciclos, o que tem duração variável é principalmente a fase

G1. As fases S e M têm duração aproximadamente constante em um organismo. A fase S,

quando o DNA é duplicado, requer 10 a 12 horas, bem mais que a fase M, que é

especialmente curta, durando cerca de uma hora.

“Crescei e multiplicai-vos.”

 Será que dá para multiplicar sem crescer??

No início do desenvolvimento embrionário, o zigoto, ou célula-ovo, sofre ciclos

sucessivos de mitose em que as células-filhas são cada vez menores. Nessa fase, diz-se que

o ovo está sofrendo clivagem e, embora o número de células aumente, o volume do

embrião é quase igual ao da célula inicial (Figura 6.2). Esta é uma situação especial em

que o ciclo celular é uma sucessão de fases S e M, sem parar em G1 e G2. Isso acontece

porque a célula-ovo tem, quando comparada às células do indivíduo adulto, um grande

volume citoplasmático, e nesse citoplasma há um estoque das moléculas necessárias para

que a célula ovo se divida muitas vezes sem precisar esperar que essas moléculas sejam

sintetizadas de novo durante a intérfase. Em conseqüência disso, as divisões são rápidas,

mas o volume das células-filhas vai diminuindo, embora o do núcleo (DNA) permaneça

constante. Num determinado momento, o estoque citoplasmático de moléculas se reduz,

ficando abaixo do necessário para disparar a duplicação do DNA e a mitose. A partir daí,

nas etapas seguintes do desenvolvimento, essas células continuarão não apenas a se dividir,

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mas começarão a se diferenciar nos diversos folhetos e anexos embrionários. Que

moléculas serão estas? Continue acompanhando a aula que você já descobre.

Figura 6.2: No início de seu desenvolvimento, o zigoto sofre sucessivas clivagens, um tipo de ciclo
celular no qual a intérfase é curta e não ocorre crescimento das células-filhas, embora o DNA seja
duplicado entre uma divisão e a seguinte.

CONTROLE DO CICLO CELULAR
Mesmo para um leigo, as imagens de uma célula em divisão são sempre

surpreendentes: a sincronia do afastamento dos cromossomos na anáfase, o

estrangulamento que separa as células-filhas, a recomposição do envoltório nuclear, tudo

parece orquestrado como num teatro onde fios invisíveis coordenam os movimentos dos

bonecos, no caso, as células.

Essa seqüência ordenada de eventos não se restringe à mitose, ela é característica de

todo o ciclo celular: o DNA só vai se duplicar após a fase de síntese e crescimento celular,

e a mitose só se inicia se o DNA estiver duplicado e a célula tiver o tamanho correto.

Concluindo: o disparo de cada etapa do ciclo celular é feito durante a etapa anterior. É

como o ciclo de uma máquina de lavar: encher → lavar→ enxaguar→ centrifugar. A
máquina possui sensores para medir o nível de água, temporizadores para que cada etapa

dure apenas o necessário... Mas, e na célula? Quais são os sensores que liberam a etapa

seguinte?

Esse mistério começou a ser elucidado a partir de experimentos