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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