Aula 2 - Ciclo celular Mitose e Meiose

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Fernando Castro - PUC Minas 1° Período - Aula 2 – 04 e 11/08/20 1 
 
CICLO CELULAR - MITOSE E MEIOSE
Divisão Celular 
O ser humano inicia sua vida como um óvulo fertilizado 
(ovócito + espermatócito → zigoto), uma célula 
diploide a partir da qual surgem todas as células do 
corpo. A frequência das divisões celulares varia com o 
tipo e o estado fisiológico de cada célula, por exemplo: 
• células do Duodeno se dividem a cada 24 horas 
• células do Esôfago semanalmente 
• células nervosas e musculares adultas não se 
dividem → a maioria delas 
• células do fígado, rins e pulmões só voltam a se 
dividir para reconstituir partes lesadas. 
Meiose 
Meiose é o mecanismo que reduz o número de 
cromossomos, por meio de duas divisões consecutivas, 
assim, é a divisão encarregada de formar os gametas 
• Células germinativas = Conteúdo haploide (n) 
• Formação de gametas (masc. e fem.) 
• n = 23 cromossomos 
• Formação de gametas 
• Meiose I → reducional 
o Separação dos 
homólogos 
• Meiose II → equacional 
o Separa cromátides 
irmãs = 4 gametas 
haploides 
 
Mitose 
A mitose é, obviamente, crucial para o crescimento e 
a diferenciação, mas ela constitui apenas uma 
pequena parte do ciclo de vida de uma célula. 
• Células somáticas = Conteúdo diploide (2n) 
• 2 células filhas idênticas 
• 2n = 23 pares de cromossomos homólogos 
o 46 cromossomos 
• Crescimento e diferenciação 
• Equacional (E!) 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ciclo celular 
São as etapas de vida de uma célula, da sua origem até 
a sua divisão, e pode ser dividida em 2 períodos: 
Mitose → Interfase → Mitose 
O período entre duas mitoses sucessivas = interfase 
 
INTERFASE 
É o ‘estado no qual a célula passa a maior parte da 
vida’, isto é, a célula vive na interfase e só quando 
precisa se dividir que ela entra na mitose. Assim, 
enquanto isso, na interfase trabalha e permanece: 
• Num período de crescimento (em tamanho) e 
metabolismo pleno da célula, com intensa 
atividade gênica e produção de proteínas. 
 
Após a mitose, que a deu origem, esta célula entra em 
uma fase, chamada G1, em que não há síntese de 
DNA, mas ela realiza dezenas de outras atividades. 
• G1 = momento mais ativo → se preparando 
• G1 pode durar por horas, dias ou anos 
o G1→G0, casos onde não mais divisão 
Mitose 
Período de divisão propriamente dito, onde uma 
célula dá origem a duas. Normalmente, etapa + veloz. 
• Dura apenas ‘1 a 2 horas’ 
• O processo de mitose é contínuo, mas 5-6 
estágios, são distinguidos: 
o prófase, 
o Prometáfase 
o Metáfase 
o anáfase 
o telófase → Citocinese 
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Fases da Interfase 
Durante a interfase, os cromossomos estão 
distendidos como longas e finas fitas emaranhadas de 
DNA no núcleo (espalhados homogêneamente), então 
a célula expressa seus genes e, durante parte dessa 
fase, duplica os cromossomos. Uma vez concluída a 
duplicação cromossômica pode começar a mitose. 
 
Fase G1 
• Se as condições são favoráveis: a célula avança 
até o ponto de restrição: 
o Síntese mRNA → sintetizar proteínas 
necessárias para replicação do DNA. 
o Produção de proteínas quinases 
dependentes de ciclinas (CDKs). 
o O DNA é analisado para saber se está 
apto para ser replicado 
• Se condições desfavoráveis: a célula retarda a 
G1 e pode entrar em G0 
o pH, temperatura, falta de algum 
estímulo, ATP ... 
• Não há síntese de DNA → apena checagem 
Fase S 
Lembrar → S de síntese 
• Duplicação do material genético 
o Abrir a dupla fita 
o DNA Polimerase 
o Telômeros 
o Várias enzimas e proteínas agindo 
• Formação das cromátides irmãs, unidas pelo 
centrômero do cromossomo 
Fase G2 
• Síntese de RNA, proteínas e 
outras estrutura necessárias → 
célula precisa ganhar corpo, tem 
que ter insumo para 2 células 
• Para a divisão celular o DNA é verificado 
o Qualidade da replicação, se não passa 
no teste precisa ser corrigido primeiro, 
para então entrar na fase M 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fases da Mitose (PROMETo ANA TELefonar) 
Na mitose, os cromossomos duplicados se condensam, 
a expressão gênica cessa, o envelope nuclear é 
degradado, e o fuso mitótico é formado pelos 
microtúbulos e proteínas. Cromossomos condensados 
são capturados pelo fuso, um conjunto completo é 
puxado para cada extremidade e um envelope nuclear 
se forma em torno de cada conjunto cromossômico. Na 
fase final, a célula divide para formar 2 células-filhas. 
 
Prófase 
• Condensação dos cromossomos 
• fuso mitótico e centrossomos 
A mais longa das etapas, possui 5 sub-etapas, dentre 
elas a 3ª é a PAQUÍTENO → Crossing-Over 
a) Variabilidade Genética → Complexo Sinaptonêmico 
 
Prometáfase → Metáfase 
• Previamente temos o rompimento da 
membrana nuclear, a fixação dos 
cromossomos aos microtúbulos e 
Congressão 
• condensação máxima 
• plano equatorial 
 
Anáfase 
• separação 
• cromátides irmãs se dirigem aos polos opostos 
da célula 
 
Telófase → Citocinese 
• descondensação cromossômica 
• invaginações para divisão 
• formação da membrana nuclear 
+ 
• Clivagem do citoplasma (citocinese) 
• envelope nuclear completo 
• regeneração dos microtúbulos 
→ 
Produção 
de insumo 
p/ uso na 
fase S 
Produção 
de insumo 
p/ uso na 
fase M 
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PONTOS DE CHECAGEM 
O ciclo celular é orientado por pontos de controle que 
determinam o tempo despendido em cada etapa 
mitótica. Esses pontos monitoram e controlam: 
• a precisão da síntese de DNA 
• montagem/fixação da rede de microtúbulos 
que permite o movimento dos cromossomos. 
Caso seja detectada uma lesão no genoma, esses 
pontos de controle mitóticos interrompem a 
progressão do ciclo celular até que reparos sejam 
realizados ou, se o dano for excessivo, até que a célula 
seja instruída a morrer por morte celular programada 
(um processo chamado de apoptose). 
 
G1: O ambiente é favorável? A célula aumentou de 
volume? Tenho como começar a sintetizar (DNA bom)? 
G2: Todo DNA foi replicado? A célula suporta os dois 
materiais? O meio é favorável? O DNA foi danificado? 
Metáfase: Todos cromossomos estão ligados ao fuso? 
 
 
 
 Mutações na replicação, por exemplo, vamos 
dizer que tomamos bastante sol em um dia, no qual a 
nossa célula da pele estava se replica, se não tenho 
esses pontos de checagem, existe uma chance grande 
de proliferar uma célula cancerosa. 
 
Fases da Meiose 
Tipo de divisão celular que é exclusivo de células 
germinativas, a meiose consiste em uma etapa de 
replicação do DNA seguida de duas etapas de 
segregação cromossômica e divisão celular 
• Duas divisões nucleares distintas, Meiose I 
e Meiose II, que ocorrem consecutivamente 
a) Meiose I → Prófase I → Metáfase → Anáfase → 
Telófase → INTERCINESE → Meiose II ... 
 
Na meiose I, os cromossomos fazem sinapse e 
recombinam-se → um crossing over é visível à medida 
que os homólogos se alinham na metáfase I 
Anáfase I: troca de DNA entre os homólogos é evidente 
→ cromossomos são puxados para polos opostos 
 
A própria DNA polimerase, revê a montagem. 
 
 Ao longo da vida a gente acumula mutações o 
tempo todo, esse é uma justificativa por exemplo de 
termos uma maior incidência de câncer em idoso. 
 
 Código genético degenerado: mais de um 
códon (trincas) podem codificar um mesmo 
aminoácido e, com isso, diminuo a chance de erro. 
 
Metáfase = melhor 
momento para a 
visualização do 
cromossomo → bem 
condensado e com 
estruturas aparentes 
e sem núcleo 
 
Colchicina = impede a 
formação dos fusos (para o processo na Metáfase) 
 
 
 
 
 
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INTERCINESE: Este intervalo prepara a célula para 
iniciar o segundo ciclo de divisão da Meiose 
• Ao contrário da interfase I, aqui não ocorre 
síntese de DNA (duplicação do materialgenético), há síntese apenas de mRNA → 
Célula apenas aumenta seu material 
 
Os eventos da meiose 
II são idênticos aos 
eventos da mitose, 
exceto pelo fato de 
que na mitose o 
ponto de partida é 
um número duas 
vezes maior de 
cromátides que na 
meiose II. 
 
Cromossomos dos 
gametas resultantes 
não são idênticos 
 
Consequências e importância da Meiose 
 
1. Formação de quatro células filhas, cada uma com n 
cromossomos, a partir de uma célula mãe com 2n 
cromossomos. 
• Este fator é fundamental para a reprodução 
sexuada, pois sem ela a cada fecundação o 
número de cromossomos dobraria 
2. Muitas possibilidades de composição genética dos 
gametas devido ao pareamento aleatório dos 
cromossomos na Metáfase I 
• Esse é o fator que explica a lei da 
associação independente dos genes (2 ª 
Lei de Mendel) 
i. Pareamento diferentes 
ii. Características específicas 
• Formação de gametas em função do 
alinhamento na Metáfase I 
3. Geração de variabilidade devido à ocorrência de 
permuta gênica (crossing over) durante o 
paquíteno da prófase I. 
• Hotspots de permuta 
4. Baixa Variabilidade + Mudança ambientais 
drásticas = Risco de extinção 
 
 
 
 
 
 
Estudo Dirigido 
1. Porque variabilidade genética é importante? 
Importante para a sobrevivência da espécie, a 
variabilidade permite que organismos surjam com 
mutações e adaptações, onde em momentos de 
eventos de extinção ou extrema variação, parte desses 
seres possam sobreviver e perpetuar. 
 
2. Eu tenho o mesmo gene que alguém que tem 
anemia falciforme, então porque eu não 
tenho a doença? Explique 
O gene está presente em todas as pessoas, o que 
diferencia a pessoa ter ou não tal doença é a expressão 
desse gene, onde permanecerá expresso da maneira 
corre numa pessoa normal e incorreta numa com 
anemia falciforme, assim as células desses perdem 
uma importante questão estrutural da hemoglobina 
que de deforma e perde sua função 
 
3. Dê as informações e características básicas 
sobre Gametogênese Masculina e Feminina 
 
4. Como vejo os cromossomos autossomas X 
cromossomas sexuais 
Ao realizar uma cariotipagem, é possível organizar os 
cromossomos por ordem de tamanho, do 1 ao 22de 
forma decrescente, e por semelhança, onde 
organizamos os pares. Os cromossomos sexuais, são 
distintos e percebidos pela morfologia, normalmente 
são colocados por último, mas pela lógica tem um 
tamanho entre o 6-8. 
5. Qual a ação dos microtúbulos na mitose 
 
6. Quais são as duas leis de Mendel. Explique-as 
e dê exemplos médicos 
 
7. Porque a variabilidade de vírus de RNA é 
maior do que dos de DNA. 
RNA é mais instável, então entra contantemete em 
mutação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Desenhos esquemáticos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Referências 
• Material dado em sala e resumos 
• Genética Médica - Thompson 
o Cap 2 – pg 33 
• Introdução a genética – Griffths 
o Cap 2 – pg 36 e Cap 7 – pdf 256 
• Fundamentos da Biologia Celular - Alberts 
o Capítulos 5 - pg 171