CICLO CELULAR II - BIOLOGIA CELULAR - BIO 111

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Ciclo Celular II 
 
-A divisão de uma célula em duas ocorre na fase 
M do ciclo celular. Essa fase consiste na 
separação do material genético/mitose ou na 
divisão do citoplasma (citocinese). 
-De maneira geral, os cromossomos se 
condensam, os fusos mitóticos são formados 
para puxar os cromossomos, o envoltório 
nuclear se rompe, permitindo a ligação dos fusos 
e os cromossomos são separados. 
-Depois disso, acontecem os eventos de maneira 
inversa: os cromossomos se descondensam, os 
fusos são desfeitos, o envoltório é reorganizado 
e, por fim, acontece a divisão do citoplasma. 
-Todos esses eventos 
estão divididos em 5 
etapas na mitose: 
prófase, pró-
metáfase, metáfase, 
anáfase e telófase. Uma sexta etapa é a 
citocinese, completando a divisão celular, 
lembrando que existem pontos de checagem e o 
controle pelo complexo ciclina-CDK. 
-Caracteriza-
se pela 
condensação 
gradual dos 
cromossomos -
> observa-se 
na imagem 
microscópica que eles estão mais espessos. 
-Nessa etapa, o envoltório nuclear ainda se 
encontra intacto, como representado na figura 
esquemática. 
-Fora do 
núcleo, o fuso 
mitótico se 
forma entre 
os dois 
centrossomos, os quais começam a se separar 
para os polos opostos. 
-Os fusos mitóticos são formados por 
microtúbulos. Nas células animais, o principal 
centro organizador é o centrossomo e a sua 
duplicação começa juntamente com a replicação 
do DNA. 
Inicialmente, quando 
o cromossomo se 
duplica, ambas as 
cópias 
permanecem 
unidas próximas ao 
núcleo. Entretanto, 
no início da mitose, 
os dois 
centrossomos se 
separam e cada um 
irradia fibras de 
microtúbulos radiais 
chamadas de 
ÁSTER. Eles se separam para formar os dois polos 
do fuso mitótico e, quando o envelope nuclear for 
rompido, os microtúbulos do tubo serão capazes 
de interagir com os cromossomos duplicados. 
-Essa fase se inicia repentinamente com a 
fragmentação do envelope nuclear. Esse processo 
é iniciado pela fosforilação e consequente 
dissociação das 
proteínas dos poros 
e da lâmina nuclear, 
os quais sustentam 
e estabilizam o poro 
nuclear. 
-Os microtúbulos do fuso (que estavam fora do 
núcleo) agora tem acesso aos cromossomos 
duplicados e se ligam a eles pelo cinetocoro. 
-A condensação dos cromossomos continua e o 
nucléolo também é desorganizado. 
-Os cinetocoros são complexos proteicos 
formados da região do centrômero de cada 
cromossomo. 
-Na figura A, anticorpos que 
reconhecem as proteínas do 
cinetocoro foram utilizados, 
permitindo identificar essa região 
corada em vermelho. 
-Os cinetocoros são formados a 
partir do reconhecimento de uma 
sequência de DNA especial presente 
no centrômero. Se essa sequência for alterada, 
os cinetocoros não se formam e, como resultado, 
os cromossomos não segregam corretamente 
durante a mitose. 
 
-O esquema B mostra um cromossomo mitótico 
com a região do centrômero e os dois cinetocoro 
(um em cada cromátide-irmã) e voltados para 
direções opostas onde os fusos se ligarão. 
-Os cromossomos 
continuam se 
condensando e, na 
metáfase, eles 
alcançam o grau máximo de condensação e ficam 
alinhados no equador da célula, formando a PLACA 
METAFÁSICA ou PLACA EQUATORIAL. Embora as 
forças que atuam para trazer os cromossomos 
para o equador não sejam totalmente 
compreendidas, sabe-se que o crescimento e 
encurtamento dos microtúbulos (juntamente com 
a ação de proteínas motoras) desempenha um 
importante papel nesse processo. 
 
-Inicia-se com o rompimento das ligações de 
coesina que mantinham as cromátides-irmãs 
unidas. Essa liberação permite que cada cromática 
(agora considerada um cromossomo) seja puxada 
para o polo 
do fuso ao 
qual está 
ligada. 
-Observar 
nas figuras 
que os dois conjuntos de cromossomos são 
direcionados para os dois polos opostos. 
 
-O movimento das cromátides é consequência de 
dois processos que dependem de diferentes 
partes do fuso mitótico. 
 
-Em um deles (A), os microtúbulos ligados ao 
cinetocoro encurtam e os cromossomos são 
puxados em direção aos polos. 
 
-No outro processo (B), os próprios polos do fuso 
se separam devido a uma força gerada entre os 
microtúbulos interpolares, segregando os dois 
conjuntos de cromossomos. 
-Durante a pró-metáfase, a fosforilação das 
proteínas dos poros e da lâmina nuclear levaram 
ao rompimento do envoltório do núcleo. Na 
telófase, a desfosforilação dessas proteínas 
permite a reorganização do envoltório. Assim, um 
novo envelope nuclear é formado em torno de 
cada conjunto 
de 
cromossomo, 
completando a 
formação dos 
dois núcleos. 
-Os cromossomos se descondensam e o nucléolo 
é reorganizado. O processo de mitose está 
terminado. 
-Agora, a célula precisa dividir o citoplasma para a 
formação das duas novas células. 
 
-Na citocinese, o citoplasma é clivado em dois, 
completando a fase M. Em geral, esse processo 
se inicia na 
anáfase, mas 
só se completa 
quando os dois 
núcleos-filhos se formam na telófase. 
-Algumas organelas (mitocôndrias e cloroplastos, 
por exemplo), não podem se formar 
espontaneamente a partir de cada um de seus 
componentes. Elas surgem somente do 
crescimento e da divisão de organelas pré-
existentes -> do mesmo modo com o retículo 
endoplasmático e o aparelho de golgi, que derivam 
de fragmentos de organelas também pré-
existentes. 
 
-Assim, além da divisão do material genético, é 
importante também a divisão das organelas e 
outros elementos como ribossomos entre as duas 
novas células. 
ANEL CONTRÁTIL NA DIVISÃO CITOPLASMÁTICA 
EM CÉLULA ANIMAL 
-A citocinese nas células animais depende de uma 
estrutura formada por filamentos de actina e 
miosina denominada de ANEL CONTRÁTIL. 
-Ele se forma na anáfase e está ligado às 
proteínas associadas à membrana na face 
citoplasmática da membrana plasmática. 
-Uma vez formado, o anel contrátil é capaz de 
exercer uma força sobre a membrana, formando 
o SULCO DE CLIVAGEM, o qual indica que o local 
onde a divisão do citoplasma ocorrerá. 
-É muito diferente do que acontece nas células 
animais: as duas células-filhas são separadas não 
pela ação do anel contrátil formado de actina e 
miosina, mas pela criação de uma nova parede 
celular. 
-A nova parede inicia sua formação no citoplasma 
entre os dois conjuntos de cromossomos 
segregados na telófase. Pequenas vesículas 
contendo polissacarídeos e glicoproteínas (que são 
necessárias para a matriz da parede celular) são 
direcionadas para uma estrutura denominada 
FRAGMOPLASTO. 
-O fragmoplasto é formado pelos remanescentes 
dos microtúbulos interpolares no equador do 
antigo fuso mitótico. Nesse local, elas se fundem 
gerando uma estrutura em forma de disco 
delimitada por membrana. Essa estrutura se 
expande de dentro da célula até alcançar a 
membrana plasmática e a parede celular original 
dividindo, assim, a célula em duas. 
-Mais tarde, as microfibrilas de celulose são 
sintetizadas por enzimas presentes na membrana 
e depositadas na matriz para completar a 
construção da nova parede celular. 
 
-Na figura (A), observa-se as duas novas células 
e a nova parede celular formada. 
-Em (D), observa-se também o local onde ocorrerá 
a citocinese com afirmação da nova parede. 
-Ao final, tanto em células vegetais quanto 
animais, tem-se duas células-filhas formadas 
geneticamente idênticas.