Ciclo Celular e Divisão

Celular

(Mitose e Meiose)

CICLO CELULAR

• Eventos que preparam e realizam a divisão

celular

• Mecanismos responsáveis pelo crescimento

e desenvolvimento

• Células somáticas célula duplica seu

material genético e o distribui igualmente

para duas células-filhas

• Processo contínuo dividido em 2 fases

principais:

– INTÉRFASE

– MITOSE

CICLO CELULAR

Mecanismos de regulação relacionados

• crescimento

• multiplicação

• diferenciação celular

• condição de latência.

No caso de falhas:

• apoptose (morte celular programada)

• Formação de tumores (câncer)

CICLO CELULAR

Fases do Ciclo:

• G1: 12 horas

• S: 7 a 8 horas

• G2: 3 a 4 horas

• M: 1 a 2 horas

• Total: 24 horas

CICLO CELULAR

Controle do ciclo:

• Sinais externos:

> Hormônios

> fatores de crescimento

• Sinais internos são proteínas de 2 tipos:

> ciclinas

> quinases (CDKs)

CICLO CELULAR

Intérfase

• Fase mais demorada (90% a 95% do tempo

total)

• Atividade biossintética intensa

• Subdividida em: G1, S e G2

• A duração do ciclo pode variar de horas a

meses dependendo do tipo de célula.

CICLO CELULAR

Intérfase

• Intensa síntese de RNA e proteínas

• Reestruturação do citoplasma

• Cromatina não compactada e não distinguível como cromossomos individualizados ao MO

• Pode durar horas ou até meses

• Inicia com estímulo de crescimento e posterior síntese de ciclinas que vão se ligar as CDKs (quinases)

G1

CICLO CELULAR

Intérfase

• Duplicação do DNA

• Aumento da quantidade de DNA polimerase e RNA;

Fase S

CICLO CELULAR

Intérfase

• Crescimento celular

• Completa replicação do DNA antes da mitose

• Pequena síntese de RNA e proteínas essenciais para o início da mitose

• Inicia-se a condensação da cromatina para que a célula possa progredir para a mitose

G2

MITOSE

MITOSE

• Conceito: divisão de células somáticas, pela

qual o corpo cresce, diferencia-se e efetua a

regeneração dos tecidos

• As células-filhas recebem conjunto de

informações genéticas (idêntico ao da célula

parental)

• O número diplóide de cromossomos é

mantido nas células filhas

MITOSE

Fases

• Prófase

• Prometáfase

• Metáfase

• Anáfase

• Telófase

MITOSE

Prófase • Condensação da cromatina em cromossomos

• Formação do cinetócoro em cada cromátide.

• Fuso mitótico em formação a partir dos centríolos que migram para os polos da célula

OBS.:Cada cromossomo possui duas cromátides-irmãs conectadas por um centrômero.

MITOSE

Prófase

Início da Prófase

Final da Prófase

MITOSE

Prometáfase

• A carioteca se fragmenta

• Fixação dos microtúbulos do fuso nos

cinetócoros das cromátides

• Os microtúbulos tencionam os

cromossomos, que começam a migrar

em direção a região equatorial da célula

MITOSE

Prometáfase

MITOSE

Metáfase

• Cromossomos em compactação máxima

• Alinhamento do cromossomos no plano

equatorial da célula (placa equatorial)

• Ligação total das fibras do fuso nos

cinetócoros

OBS.: Como os cromossomos estão

condensados, são mais visíveis no

microscópio ótico

MITOSE

Metáfase

MITOSE

Anáfase

• Início da separação das cromátides irmãs

(divisão longitudinal dos centrômeros)

• Cada cromátide (cromossomo filho) é

lentamente movida em direção ao pólo do

fuso a sua frente

• Início da clivagem do citoplasma (não muito

visível)

MITOSE

Anáfase

Início da Anáfase

Fim da Anáfase

MITOSE

Telófase • Cromossomos filhos estão presentes nos dois

pólos da célula

• Inicia-se a descompactação cromossômica

• O fuso se desfaz

• A carioteca se refaz em ambas as células produzidas

• Os nucléolos voltam a ser visíveis

MITOSE

Citocinese

• Aprofundamento do sulco de clivagem

• Fim da clivagem do citoplasma (processo começa durante a anáfase)

• Separação das duas células filhas

MITOSE

Citocinese

• Tipos:

– Centrífuga: de dentro para fora a partir do

fragmoplasto que origina a lamela média

(célula vegetal)

– Centrípeta: de fora para dentro por

estrangulamento do citoplasma (célula

animal)

MITOSE

Citocinese

MEIOSE

MEIOSE

Visão Geral

• Células germinativas originam 4 células

haplóides geneticamente diferentes entre si

–Ocorre redução do número diploide de

cromossomos

– Formam células com número haploide de

cromossomos

–Ocorre uma única duplicação do genoma,

seguida de 2 ciclos de divisão:

• Meiose I

• Meiose II

MEIOSE I Visão Geral

• Divisão reducional = são formadas duas

células haploides a partir de uma diploide

• As células haploides apresentam DNA ainda

duplicado

MEIOSE I

Prófase I

Os cromossomos condensam-se continuamente

Subfases:

• Leptóteno

• Zigóteno

• Paquíteno

• Diplóteno

• Diacinese

MEIOSE I

Prófase I

• Alto grau de compactação da cromatina

• Nucléolo vai desaparecendo

• Cromossomos formados por 2 cromátides-

irmãs (2 moléculas de DNA idênticas)

Leptóteno

MEIOSE I

Prófase I Zigóteno

Nesta fase - há a formação de

uma estrutura fundamental, o

Complexo sinaptonêmico

MEIOSE I

Prófase I

• Sinapse completa e as cromátides estão

em posição para permitir o crossing-over

(troca de segmentos homólogos entre

cromátides não-irmãs do par de

cromossomos homólogos)

• Crossing-over formação dos

QUIASMAS = locais de troca física de

material genético

Paquíteno

MEIOSE I

Prófase I

• Desaparece o complexo sinaptonêmico

• Cromossomos homólogos se separam, mas

centrômeros permanecem unidos e conjunto

de cromátides-irmãs continua ligado

• Os 2 homólogos mantêm-se unidos

apenas nos quiasmas (que deslizam para

as extremidades devido à repulsão dos

cromossomos)

Diplóteno

MEIOSE I

Prófase I

• Cromossomos atingem condensação

máxima

• Aumenta a separação dos homólogos

• Ocorre terminalização dos quiasmas.

Diacinese

MEIOSE I

Metáfase I

• Membrana nuclear

desaparece; forma-se o fuso

• Cromossomos pareados no

plano equatorial (23

bivalentes) com seus

centrômeros orientados para

pólos diferentes

MEIOSE I

Anáfase I • Os 2 membros de cada bivalente se separam =

separação dos quiasmas (disjunção), os centrômeros permanecem intactos

• O número de cromossomos é reduzido a metade = haploide

• Os conjuntos materno e paterno originais são separados em combinações aleatórias

• Anáfase I é a etapa mais propensa a erros chamados de não-disjunção (par de homólogos vai para o mesmo polo da célula)

MEIOSE I

Anáfase I

MEIOSE I

Telófase I

• Os 2 conjuntos haploides de

cromossomos se agrupam

nos polos opostos da célula

• Reorganização do nucléolo,

descondensação da

cromatina e formação do

envoltório nuclear

(carioteca)

MEIOSE I

Citocinese

• A célula divide-se em 2 células-filhas com

23 cromossomos cada, 2 cromátides em

cada cromossomo

• O citoplasma é dividido de modo igual entre

as duas células filhas nos gametas formados

pelos homens

MEIOSE I

Intercinese

• Fase breve

• Sem fase S ( = não há duplicação do DNA)

MEIOSE II

• Semelhante à mitose comum, a diferença é

o número de cromossomos da célula que

entra em meiose II que é haploide

• O resultado final são 4 células haploides,

cada uma contendo 23 cromossomos com

1 cromátide cada (divisão equacional)

MEIOSE II

Prófase II

• Compactação da cromatina

• Desaparecimento da

membrana nuclear

• Microtúbulos se ligam aos

cinetócoros e começam a

mover os cromossomos para

o centro da célula

MEIOSE II

Metáfase II

• Os 23 cromossomos

com 2 cromátides

cada se alinham na

placa metafásica

MEIOSE II

Anáfase II

• Separação dos

centrômeros

• Cromátides-irmãs se

movem para os polos

opostos

MEIOSE II

Telófase II

• As cromátides-

irmãs se encontram

nos polos opostos

• Reorganização do

núcleo

MEIOSE II

Citocinese

• 4 células com número de cromossomos e conteúdo de DNA haploide