Ciclo Celular 25/02/2014. Ciclo celular. O ciclo celular é todo o ciclo de vida da célula, dividido em duas fases principais - interfase e mitose

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1 Vera Andrade Ciclo Celular G1 (Gap, lacuna) S (Síntese) G2 (Gap) Fase M Divisão Celular (Mitose) e Citocinese G1 (Gap) O ciclo celular é todo o ciclo de vida da célula, dividido em duas fases principais - interfase e mitose Ciclo celular Interfase G1 S G2 Fase M Mitose - Células somáticas Meiose - Gametas, finaliza com a formação dos gametas espermatozóides e óvulos 1

2 Ciclo Celular Intérfase Inicia no fim da mitose e estende até iniciar a próxima mitose Mitose Reprodução celular, com as seguintes finalidades: Nos unicelulares: reprodução Nos pluricelulares: crescimento do organismo, reposição das células que morrem, cicatrização ou regeneração dos órgãos e tecidos Interfase G1 (Gap = lacuna) A célula acumula todos os materiais necessários para a duplicação do DNA S (Síntese) Ocorre a duplicação (síntese, replicação) do DNA, no final dessa fase o núcleo dobra seu volume G2 (Gap = lacuna) A célula armazena materiais para realizar a mitose Intérfase Carioteca e nucléolos visíveis Acúmulo de materiais necessários a duplicação do DNA Síntese de DNA e consequente duplicação dos cromossomos DNA (molécula longa, fina, desespiralizada, descondensada e não individualizada) cromatina Cromossomos - duas cromátides irmãs No citoplasma, ocorre formação de um novo centro celular (par de centríolos) 2

3 Mitose Didaticamente, a mitose é dividida em fases para facilitar o estudo: prófase, metáfase, anáfase e telófase Prófase Inicia com a duplicação dos centrossomos (centríolos) Formam-se o fuso mitótico (microtúbulos) O DNA se condensa originando os cromossomos O nucléolo desaparece e para a transcrição de RNAr No final da prófase o envoltório nuclear é desfeito, cromossomos livres começam a ligar-se aos microtúbulos do fuso pelo centrômero PRÓFASE 3

4 Condensação da cromatina Molécula DNA possui 2 nm DNA começando a se condensar (cromatina) em contas de um colar possui 11 nm de largura. Contas são os nucleossomas (histonas) O empacotamento da cromatina em cordões de 30 nm formam as fibras cromossômicas... Prófase Vacúolos Núcleos interfásicos (nucléolo em branco) Metáfase Prófase Metáfase Cromossomos ligados ao fuso Cromossomos com o máximo de condensação Cromossomos no equador celular formando a placa equatorial Cromossomos podem ser contados cariótipo 4

5 Cariótipo Metáfase Núcleo interfásico Anáfase Metáfase (com placa) Vacúolos Anáfase Os microtúbulos do fuso começam puxar as cromátides irmãs, e os cromossomos irmãos são transportados aos polos da célula A anáfase reduz a quantidade de DNA (4n 2n), duplicada no período S (Síntese) 5

6 Anáfase Anáfase Núcleos interfásicos Telófase Ocorre a descondensação dos cromossomos cromatina Refaz o envoltório nuclear e o nucléolo reaparece, ocorre a transcrição de rrna O citoplasma é dividido por um anel contrátil formado de ACTINA E MIOSINA separação das duas células filhas citocinese Anel contrátil criando um sulco de clivagem Envelope nuclear completo ao redor dos cromossomos descondensados Regeneração da ordem dos microtúbulos formados pelo centrossomo na interfase Citocinese Nas células animais a citocinese é centrípeta (de fora para dentro). 6

7 Citocinese Células vegetais de plantas superiores são envolvidos por uma parede celular (semi-rígida) Na divisão celular, o citoplasma é dividido de DENTRO para FORA pela construção de uma nova placa celular entre os dois núcleos da célula filha. Citocinese Telófase Anáfase (provável) Telófase: linha branca é a lamela média Cromossomos replicados, cada um com 2 cromátidesirmã, se condensam. O fuso mitótico forma-se entre os 2 centrômeros. Rompimento do envelope nuclear. Os cromossomos se ligam aos microtúbulos do fuso mitótica por meio do cinetócoro. Os cromossomos estão alinhados na região equatorial do fuso mitótico. Os microtúbulos do cinetócoro fixam as cromátides-irmã aos pólos opostos. Fonte: Painel Os princiais estágios da fase M. Molecular Biology of the Cell. Alberts, B., 2002, modificada

8 As cromátides-irmã, separamse para formar dois cromossomos e cada um é puxado para o fuso polar. Os microtúbulos do cinetócoro encurtam-se e os fusos polares se distanciam. Os dois conjuntos de cromátides-irmã chegam aos pólos do fuso e se descondensam. Forma-se o novo envelope nuclear. A divisão do citoplasma começa com a formação do anel contrátil. O citoplasma é dividido em dois por um anel contrátil de actina e miosina II, que obriga a célula a formar duas células filhas, cada uma com um núcleo. Fonte: Painel Os princiais estágios da fase M. Molecular Biology of the Cell. Alberts, B., 2002, modificada, 22 Células que estão em G0, estão em atividade, porém só entram em MITOSE se houver necessidade Células estáveis ou quiescentes Células que estão continuamente entrando em MITOSE Células lábeis Células que não se dividem Células permanentes Meiose É um processo de divisão celular que origina os gametas Células germinativas (2n) gametas (n) reducional Consiste em duas divisões As células resultantes não são iguais entre si e são diferentes da célula mãe. 8

9 Nas células germinativa homens Ocorre a partir da puberdade As células germinativas (espermatogônias) do tubos seminíferos do testículo após a meiose originam os espermatozóides (milhões/dia) Meiose Nas células germinativa mulheres Inicia na vida embrionária (segundo mês de gestação) Todas as células germinativas (ovogônias) iniciam juntas a meiose mas só a terminam após a puberdade, aproximadamente uma a cada ciclo menstrual até a menopausa, no máximo 400 durante toda a vida Meiose Meiose I Divisão Reducional Meiose II Divisão Equatorial Produz quatro células 23 cromossomos (n) DNA n Meiose I Divisão Reducional DNA duplicado cromossomos duplicados Profase I Leptóteno Zigóteno Paquíteno Diplóteno Diacinese Metáfase I, anáfase I, telófase e citocinese I É reducional: reduz o número de cromossomos de 2n para n. (Anáfase I) É a mais longa Recombina o material genético crossing-over Final meiose I 23 cromossomos (n) DNA 2n 9

10 Início da prófase DNA duplicado cromossomos compostos de 2 cromátides começam a se condensar Leptóteno Os cromossomos homólogos são emparelhados Zigóteno Há maior condensação dos cromossomos As cromátides irmãs começam a aproximar-se e cruzam com homólogas As cromátides cruzadas unem-se (quiasma), quebram e trocam pedaços com as homóloga crossing over ou recombinação gênica Aumenta a variabilidade genética Paquíteno 10

11 Diplóteno e Diacinese Os homólogos de cada par afastam-se de modo que os quiasmas aparecem Meiose I - Divisão Reducional Profase I Cromátides irmãs paternas Cromátide 1 Cromátide 2 Cromátides irmãs maternas Cromátide 3 Cromátide 4 Leptóteno - Cromossomos compostos de 2 cromátides começam a se condensar Zigóteno - Pares homólogos se aproximam Paquíteno - Continua a condensação formam os QUIASMAS (local onde ocorre as trocas de genes entre cromossomos homólogos) crossing over Diplóteno e Diacinese - Continua a condensação, começam a se separar, revelam os quiasmas. 11

12 Idêntica a metáfase da mitose, porém no equador há uma placa dupla, formada pelos pares de homólogos, em cujos centrômeros fixam-se os microtúbulos do fuso Metáfase I Os homólogos que se prenderam no fuso são agora puxados aos pólos (um dos homólogos vai a um pólo e outro para outro pólo) É a fase reducional 2n n Anáfase I Inicia com a chegada dos homólogos aos pólos celulares Há rápida reorganização dos núcleos porém sem descondensação dos cromossomos Ocorre a citocinese Telófase I Cada célula ficará com 23 cromossomos (n), cada cromossomo com duas cromátides (2n). 12

13 Meiose II Prófase II Cada uma das células haplóides resultantes da primeira divisão forma novo fuso mitótico, desaparece o envoltório e libera os cromossomos que fixam no fuso Metáfase II Os cromossomos presos ao fuso colocam-se no equador formando uma placa equatorial simples Anáfase II Ao final de metáfase II as cromátides irmãs migram aos polos Telófase II Quando as cromátides irmãs chegam aos pólos há nova citocinese e há reorganização dos núcleos. Descondensação do DNA em cromatina Cada célula ficará com 23 cromossomos (n), cada cromossomo com uma cromátide (n). 13

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