Ciclo celular Interfase e divisão celular Equipe de Biologia Ciclo Celular Consiste num conjunto de processos que ocorrem desde a formação de uma célula até a sua própria divisão em duas células-filhas, tendo natureza cíclica. A célula se divide originando duas descendentes, com divisão do núcleo (mitose) e do citoplasma (citocinese). O intervalo entre duas divisões celulares sucessivas é denominada interfase. 1
2 momentos distintos Intérfase Divisão celular Interfase Divisão celular Interfase Período de maior atividade metabólica. Precede a divisão celular Núcleo interfásico Envoltório nuclear (carioteca) Nucleoplasma (suco nuclear) Nucléolo (síntese de RNAr) Cromatina (DNA + histonas) 2
Fases G1: intensa síntese de RNA e proteínas e aumento do citoplasma. S: período de síntese, na qual a célula duplica o seu DNA. G2: duplicação dos centríolos e síntese de proteínas necessárias à divisão celular. Mitose Divisão celular em que uma célula-mãe consegue produzir duas células-filhas idênticas a ela. Pode ocorrer em tanto em células haploides como em células diploides. É chamada de divisão equacional (E!) É um processo continuo dividido em 4 fases: Prófase Metáfase Anáfase Telófase 3
Mitose : Funções Reprodução assexuada Vantagens Não exige a presença de outro indivíduo Formação exponencial de descendentes Desvantagem Não produz variabilidade genética Crescimento e regeneração de tecidos. 4
Prófase Início da condensação do DNA, originando os cromossomos. Migração dos centríolos para os pólos da célula. Formação das fibras do áster e do fuso. Desaparecimento da carioteca e do nucléolo. No final da prófase os cromossomos começam a ligar-se às fibras do fuso pelo centrômero. Vacúolos Núcleos interfásicos (nucléolo esbranquiçado) Prófase 5
Metáfase União dos cromossomos às fibras do fuso. Cromossomos localizados na placa equatorial celular. Centríolos nos polos opostos da célula. Os cromossomos atingem o máximo de condensação. Obs.: É a fase do cariótipo. Os cromossomos têm a mitose interrompida por substâncias especiais, como a colchicina e a vimblastina (despolimerizadores das fibras do fuso). Núcleo interfásico Metáfase (com placa) Vacúolos 6
Anáfase Migração das cromátides-irmãs para os pólos da célula (encurtamento das fibras do fuso). A anáfase reduz a quantidade de DNA, duplicada no período S, à quantidade normal. Anáfase Núcleos interfásicos 7
Telófase Cromossomos chegam aos polos opostos da célula e sofrem descondensação. Reaparecimento do nucléolo e carioteca. Citocinese Divisão citoplasmática. Em animais: Na região equatorial das células animais há microfilamentos de actina que se contraem e estrangulam o citoplasma. A citocinese é centrípeta (de fora para dentro). Em plantas A parede celular não é flexível, não sendo possível estrangulamento da célula vegetal. O complexo golgiense libera vesículas de secreção cheias de pectina, que são depositadas a partir do meio do citoplasma, formando a lamela média das novas células vegetais. A citocinese é centrífuga (de dentro para fora). 8
Citocinese 9
Telófase Interfase Prófase Anáfase Metáfase Variação na quantidade de DNA e na ploidia na mitose Ploidia 2n n A quantidade de DNA duplica em S e volta ao normal na anáfase. A ploidia permanece constante ao longo do ciclo celular. 10
Mitose e Câncer Mitoses anormais e aceleradas podem originar tumores malignos (neoplasia/câncer). Muitos tipos de câncer não têm causas conhecidas e outros estão associados a drogas, radiação e certos vírus. Divisão reducional (R!) Manutenção da ploidia das espécies. Meiose Promove variabilidade genética devido à recombinação entre os genes. 11
2n=4 Duplicação do DNA Meiose I: Separação dos cromossomos homólogos (redução da ploidia). Meiose II: Separação das cromátides irmãs. n=2 n=2 n=2 n=2 Meiose I Divisão reducional (R!) propriamente dita. Separação dos cromossomos homólogos. Fases: Prófase I Metáfase I Anáfase I Telófase I 12
Prófase I Início da condensação do DNA, originando os cromossomos. Migração dos centríolos para os pólos da célula. Formação das fibras do áster e do fuso. Desaparecimento da carioteca e do nucléolo. Permutação ou Crossing-over: troca de fragmentos entre os cromossomos homólogos. Metáfase I Condensação máxima dos cromossomos, que se encontram pareados na placa equatorial da célula. 13
Anáfase I Encurtamento das fibras do fuso. Separação dos cromossomos homólogos, reduzindo a carga genética da célula. Telófase I Descondensação parcial dos cromossomos Reaparecimento do nucléolo e carioteca Desaparecimento das fibras do fuso 14
Meiose II Divisão equacional (E!). Separação das cromátides-irmãs. Fases: Prófase II Metáfase II Anáfase II Telófase II Prófase II Cromossomos reiniciam a condensação Desaparecimento da carioteca e nucléolos 15
Metáfase II Máxima condensação dos cromossomos, que estão localizados na placa equatorial da célula. Anáfase II Encurtamento das fibras do fuso. Migração das cromátides irmãs para os pólos opostos da célula. 16
Telófase II Reaparecimento da carioteca e nucléolo. Descondensação dos cromossomos. Ocorrência da citocinese. Interfase Prófase I Metáfase I Anáfase I Telófase I Interfase Prófase II Metáfase II Anáfase II Telófase II Citocinese 17
Variação na quantidade de DNA e na ploidia na meiose A quantidade de DNA duplica em S e é reduzida à metade no final da anáfase. A ploidia é reduzida à metade ao longo da meiose. Mitose X Meiose FASES MITOSE MEIOSE I Prófase Não ocorre crossing-over Ocorre crossing-over Metáfase A placa equatorial é formada pelos cromossomos duplicados e enfileirados. A placa equatorial é formada pelas tétrades (cromossomos duplicados e pareados). Anáfase Telófase Ocorre quebra do centrômero e separação das cromátidesirmãs. Em cada célula-filha encontrase 2n cromossomos nãoduplicados. Ocorre separação dos cromossomos homólogos. Em cada célula-filha encontrase n cromossomos duplicados. 18