Ciclo Celular e Divis

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Ciclo Celular e Divisão Celular (Mitose e Meiose)
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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

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CICLO CELULAR

• Célula encaminhada à progressão no ciclo por
  mecanismos de regulação relacionados a
• crescimento
• multiplicação
• diferenciação celular
• condição de latência.
• Falhas nos mecanismos ? célula pode ser
• encaminhada para apoptose (morte celular
  programada)
• desenvolvimento tumoral

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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

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CICLO CELULAR

• Sinais químicos que controlam o ciclo provêm de
  fora e de dentro da célula
• Sinais externos
• gt Hormônios
• gt fatores de crescimento
• Sinais internos são proteínas de 2 tipos
• gt ciclinas
• gt quinases (CDKs)

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CICLO CELULARFatores de Crescimento

• Fatores de crescimento liberados ligam-se a
  receptores de membrana das células alvo
• Complexo receptor-ligante ativa produção de
  sinalizadores intracelulares
• Sinalizadores ativam cascata de fosforilação
  intracelular, induzindo a expressão de genes
• Produto da expressão destes genes ? componentes
  essenciais do Sistema de Controle do Ciclo
  celular (composto por CDKs e Ciclinas)

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CICLO CELULAR Intérfase

• Fase mais demorada (90 a 95 do tempo total
  gasto durante o ciclo)
• Atividade biossintetica intensa
• Subdividida em G1, S e G2
• O Ciclo pode durar algumas horas (células com
  divisão rápida, ex derme e mucosa intestinal)
  até meses em outros tipos de células

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CICLO CELULARIntérfase
G1

• Intensa síntese de RNA e proteínas
• aumento do citoplasma da recém formada
• Se refaz o citoplasma, dividido durante a mitose
• 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)

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CICLO CELULARIntérfase
Fase S

• Duplicação do DNA
• aumenta a quantidade de DNA polimerase e RNA
• Mecanismos responsáveis pela progressão da célula
  ao longo da fase S e para G2 ? não estão muito
  claros

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CICLO CELULARIntérfase
G2

• Tempo para o crescimento celular e para assegurar
  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

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CONTEÚDO DE DNA

• Célula diplóide inicia a mitose ? 46 cromossomos
  e conteúdo de DNA de 4C (cada cromossomo é
  formado por duas moléculas de DNA unidas pelo
  centrômero)
• Final da mitose ? células-filhas apresentam
  também 46 cromossomos, porém um conteúdo de DNA
  de 2C

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MITOSE
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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

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MITOSEFases

• Prófase
• Prometáfase
• Metáfase
• Anáfase
• Telófase

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MITOSEPrófase

• Cromatina condensa-se em cromossomos definidos,
  ainda não visíveis ao microscópio óptico
• Cada cromossomo ? duas cromátides-irmãs
  conectadas por um centrômero, em cada cromátide
  será formado um cinetócoro (complexos protéicos
  especializados)
• Os microtúbulos citoplasmáticos são desfeitos e
  reorganizados no fuso mitótico, irradiando-se a
  partir dos centrossomos à medida que estes migram
  para os pólos da célula

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MITOSEPrófase
? Início da Prófase
? Final da Prófase
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MITOSEPrometáfase

• Fragmentação do envoltório nuclear e movimentação
  do fuso mitótico
• Microtúbulos do fuso entram em contato com os
  cinetócoros, que se fixam a alguns microtúbulos
• Os microtúbulos que se ligam aos cinetócoros ?
  microtúbulos do cinetócoro, tencionam os
  cromossomos, que começam a migrar em direção ao
  plano equatorial da célula

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MITOSEPrometáfase
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MITOSEMetáfase

• Cromossomos ? compactação máxima, alinhados no
  plano equatorial da célula pela ligação dos
  cinetócoros a microtúbulos de pólos opostos do
  fuso
• Como os cromossomos estão condensados, são mais
  visíveis microscopicamente nessa fase

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MITOSEMetáfase
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MITOSEAnáfase

• Inicia com a separação das cromátides irmãs
  (divisão longitudinal dos centrômeros)
• Cada cromátide (cromossomo filho) é lentamente
  movida em direção ao pólo do fuso a sua frente

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MITOSEAnáfase
? Início da Anáfase
? Fim da Anáfase
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MITOSETelófase

• Cromossomos filhos estão presentes nos dois pólos
  da célula
• Inicia-se a descompactação cromossômica,
  desmontagem do fuso e reorganização dos
  envoltórios nucleares ao redor dos cromossomos
  filhos

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MITOSECitocinese

• Clivagem do citoplasma (processo começa durante a
  anáfase)
• Sulco de clivagem no meio da célula, que vai
  aprofundando-se
• Separação das duas células filhas

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MITOSECitocinese
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MEIOSE
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MEIOSE

• Células germinativas ? inicia com uma célula
  diplóide e termina em 4 células haplóides
  geneticamente diferentes entre si
• Na meiose há a preservação do número cromossômico
  diplóide nas células humanas (gametas formados
  número haplóide)
• Tem uma única duplicação do genoma, seguida de 2
  ciclos de divisão a meiose I e a meiose II

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MEIOSE I

• Divisão reducional são formadas duas células
  haplóides a partir de uma diplóide
• Obtenção do número de cromossomos haplóide, mas
  com conteúdo de DNA ainda duplicado

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MEIOSE IPrófase I

• Os cromossomos condensam-se continuamente
• Subfases
• Leptóteno
• Zigóteno
• Paquíteno
• Diplóteno
• Diacinese

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MEIOSE IPrófase I
Leptóteno

• ? grau de compactação da cromatina
• Nucléolo vai desaparecendo
• Cromossomos formados por 2 cromátides-irmãs (2
  moléculas de DNA idênticas)

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MEIOSE IPrófase I
Zigóteno
Nesta fase - há a formação de estruturas
fundamentais para a continuidade da meiose -
COMPLEXO SINAPTONÊMICO e NÓDULOS DE
RECOMBINAÇÃO, importantes para a próxima fase da
Prófase I.
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MEIOSE IPrófase I
Paquíteno

• 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)
• Homólogos devem se manter unidos pelo complexo
  sinaptonêmico para ocorrer crossing-over
• Crossing-over ? formação dos QUIASMAS locais de
  troca física de material genético

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MEIOSE IPrófase I
Diplóteno

• Desaparece o CS
• Os dois componentes de cada bivalente começam a
  se repelir
• Cromossomos homólogos se separam, mas centrômeros
  permanecem unidos e conjunto de cromátides-irmãs
  continua ligado
• Os 2 homólogos de cada bivalente mantêm-se unidos
  apenas nos quiasmas (que deslizam para as
  extremidades devido à repulsão dos cromossomos)

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MEIOSE IPrófase I
Diacinese

• Cromossomos atingem condensação máxima
• Aumenta a separação dos homólogos e a compactação
  da cromatina.

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MEIOSE IMetáfase I

• Membrana nuclear desaparece forma-se o fuso
• Cromossomos pareados no plano equatorial (23
  bivalentes) com seus centrômeros orientados para
  pólos diferentes

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MEIOSE IAnáfase I

• Os 2 membros de cada bivalente se separam
  separação quiasmática (disjunção), os centrômeros
  permanecem intactos
• O número de cromossomos é reduzido a metade
  haplóide
• 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 pólo da célula)

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MEIOSE IAnáfase I
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MEIOSE ITelófase I

• Os 2 conjuntos haplóides de cromossomos se
  agrupam nos pólos opostos da célula
• Reorganização do nucléolo, descondensação da
  cromatina e formação do envoltório nuclear

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MEIOSE ICitocinese

• Célula divide-se em 2 células-filhas com 23
  cromossomos cada, 2 cromátides em cada
  cromossomo, conteúdo 2C de DNA em cada
  célula-filha
• Citoplasma é dividido de modo igual entre as duas
  células filhas nos gametas formados pelos homens

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MEIOSE IIntérfase

• Fase breve
• Sem fase S ( não há duplicação do DNA)

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MEIOSE II

• Semelhante à mitose comum, diferença número de
  cromossomos da célula que entra em meiose II é
  haplóide
• O resultado final são 4 células haplóides, cada
  uma contendo 23 cromossomos com 1 cromátide cada
  (divisão equacional)

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MEIOSE IIPrófase II

• Compactação da cromatina
• Desaparecimento da membrana nuclear
• Microtúbulos se ligam aos cinetócoros e começam a
  mover os cromossomos para o centro da célula

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MEIOSE IIMetáfase II

• Os 23 cromossomos com 2 cromátides cada se
  alinham na placa metafásica

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MEIOSE IIAnáfase II

• Separação centromérica
• Cromátides-irmãs se movem para os pólos opostos

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MEIOSE IITelófase II

• Migração das cromátides-irmãs para os pólos
  opostos
• Reorganização do núcleo

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MEIOSE IICitocinese

• 4 células com número de cromossomos e conteúdo de
  DNA haplóide (23 cromossomos e 1C de DNA)

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RESULTADOS DA MEIOSE

• Proporciona 3 fontes de variabilidade genética
• 1) Segregação ao acaso dos cromossomos homólogos
  223 combinações (mais de 8 milhões), pois cada
  gameta recebe apenas 1 de cada par de homólogos
• 2) Segregação ao acaso dos cromossomos
• 3) Crossing-over cada cromátide contém
  segmentos provenientes dos 2 membros do par de
  cromossomos parentais

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Informações sobre Gametogênese

• Nos gametas formados pelas mulheres, quase todo o
  citoplasma vai para uma célula filha, que depois
  irá formar o ovócito. As outras células filhas
  tornam-se glóbulos polares, uma pequena célula
  que se degenera