Ciclo celular e divisões Profº Leandro Felício Processo de divisão equacional; Importante para: ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ Regeneração; Crescimento; Diferenciação; Reprodução de seres unicelulares; Produção de gametas em vegetais e fungos. 2n 2n 2n O núcleo celular (descoberto por Robert Brown, 1833) é uma estrutura presente nas células eucarióticas, que contém o DNA da célula. Possui duas funções básicas: ◦ regular as reações químicas ◦ armazenar as informações genética Período em que a célula não se encontra em divisão é denominado interfase (núcleo interfásico). Vídeo fases da mitose Em eucariotos a duração é de em média 24 horas. ◦ G1: 12 horas ◦ S: 7 a 8 horas ◦ G2: 3 a 4 horas ◦ Mitose: 1 a 2 horas Na interfase o núcleo das células apresenta: carioteca, nucleoplasma, nucléolo e cromatina, característicos. Ocorre intensa atividade celular e síntese de RNA. Ocorre a duplicação dos cromossomos, antes de iniciar a divisão. Duplicação do DNA G1: ◦ intensa síntese de RNA e de proteínas, com grande aumento do citoplasma da célula; ◦ Crescimento celular. S: ◦ Duplicação do DNA. G2: ◦ Duplicação dos centríolos; ◦ Acúmulo de substâncias. É a fase mais longa da mitose ◦ Ocorre aumento no volume do núcleo; ◦ Os filamentos de cromatina começam a se condensar; ◦ Os nucléolos desaparecem; ◦ Cada par de centríolos se dirigem para um dos pólos da célula; ◦ Formam-se as fibras do fuso cromático; ◦ A carioteca fragmenta-se; ◦ Os cromossomos prendem-se às fibras do fuso. Suas fibras são formadas por microtúbulos e proteínas associadas. Os microtúbulos do fuso são de três diferentes classes: 1. Fibras Astrais 2. Fibras Polares 3. Fibras do Cinetócoro Microtúbulos Astrais: irradiam de cada pólo do fuso Microtúbulos Polares: ligação entre os dois pólos ◦ desenvolvem-se durante a prófase. Microtúbulos do Cinetócoro: ligação entre cromossomos metafásicos (placa equatorial) e os pólos da célula ◦ ligam-se ao cinetócoro; ◦ desenvolvem-se na prometáfase. Os cromossomos encontram-se alinhados na placa metafásica ou equatorial. As cromatides irmãs ainda estão unidas pelo cêntromero Organelas se dirigem equitativamente para pólos opostos da célula. O centrômero de cada cromossomo duplicado divide-se longitudinalmente, separando as cromátides-filhas. Passam a ser chamados cromátides irmãs e são puxados para os polos opostos da célula, orientados pela fibra do fuso. Cada polo recebe o mesmo material cromossômico, uma vez que cada cromossomo-filho possui a mesma informação genética. Cromossomos-filhos atingem os pólos; • Desaparecimento do fuso mitótico; • Reorganização da membrana nuclear; • Descondensação dos cromossomas; • Reaparecimento dos nucléolos. • As células filhas se separam. • Duas células são formadas e contêm o mesmo número de cromossomos que a célula inicial que as originou. • Vídeo citocinese animal Processo de separação do citoplasma. Vídeo citocinese vegetal Vídeo: O que é câncer? A palavra “câncer” é um termo amplo que abrange cerca de 200 doenças que partilham duas características comuns: ◦ Um crescimento descontrolado; ◦ Capacidade de invadir e lesar tecidos normais localmente ou à distância. Características: Benigno: Maligno: Tumor “encapsulado” Sim Não Divisões celulares Mais lentas Mais rápidas Angiogênese Baixa Alta Metástase Baixa capacidade Alta capacidade Células Parcialmente indiferenciadas Altamente indiferenciadas Agentes Biológicos Químicos Físicos Exemplos Vírus Bactérias Cigarro Álcool... Radiação U.V. Raios X... Meiose Tipo de divisão celular em que uma célula mãe sempre (2n) com cromossomos duplos origina através de duas divisões sucessivas, quatro células filhas contendo metade do número de cromossomos da célula mãe. Diminui pela metade o número de cromossomos da célula mãe. A mitose também é chamada de divisão reducional e simbolizada por R! Finalidades da Meiose (R!) o Formação dos gametas em animais o Formação dos esporos nos vegetais Célula mãe Meiose só ocorre em células diplóides (2n) 1ª divisão: Reducional (R!) (Separação dos homólogos) 2N d Nd Células filhas Ns Nd Ns Ns 2ª divisão: Equacional (E!) (Divisão das cromátides) Ns Meiose Intérfase – G1, S e G2 Etapas da meiose Divisão Reducional ou Meiose I – (R!) a) b) c) d) Prófase I Metáfase I Anáfase I Telófase I Divisão Equacional ou Meiose II (E!) a) b) c) d) Prófase II Metáfase II Anáfase II Telófase II Meiose I Divisão Reducional ou Meiose I – (R!) Prófase I o Fase mais longa da meiose É dividida em 5 subfases: a) b) c) d) e) Leptóteno Zigóteno Paquíteno Diplóteno (ocorre o crossing-over ou permutação) Diacinese Troca de fragmentos entre cromossomos homólogos Variabilidade genética LEPTÓTENO Começo da condensação cromossômica Surgimento dos cromômeros COMPLEXO DIPLÓTENO SINAPTOTÊMICO Separação dos homólogos Surgimento dos quiasmas CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS ZIGÓTENO Pareamento dos cromossomos homólogos SINAPSE DIACINESE Continua a separação dos homólogos PAQUÍTENO Troca de segmentos equivalentes entre cromossomos homólogos : PERMUTAÇÃO ou CROSSING-OVER Meiose I Paquíteno (tétrade/bivalente) Diplóteno (Quiasmas) Cromossomos homólogos duplicados e pareados Cromossomos modificados Resultado das permutações Meiose I Divisão Reducional ou Meiose I – (R!) Metáfase I Cromossomos Homólogos Fibras do fuso Cromossomos homólogos pareados, um oposto ao outro, presos às fibras. do fuso na placa equatorial da célula. Meiose I Meiose Divisão Reducional ou Meiose I – (R!) Anáfase I A Segregação Independente dos homólogos Separação de cromossomos homólogos duplicados Promove variabilidade genética Encurtamento das fibras do fuso. Cromossomos homólogos se separam, indo cada um para um lado da célula. Não ocorre divisão do centrômero! PORQUE NA ANÁFASE I DA MEIOSE SEPARAM-SE OS CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS E NA ANÁFASE DA MITOSE, AS CROMÁTIDES IRMÃS? Meiose Divisão Reducional ou Meiose I – (R!) Telófase I Citocinese Centrípeta Novos núcleos Divisão citoplasmática (citocinese) Célula mãe (2n) origina duas células filhas (n) Os cromossomos continuam duplos e não ocorre divisão do centrômero! Formação de duas novas cariotecas e de dois novos nucléolos. No final da Telófase I os cromossomos se desespiralizam Meiose II Divisão Equacional ou Meiose II – (E!) Prófase II Condensação dos cromossomos Duplicação dos centríolos. Espiralização dos cromossomos. Desaparecimento da carioteca. Meiose II Divisão Equacional ou Meiose II – (E!) Metáfase II Cromossomos não homólogos pareados lado a lado na placa equatorial Cromossomos duplos não homólogos atingem o grau máximo de espiralização. Os cromossomos associam-se as fibras do fuso, alinhando-se no equador da célula. Meiose II Divisão Equacional ou Meiose II – (E!) Anáfase II Separação das cromátides irmãs Ocorre o encurtamento das fibras do fuso e divisão do centrômero. Cada cromossomos duplo origina duas cromátides irmãs (cromossomos simples). Os cromossomos simples são puxados para os pólos da célula. Meiose II Divisão Equacional ou Meiose II – (E!) Telófase II Novos núcleos (haplóides) Divisão citoplasmática (citocinese) Ocorre divisão do citoplasma (citocinese) originando quatro células filhas. As células filhas são haplóides e possuem cromossomos simples. A carioteca e o nucléolo reaparecem e os cromossomos se descondensam. MITOSE: CÉLULAS SOMÁTICAS MEIOSE: CÉLULAS GAMÉTICAS DUAS DIVISÕES MITOSE: UMA DIVISÃO MEIOSE: DIVISÃO REDUCIONAL MITOSE: MITOSE: DIVISÃO RESULTADO DUAS MEIOSE: MEIOSE:DURAÇÃO RESULTADO CELULARES CELULAR EQUACIONAL CÉLULAS DIPLÓIDES MAIS LONGA QUE AHAPLÓIDES MITOSE QUATRO CÉLULAS IGUAIS ( EXCETO POR VARIÁVEL, NO(permutação HOMEM 24 DIAS DIFERENTES e MUTAÇÕES) NA MULHER ATÉ ANOS segregação independente = Variabilidade genética) Meiose Finalidades da Meiose (R!) 46 cromossomos paternos (2n) Espermatozóide (n) (23 cromossomos) 46 cromossomos (23 de origem paterna e 23 de origem materna) 46 cromossomos maternos (2n) Óvulo (n) (23 cromossomos) Variação da quantidade de DNA na meiose 4C 2C C Bom dia!!!!