DIVISÃO CELULAR

DIVISÃO CELULAR
Tudo começou com...
espermatozóides tentando fecundar um óvulo.
E resultou em...
O ciclo celular
Dividido em:
-
Intérfase
-
Divisão Celular
1. Mitose
2. Meiose
Divisão Celular
O Ciclo
Celular
Intérfase
Estes processos têm durações diversas
de acordo com a célula e/ou organismo
estudado.
CURIOSIDADE
Incluindo a divisão mitótica, células
humanas cultivadas levam 12 a 24 horas
para completar um ciclo celular, do qual a
mitose ocupa apenas 1 hora.
Intérfase
• Precede a divisão celular.
• A célula está ativa metabolicamente:
- Produção de proteínas
- Duplicação do DNA
Durante a interfase, a cromatina está
descondensada, ou seja, cada filamento de
cromatina (que formará um cromossomo
durante a divisão celular) é uma longa fibra.
30 nm
inativas
10 nm
ativas
É durante a interfase que ocorre a duplicação
do
DNA,
conseqüentemente
duplicação dos cromossomos.
acontece
a
Intérfase
• Fases:
- G1 – síntese de proteínas
- S – duplicação do DNA
- G2 – síntese de proteínas e DNA
duplicado
Síntese
Protéica
G2
Síntese
Protéica
G1
Duplicação do
DNA
S
O núcleo interfásico
• Presença de carioteca
• Presença de nucléolo
• Cromatina – DNA descondensado,
frouxo.
- Eucromatina: parte do DNA que fica
descondensado durante a intérfase – alta
densidade gênica.
- Heterocromatina: DNA que permanece
condensado durante a interfase – baixa
densidade gênica.
Células com ciclo celular diferenciado:
Algumas células não se dividem, apesar de
poderem fazê-lo em resposta a estímulos
específicos, como as células hepáticas,
renais e pancreáticas, outras perdem
permanentemente a capacidade reprodutiva
e, normalmente, não mais se dividem, como
as células esqueléticas e os neurônios.
Estes dois tipos de célula permanecem no
período G1, que é então chamado de período
G0.
Células com ciclo celular diferenciado:
Células com vida curta, como os eritrócitos
anucleados
de
substituídas
próprias
não
mamíferos,
têm
constantemente,
conseguem
de
mas
fazê-lo
ser
elas
e
são
substituídas pelas células tronco, que tem
pluripotencialidade
de
diferenciar-se
em
qualquer outro tipo de célula, assim como
constantemente de formar novas células
tronco.
Mitose
Os cromossomos de eucariotes diferem dos de
procariotes por serem:
 Muito
longos (cromossomo humano médio
é, ao menos, 25 vezes maior que o de E. coli);
 Serem lineares;
 Ocorrer
mais de um cromossomo por
núcleo de célula somática;
 Serem formados por DNA complexado com
histonas e outras proteínas.
Estas e outras diferenças fazem com
que haja necessidade da existência
de
um
mecanismo
eficiente
de
replicação e reparo do DNA, assim
como de duplicação cromossômica e
de divisão celular.
As divisões celulares mitóticas em animais
e vegetais têm como objetivo:
1. o aumento do número de células e
conseqüente crescimento do organismo;
2. a reposição de células descartadas;
3. a manutenção do número
da espécie.
cromossômico
Assim, através da mitose, uma célula mãe
origina duas células filhas, que possuem o
mesmo número de cromossomos que a célula
que lhes deu origem (= célula mãe).
2n
2n
Célula mãe
Célula filha
Cada célula mãe diplóide resulta em
duas células filhas, também diplóides,
as quais mantém tanto o número
cromossômico como a informação
genética, que lhes foi transmitida pela
célula mãe.
Mitose
• Importância:
Produz células 2
filhas idênticas
a célula mãe.
Duplicação
do DNA
Divisão
Celular
Porque a Mitose ocorre desta forma ?
O que acontece em cada uma destas fases ?
Mitose
• Finalidades:
-
Crescimento do corpo
Reprodução assexuada
Produção de gametas em VEGETAIS
Produção de gametas em seres haplóides
Fases da Mitose
•
•
•
•
Prófase
Metáfase
Anáfase
Telófase
P
M
A
T
Prófase
• Acontecimentos:
- Início da condensação do DNA,
- Migração dos centríolos para os pólos da
célula,
- Desaparecimento da carioteca,
- Desaparecimento do nucléolo.
Metáfase
• Acontecimentos:
- Centríolos nos pólos opostos da célula,
- Cromátides presas pelas fibras do fuso,
- Cromossomos localizados na placa
equatorial celular.
Anáfase
• Acontecimentos:
- Migração das cromátides irmãs para os
pólos da célula.
Telófase
• Acontecimentos:
- Cromossomos chegam aos pólos opostos
da célula,
- Descondensação dos cromossomos,
- Reaparecimento do nucléolo e carioteca.
Citocinese
A citocinese corresponde à divisão do
citoplasma em duas porções, cada uma
contendo um núcleo, e à formação de
membrana
nuclear
(ou
membrana
nuclear + parede celular) entre as duas
células filhas.
Citocinese
• Divisão citoplasmática.
- Em animais: citocinese centrípeta.
- Em plantas: citocinese centrífuga.
• Em células animais, o processo de
separação das células filhas ocorre por
constrição da membrana plasmática,
devido à ação de um anel contrátil de
filamentos de actina e miosina, que se
forma na região equatorial da célula.
• Este processo é conhecido, também,
como clivagem e o sulco formado entre as
duas células filhas, pelo processo de
“puxamento” da membrana nuclear para
dentro, é chamado de sulco de clivagem.
• Em células vegetais, a citocinese consiste na formação do
fragmoplasto na altura da placa equatorial.
• O fragmoplasto é constituído de microtúbulos que se
dispõem de forma perpendicular aos microtúbulos do fuso
mitótico, formando discos que crescem de dentro para fora
da célula, vão se fusionando com vesículas do complexo
de Golgi, e alcançam a parede celular, separando as
células filhas.
• As vesículas do complexo de Golgi contêm substâncias
pécticas, que formam a lamela média, e suas membranas
devem contribuir para a formação das membranas
plasmáticas. Após a formação da lamela média, cada
célula promove a deposição de sua parede primária.
MITOSE:
Conseqüências Genéticas
da Mitose
Todas as células, que compõem um organismo adulto
Divisões mitóticas da célula
ovo ou zigoto
São idênticas a ela
No entanto, ao observar um indivíduo adulto, uma
planta adulta, verifica-se que as células da raiz são
diferentes das células das pétalas, do caule, das
folhas, etc.; em um animal adulto, verifica-se também
esta variação entre as células de diferentes órgãos e
tecidos.
A identidade celular refere-se à identidade genômica
Todas as células possuem os mesmos cromossomos e
genes que a célula que lhe deu origem
A diversidade celular refere-se ao controle da expressão
gênica
Quais genes estarão ativos ou inativos nos diversos
órgãos e tecidos.
Os processos de reprodução assexuada ocorrem por
diversas maneiras:





tubérculos em batatas
estolões em moranguinhos
turiões em aspargos
rizomas em gramíneas
gemas em bananeira
Originando, por mitoses, plantas idênticas à planta
matriz.
Os processos apomíticos (reprodução assexuada com
formação de sementes) do tipo diplosporia mitótica,
aposporia e embrionia adventícia, também formam
plantas idênticas às plantas mãe.
A clonagem vegetal e animal, também,
são processos que originam indivíduos
adultos, assexuadamente, por divisões
mitóticas, a partir de uma ou mais células,
conforme a metodologia utilizada.
Meiose
• Importância
Redução do número de cromossomos a metade.
• Finalidades
Produção de gametas em animais
Produção de esporos nas plantas
É através da meiose que ocorre
redução do número cromossômico na
formação dos gametas dos animais e
plantas, garantindo a manutenção do
número cromossômico característico da
espécie quando ocorre a fecundação.
Célula mãe diplóide (2n)
n
n
n
n
haplóides (n)
A metade do número cromossômico
Combinações gênicas e cromossômicas novas
Devido à permuta gênica e à segregação
ao acaso dos cromossomos homólogos,
respectivamente.
Esta recombinação genética, ocorrida
durante a meiose, somada à propiciada pela
fecundação aumenta:
A variabilidade da espécie
E torna cada indivíduo, originado de
reprodução sexuada, geneticamente único
Com exceção de gêmeos monozigóticos
Duplicação do
DNA
Div 1: Separação dos
cromossomos
homólogos.
Div 2:
Separação das
cromátides
irmãs.
Divisão 1
• Importância
Separação dos cromossomos homólogos
• Dividido em:
Prófase 1
Metáfase 1
Anáfase 1
Telófase 1
Prófase 1
•
•
•
•
•
•
Fase mais “demorada”.
Muito importante – crossing over
Condensação dos cromossomos
Desaparecimento da carioteca
Desaparecimento do nucléolo
Duplicação e migração dos centríolos para
os pólos da célula.
Crossing over
• Importância:
Aumento da variabilidade genética.
• Troca de seqüências de DNA entre
cromossomos homólogos.
• Também chamado de recombinação ou
permutação gênica.
Cromossomos Homólogos
Quiasma
Leptóteno
Zigóteno
M
E
I
O
S
E
I
Prófase I
Paquíteno
Metáfase I
Diplóteno
Anáfase I
Diacinese
Telófase I
Prófase I
Início
Meio
Fim
Prófase I
Diacinese
Leptóteno
Zigóteno Paquíteno Diplóteno
Condensação dos
cromossomos
Permuta
genética
Sinapse - parea/ de
cromossomos
homólogos
Bivalentes
atingem a
condensação
máxima
Tendência de separação
dos homólogos quiasmas
Metáfase 1
• Pareamento dos cromossomos
homólogos na placa equatorial da célula.
Anáfase 1
• Migração dos cromossomos homólogos
para os pólos da célula.
Telófase 1
• Descondensação
dos cromossomos
• Reaparecimento do
nucléolo e carioteca
• Desaparecimento
das fibras do fuso
Divisão 2
• Importância:
Separação das cromátides irmãs
• Dividido em:
Prófase 2
Metáfase 2
Anáfase 2
Telófase 2
Prófase 2
• Duplicação e migração dos centríolos para
os pólos opostos da célula.
• Desaparecimento da carioteca e nucléolos
• Condensação
dos cromossomos.
Metáfase 2
• Cromossomos
localizados na
placa equatorial
da célula.
• Fibras do fuso
ligadas aos
centrômeros
• Separação das
cromátides irmãs
Anáfase 2
• Migração das
cromátides irmãs
para os pólos
opostos da célula.
Telófase 2
• Reaparecimento
da carioteca e
nucléolo
• Descondensação
dos cromossomos
• Citocinese –
divisão
citoplasmática
MEIOSE:
Obrigado pela atenção !