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NÚCLEO E DIVISÃO CELULAR BIOLOGIA – AULA 5 Professor Esp. André Luís Souza Stella Professora Esp. Lúcia Iori NÚCLEO – ÁCIDOS NUCLÉICOS • São as maiores moléculas encontradas • Controlam os processos vitais básicos – “moléculas mestras de vida” 2 Tipos DNA – ácido desoxirribonucléico RNA – ácido ribonucléico São constituídos por: NUCLEOTÍDEOS OBS: a pentose pode ser ribose ou desoxirribose NÚCLEO – ÁCIDOS NUCLÉICOS É da associação dos diferentes nucleotídeos que se formam as macromoléculas dos dois tipos de ácidos nucléicos: o ácido ribonucléico (RNA) e o ácido desoxirribonucléico (DNA). Eles foram assim chamados em função dos açúcar presente em suas moléculas: O RNA contém o açúcar ribose e o DNA contém o açúcar desoxirribose. OBS: a pentose pode ser ribose ou desoxirribose NÚCLEO – ÁCIDOS NUCLÉICOS DNA • Modelo criado em 1953 – Watson e Crick • Encontrado no núcleo • 2 filamentos Duplicação do DNA (replicação ou autoduplicação) Etapas: 1 – rompimento das pontes de H que ligam as BN, separando em 2 filamentos; 2 – encaixe dos nucleotídeos livres aos nucleotídeos do DNA; 3 – formação de 2 moléculas novas de DNA OBS: cada molécula nova de DNA contém parte do DNA da mãe (molde) – “semiconservativo” NÚCLEO – ÁCIDOS NUCLÉICOS Adenina (A) Guanina (G) PÚRICAS • Bases Nitrogenadas - BN PIRIMIDICAS Citosina (C) Timina (T) Uracila (U)* OBS: nº de A = nº de T nº de C = nº de G DNA NÚCLEO – ÁCIDOS NUCLÉICOS • Outra diferença importante entre as moléculas de DNA e a de RNA diz respeito às bases nitrogenadas: no DNA, as bases são citosina, guanina, adenina e timina; no RNA, no lugar da timina, encontra-se a uracila. A importância e o funcionamento dos ácidos nucléicos. DNA DNA NÚCLEO – ÁCIDOS NUCLÉICOS DUPLICAÇÃO SEMICONSERVATIVA DNA Helicase Enzima que quebra as pontes de hidrogenio NÚCLEO – ÁCIDOS NUCLÉICOS NÚCLEO – ÁCIDOS NUCLÉICOS RNA • Encontrado no núcleo e citoplasma • 1 filamentos • O DNA produz RNA, que comanda a fabricação de enzimas e outras proteínas (RNAt, RNAm e RNAr) Síntese do RNA Etapas: 1 – rompimento das pontes de H que ligam as BN, separando em 2 filamentos o DNA; 2 – encaixe dos nucleotídeos livres de RNA aos nucleotídeos do DNA, porém, ao invés de T, encaixa o U; 3 – formada a fita de RNA, ela se desprende da fita molde e segue para o citoplasma; 4 – as 2 fitas de DNA voltam a se unir, reconstituindo a molécula original de DNA. RNA Existem três tipos básicos de RNA, que diferem um do outro no peso molecular: o RNA ribossômico, representado por RNAr, o RNA mensageiro, representado por RNAm e o RNA transportador, representado por RNAt. • O RNA ribossômico é o de maior peso molecular e constituinte majoritário do ribossomo,organóide relacionado à síntese de proteínas na célula. • O RNA mensageiro é o de peso molecular intermediário e atua conjuntamente com os ribossomos na síntese protéica. • O RNA transportador é o mais leve dos três e encarregado de transportar os aminoácidos que serão utilizados na síntese de proteínas. NÚCLEO – SÍNTESE DE PROTEÍNAS • Para produzir uma proteína, precisamos de 2 fases: - Transcrição do código genético - Tradução desse código genético Código genético - São as informações codificadas no DNA As unidades do código genético são trios em seqüência de nucleotídeos de DNA; cada trio corresponde a um códon do RNAm; cada códon corresponde a um anticódon do RNAt relacionado a um aminoácido. OBS: na tradução, o RNA indica os tipos de AAs que serão utilizados e também a posição que eles deverão ocupar NÚCLEO – SÍNTESE DE PROTEÍNAS • As características morfológicas de qualquer organismo dependem dos tipos de proteínas que o constituem, de acordo com a seqüência das BN do DNA teremos uma proteína específica OBS: Do DNA para a proteína, é preciso uma molécula mensageira – RNAm que herda a mensagem do DNA e serve de molde para originar a proteína NÚCLEO – CÓDIGO TRÍPLICE Código Tríplice (de 3 em 3) – formando ao todo 64 “palavras” diferentes que darão origem aos 20 AAs conhecidos OBS: Mutação alteração no material genético da célula (ex: substituição de uma BN por outra diferente, isso pode ou não gerar um AAs diferente. RNA NÚCLEO – CÓDIGO TRÍPLICE VIDEO NÚCLEO CELULAR NÚCLEO CELULAR • Portador dos fatores hereditários; • Controlador das atividades metabólicas; • Possui todas as informações genéticas; • Comanda e gerencia toda a célula (DNA); • O DNA é responsável por toda e qualquer característica do ser vivo; NÚCLEO CELULAR NÚCLEO CELULAR • Constituído por: CARIOTECA POROS DA CARIOTECA NUCLEOPLASMA CROMATINA NUCLÉOLO NÚCLEO CELULAR • CARIOTECA OU ENVELOPE NUCLEAR: (do grego karyon, núcleo e theke, invólucro, caixa) é um envoltório formado por duas membranas lipoprotéicas; • Entre essas duas membranas existe um estreito espaço, chamado cavidade perinuclear. NÚCLEO CELULAR • • • POROS DA CARIOTECA: A carioteca é perfurada por milhares de poros, através das quais determinadas substâncias entram e saem do núcleo. Em cada poro existe uma complexa estrutura protética que funciona como uma válvula, abrindo-se para dar passagem a determinadas moléculas e fechando-se em seguida. Dessa forma, a carioteca pode controlar a entrada e a saída de substâncias. NÚCLEO CELULAR NÚCLEO CELULAR • NUCLEOPLASMA, CARIOLINFA OU SUCO NUCLEAR: é um fluido gelatinoso incolor constituída principalmente de água, proteínas, RNAs, nucleotídeos e íons. NÚCLEO CELULAR • NUCLÉOLO: Trata-se de um corpúsculo esponjoso e desprovido de membranas, que se encontra em contato direto com o suco nuclear, rico em RNA ribossômico NÚCLEO CELULAR • CROMATINA: A cromatina (do grego chromatos, que significa cor). • É um conjunto de fios onde cada um é formado por uma molécula de DNA que fica associado a um tipo de proteína. • Os fios são os cromossomos. • Há uma região mais densa que recebe o nome de heterocromatina e outra menos densa que recebe o nome de eucromatina. NÚCLEO CELULAR - CROMATINA NÚCLEO CELULAR - CROMOSSOMOS Os cromossomos são formados por espiralização ou condensação dos filamentos de cromatina Centrômero - é a constituição primária que divide o cromossomo em braços. Satélite ou região organizadora do núcleo - é a porção terminal do cromossomo, separada por constrição secundária. CLASSIFICAÇÃO DOS CROMOSSOMOS Células Diplóides ou somáticas - dois conjuntos de cromossomos (2n = 46) Células Haplóides ou germinativas – um conjunto de cromossomos (n = 23) (gametas) CLASSIFICAÇÃO DOS CROMOSSOMOS NÚCLEO CELULAR - CROMOSSOMOS Gametas - 23 NÚCLEO CELULAR - CROMOSSOMOS Homem Mulher Os cromossomos homólogos possuem genes correspondentes (mesma característica, ex: cor dos olhos) e um vem do pai e outro vem da mãe. Cromossomos não homólogos, não possuem genes correspondentes (características diferentes, ex: cor dos olhos e tipos de cabelo) DIVISÃO CELULAR BIOLOGIA – AULA 6 Professor Esp. André Luís Souza Stella Professora Esp. Lúcia Iori CONCEITOS DE DIVISÃO CELULAR • A capacidade de duplicar-se é a característica mais extraordinária dos organismos vivos. • Para fazê-lo, multiplicamos o material interno de nossas células e, depois, as dividimos, em duas. • Esse processo é a DIVISÃO CELULAR. CONCEITOS DE DIVISÃO CELULAR • DIVISÃO PRA QUE? • Os seres vivos multiplicam suas células com a finalidade de reproduzir-se crescer e repor células perdidas. • Organismos unicelulares se reproduzem; • Organismos multicelulares se multiplicam, crescem... CONCEITOS DE DIVISÃO CELULAR A frequência das divisões celulares varia com o tipo e estado fisiológico de cada célula. • Células do Duodeno: se dividem a cada 24 horas. • Células do esôfago: se dividem semanalmente; • A maioria das células nervosas e musculares adultas nunca se dividem; • Células do fígado, rins e pulmões só voltam a se dividir para reconstituir partes lesadas. CONCEITOS DE DIVISÃO CELULAR Nosso organismo possui dois tipos de célula: CONCEITOS DE DIVISÃO CELULAR HAPLÓIDES: é a célula que pelo processo de gametogênese transformou-se de célula que compunha o corpo do ser vivo e lhe dava as características externas (FENÓTIPOS) e internas (GENÓTIPOS) em uma célula sexual apta a se juntar com outra de sexo diferente para a formação de um novo ser . Então fica claro que a célula sexual é uma célula haploide (1n) que ao se juntar com outra de sexo oposto (1n) faz nascer um outro ser (2n) que é uma célula diploide. CONCEITOS DE DIVISÃO CELULAR DIPLÓIDES: é a soma das características das duas partes que se uniram para a formação do novo ser, por isso elas são chamadas de células somáticas. Dentro dessas células surgem os cromossomos (transmissores dos caracteres individuais) que possuem genes do lado masculino e genes do lado feminino. CICLO CELULAR • É o período entre o início de uma mitose e o de outra. • A célula cresce, prepara-se para a divisão e se divide. INTÉRFASE CICLO CELULAR FASE DA DIVISÃO CICLO CELULAR - FASES CICLO CELULAR INTERFASE FASE MITÓTICA MITOSE CITOCINESE CICLO CELULAR - INTÉRFASE INTÉRFASE • É a fase em que a célula não está se dividindo. • Os filamentos de cromatina duplicam-se nessa fase. • Divide-se em 3 períodos: G1 – S – G2 DIVISÃO CELULAR INTÉRFASE: é o período de maior metabolismo celular, quando ocorre a síntese e a duplicação do DNA e de outras substâncias Período G1 - é o período de produção de enzimas, proteínas e a síntese de RNA. Nesse período a célula aumenta de tamanho. Período S – período em que ocorre a síntese e produção do DNA Período G2 - assemelha-se ao período G1, porém, neste período o DNA está duplicado. MITOSE DIVISÃO CELULAR - MITOSE Mitose = é um tipo de divisão celular em que uma célula diploide da origem a duas novas células geneticamente idênticas, a célula mãe. É uma divisão equacional. Mitose = é um processo de multiplicação da célula que se caracteriza por uma duplicação cromossômica e uma divisão celular. O resultado é que as células-filhas possuirão o mesmo número de cromossomos que a célula-mãe. DIVISÃO CELULAR - MITOSE • A Mitose é o mecanismo mais comum de reprodução dos organismos unicelulares eucariontes e também o processo de reprodução dos seres pluricelulares (sexuada e/ou assexuada). Diploide ou 2n=que possui 46 46 2n o número duplo de cromossomos 2n 46 2n Células somáticas=células do corpo DIVISÃO CELULAR - MITOSE • A mitose é a divisão habitual das células somáticas, pela qual o corpo cresce, se diferencia e realiza reparos. • A divisão mitótica resulta normalmente em duas células-filhas, cada uma com cromossomos e genes idênticos aos da célula-mãe. DIVISÃO CELULAR - MITOSE Prófase - a cromatina (DNA) que antes estava descondensada, começa a se condensar. Os centríolos vão afastando-se para os pólos criando fibras, chamadas Fibras do Fuso Acromático. A membrana nuclear desaparece junto com os nucléolos Metáfase – Ocorre a disposição dos cromossomos bem no centro da célula, formando o que se chama de Placa Equatorial. Para tal disposição, os cromossomos unem-se às fibras do fuso por meio dos centrômeros (estudo do cariótipo) Anáfase - É a fase da separação. As fibras do fuso se encurtam em direção aos pólos levando consigo cromátides (partes) dos cromossomos Telófase – A cromatina começa a se descondensar, ressurgem a membrana nuclear e os nucléolos, e a célula se divide (Citocinese). DIVISÃO CELULAR - MITOSE DIVISÃO CELULAR – CITOCINESE • Após a divisão do núcleo ocorre a divisão do citoplasma → Citocinese • Nas células animais a citocinese é centrípeta = ocorre da periferia para o centro da célula. • Nas células vegetais a citocinese é centrífuga = ocorre do centro para a periferia da célula. DIVISÃO CELULAR - MITOSE MEIOSE DIVISÃO CELULAR – MEIOSE • A meiose ocorre apenas nas células das linhagens germinativas masculina e feminina e é constituída por duas divisões celulares: MEIOSE I MEIOSE II • Durante esse período cada cromossomo se duplica apenas uma vez. DIVISÃO CELULAR – MEIOSE • Redução do número de cromossomos à metade. • Produção de gametas em animais. • Produção de esporos em plantas. DIVISÃO CELULAR - MEIOSE • A meiose ocorre somente nas células da linhagem germinativa. • Resulta na formação de células reprodutivas (gametas), cada uma das quais tem apenas 23 cromossomos. • Reducional DIVISÃO CELULAR - MEIOSE Duplicação do DNA Divisão 1: Separação dos cromossomos homólogos. 2n 2n Divisão 2: Separação das cromátides irmãs. n n n n Prófase I - é uma fase longa e complexa, subdividida em cinco subfases: • Leptóteno - é iniciada pela condensação dos cromossomos duplicados na interfase • Zigóteno - os cromossomos homólogos duplicados se condensam, e vão se emparelhando ao longo de todo o comprimento • Paquíteno - o pareamento dos pares de homólogos se completa e estes encontram-se espesso. Inicia-se a permutação ou crossingover, o que possibilita uma grande variabilidade genética • Diplóteno – formação dos quiasmas • Diacinese – os cromossomos homólogos começam a se separas Metáfase I - há a desintegração da membrana nuclear (carioteca) e os pares de cromossomos homólogos que ainda são mantidos pelos quiasmas, se dispõem na região equatorial da célula de forma que os homólogos de cada par fiquem voltados para pólos opostos na célula. Anáfase I - é caracterizada pelo deslocamento dos cromossomos homólogos para pólos opostos na célula. Telófase I - os cromossomos duplicados chegam ao pólo, os cromossomos se descondensam, a carioteca e os nucléolos reaparecem e ocorre a citocinese – divisão do citoplasma que origina duas células filhas DIVISÃO CELULAR – MITOSE I DIVISÃO CELULAR – MITOSE II Prófase II - inicia-se pela condensação dos cromossomos, desaparecimentos dos nucléolos e migração dos centros celulares para pólos opostos da célula. O término dessa etapa é marcado pela desintegração da carioteca e pelos cromossomos encontrarem-se espalhados pelo citoplasma. Metáfase II - os cromossomos, unidos pelo centrômero, organizamse no pólo equatorial da célula. Essa etapa é finalizada pela divisão do centrômero (separação das cromátides irmãs). Anáfase II - as cromátides irmãs são puxadas para pólos opostos da célula. Telófase II - etapa na qual os cromossomos se descondensam, há o reaparecimento dos nucléolos e a carioteca se reintegra. Em seguida o citoplasma se divide resultando quatro células-filhas.
