08/10/2012 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 08/10/2012 • 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 08/10/2012 • 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 08/10/2012 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 08/10/2012 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 08/10/2012 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 08/10/2012 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 08/10/2012 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 08/10/2012 Citocinese 9 08/10/2012 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 08/10/2012 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. Meiose • Divisão reducional (R!) • Manutenção da ploidia das espécies. • Promove variabilidade genética devido à recombinação entre os genes. 11 08/10/2012 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 08/10/2012 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 08/10/2012 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 08/10/2012 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 08/10/2012 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 08/10/2012 Telófase II • Reaparecimento da carioteca e nucléolo. • Descondensação dos cromossomos. • Ocorrência da citocinese. Interfase Prófase I Anáfase I Metáfase I Telófase I Interfase Anáfase II Telófase II Prófase II Metáfase II Citocinese 17 08/10/2012 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 Ocorre quebra do centrômero e separação das cromátidesirmãs. Ocorre separação dos cromossomos homólogos. Telófase Em cada célula-filha encontrase 2n cromossomos nãoduplicados. Em cada célula-filha encontrase n cromossomos duplicados. 18