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CICLO CELULAR

  Margarida Barbosa Teixeira
Cromossoma
2




                                        Cariótipo da espécie humana (23 pares
                                        de cromossomas)
                                        Cariótipo é o conjunto de cromossomas
                                        de uma célula que, pelo seu número,
                                        forma e tamanho caracteriza uma dada
                                        espécie.




    Os cromossomas estão constituídos
    por um só cromatídio.
Cromossoma
3
Cromossoma
4
Cromossoma
5
Cromossoma
6


    Os cromossomas são formados por 1 ou 2 filamentos de cromatina.




    Um filamento de cromatina é formado por uma molécula de DNA
    associada a proteínas específicas – histonas.
    A espiralização do DNA associada à presença de histonas provoca a
    condensação da cromatina.
    Os cromossomas podem apresentar-se ao longo da vida das células na
    forma condensada ou na forma dispersa.
    Quando as células se encontram em divisão os cromossomas encontram-se
    profundamente condensados.
Cromossoma
7




    Em alguns períodos da vida celular os cromossomas são constituídos por
    apenas um cromatídio.
    Noutros períodos, a molécula de DNA duplica e o cromossoma fica
    constituído por dois cromatídios (duas moléculas de DNA).
    Os dois cromatídios apresentam-se ligados por uma estrutura
    denominada centrómero.
Ciclo celular
8




    As células de um indivíduo possuem todas o mesmo material genético.
    As células, para além de serem as unidades básicas da vida, asseguram a
    continuidade dessa mesma vida, na medida em que se dividem e originam
    novas células.




    Quando as células se dividem, cada célula origina, em regra, duas células-
    filhas que são geneticamente iguais à célula-mãe.
Ciclo celular
9




    A divisão celular é um processo pelo qual as células se dividem originando
    duas ou mais células-filhas.




      Reprodução de um                  Regeneração da cauda da
      protista                          lagartixa


    Os organismos unicelulares usam a divisão celular para se reproduzirem,
    Nos organismos pluricelulares, a divisão celular é igualmente importante
    para o crescimento, renovação celular e regeneração de tecidos.
Ciclo celular
10


                     O ciclo celular constitui o conjunto de
                     alterações que decorrem desde a
                     formação de uma célula até ao momento
                     em que ela se divide, originando duas
                     células-filhas.
                     A divisão celular envolve a igual
                     distribuição de material genético pelas
                     duas células-filhas.
                     As células crescem, aumentam o seu
                     conteúdo e depois dividem-se.
                     Cada célula dá origem a duas células-
                     filhas geneticamente iguais entre si e
                     iguais à célula inicial.
                     As células-filhas, por seu lado, poder-
                     se-ão tornar células-mães de outra
                     geração.
Ciclo celular
11

                     Interfase
                     •   Corresponde ao período entre o fim de uma
                         divisão celular e o início da divisão celular
                         seguinte.
                     •   A atividade metabólica é intensa; a célula
                         cresce e duplica o seu DNA.
                     •   Os cromossomas estão dispersos pelo núcleo e
                         não são visíveis.



                     Fase mitótica
                     •   O conteúdo celular duplicado durante a
                         interfase é repartido pelas 2 células-filhas.
                     •   Período durante o qual ocorre a divisão celular.
Ciclo celular
12


     O ciclo celular é um processo dinâmico e contínuo.
     O ciclo celular compreende duas fases, a interfase e a fase mitótica, que,
     por sua vez, se dividem em diferentes etapas.
     A interfase é a fase mais longa do ciclo celular, constituindo cerca de
     90% da duração total do ciclo.
     Durante a interfase , a célula procede à síntese de diversos
     constituintes, que conduzem ao seu crescimento e maturação.
           A interfase permite que a célula se prepare para uma nova divisão.
     A fase mitótica é a fase em que se verifica a divisão da célula, culminando
     na formação de duas células-filhas.
     A fase mitótica é constituída por duas etapas: a mitose e a citocinese
Ciclo celular
13

                     Interfase – G1 + S + G2.
                      Intervalo G1 ou pós-mitótico:
                         • intensa atividade biossintética (proteínas,
                           enzimas, RNA …), formação de organelos e
                           crescimento celular.
                      Período S de síntese de DNA:
                         • replicação de cada uma das moléculas de
                           DNA;
                         • cada cromossoma passa a ser constituído por
                           dois cromatídios ligados pelo centrómero;
                        Intervalo G2 ou pré-mitótico:
                         • síntese de biomoléculas necessárias à divisão
                           celular, com consequente crescimento celular.
                         • síntese intensa de proteínas.
                         • nas células animais ocorre, fora do núcleo, a
                           duplicação do centrossoma - a duplicação dos
                           centríolos (de 1 para 2 pares).
Ciclo celular
14




                     Nas células animais, o centro
                     organizador de microtúbulos proteicos é
                     constituído pelo centrossoma, que inclui
                     os centríolos dispostos
                     perpendicularmente.

                     Os centríolos são estruturas cilíndricas
                     constituídas por microtúbulos
                     organizados (cada centríolo possui nove
                     conjuntos de três microtúbulos).
Ciclo celular
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                     Fase mitótica - Mitose + Citocinese.


                     • Mitose ou cariocinese (divisão do
                       núcleo)
                       Conjunto de transformações durante as
                       quais o núcleo se divide.
                       Compreende 4 subfases: profase,
                       metafase, anafase e telofase.


                     • Citocinese (divisão do citoplasma)
                       Divisão do citoplasma e consequente
                       individualização das duas células-filhas.
Ciclo celular
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Ciclo celular
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Ciclo celular
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Ciclo celular
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     Interfase   Profase   Metafase




                 Anafase   Telofase
Mitose
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Mitose
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         Profase
         • É a fase mais longa da mitose (cerca de
           90%).
         • Cada cromossoma é constituído por 2
           cromatídios, unidos pelo centrómero.
         • A cromatina condensa gradualmente,
           tornando os cromossomas mais curtos e
           espessos.
         • Os 2 pares de centríolos da célula migram
           para polos opostos da célula e, entre eles,
           feixes de microtúbulos proteicos vão
           formar o fuso acromático ou mitótico.
         • O invólucro nuclear e os nucléolos
           desorganizam-se.
Mitose
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         Metafase
         • Os cromossomas atingem a condensação
           máxima.
         • O fuso acromático completa o seu
           desenvolvimento.
         • Os cromossomas ligam-se às fibras do fuso
           por uma região do centrómero.
         • Os cromossomas dispõem-se no plano
           equatorial (plano equidistante aos polos da
           célula), formando a placa equatorial.
         • Os centrómeros ficam voltados para o
           centro do plano equatorial e os braços dos
           cromossomas voltam-se para fora.
Mitose
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         Anafase
         • Rompimento do centrómero que une os
           2 cromatídeos do mesmo cromossoma.
         • Os 2 cromatídeos de cada
           cromossoma separam-se, formando 2
           cromossomas independentes.
         • Os 2 cromatídeos migram para polos
           opostos da célula – ascensão polar
           dos cromossomas-filhos – ao longo
           dos microtúbulos.
         • A anafase termina quando termina a
           ascensão polar.
         • No final desta fase, os 2 polos da
           célula têm um conjunto idêntico e
           completo de cromossomas.
Mitose
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         Telofase
         • Os cromossomas filhos já se encontram
           nos polos da célula.
         • Descondensação progressiva da
           cromatina, os cromossomas alongam-se
           e tornam-se menos visíveis.
         • O fuso acromático desorganiza-se.
         • Os nucléolos reaparecem.
         • Os invólucros nucleares reorganizam-
           se, formando dois núcleos-filhos.
Citocinese
25


     Célula animal




     A citocinese inicia-se na anafase ou na telofase .
     Nas células animais, este início é marcado pelo aparecimento de uma
     constrição da membrana plasmática na zona equatorial da célula. Este
     anel contráctil ou estrangulamento acentua-se até que a célula-mãe seja
     dividida em duas células filhas.
Citocinese
26

              Célula vegetal


                  Nas células vegetais, a existência de uma
                  parede esquelética não permite a citocinese
                  por estrangulamento.
                  Nestas células, ocorre a deposição, na região
                  equatorial da célula, de vesículas com celulose
                  e outras biomoléculas, provenientes do
                  complexo de Golgi.
                  A fusão das vesículas gera uma lamela mediana
                  rica em celulose.
Citocinese
27

              Célula vegetal

                  A deposição de celulose vai originar uma
                  parede celular, que se começa a formar.
                  As membranas das vesículas formam as
                  membranas plasmáticas das duas células.
                  A nova parede celular forma-se do centro
                  para a periferia da célula, dividindo a células
                  em duas células-filhas.
                  As paredes celulares não são herméticas,
                  existindo poros de comunicação -
                  plasmodesmos - que permitem a comunicação
                  entre o citoplasma de diferentes células.
Célula animal vs. Célula vegetal
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     Diferenças na fase mitótica entre as células animais e as células
     vegetais:
     • A fase mitótica ocorre na generalidade dos tecidos animais.
     • Nas células vegetais a fase mitótica ocorre apenas em zonas
       específicas de crescimento – meristemas.
     • Nas células vegetais das plantas superiores não existem centríolos -
       as fibras do fuso acromático são formadas a partir de estruturas,
       que se localizam nos polos, designadas centros organizadores de
       microtúbulos.
     • Nas células animais a citocinese ocorre por estrangulamento do
       citoplasma.
     • Nas células vegetais, devido à presença da parede esquelética, a
       citocinese ocorre através da formação de nova parede celular à custa
       das vesículas do complexo de Golgi.
Ciclo celular
29




     Metafase




                Anafase




                          Telofase e
                          Citocinese
Ciclo celular
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                     Anafase




                 Profase




     Metafase
Ciclo celular
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 Na interfase os         No início da profase,
 cromossomas não são     o volume do núcleo
 visíveis e o contorno   aumenta devido à
 nuclear é nítido.       desagregação do
                         invólucro nuclear.




 A anafase só termina
 quando acaba a
 ascensão polar, ou
 seja, quando não são
 visíveis as
 extremidades dos
 cromatídeos.
Ciclo celular
32




                     Tecido vegetal
                     meristemático
Ciclo celular
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     Modificação do material genético ao longo do ciclo celular
Ciclo celular
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     Variação da quantidade de DNA ao longo do ciclo celular
Ciclo celular
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     Variação da quantidade de DNA ao longo do ciclo celular
Ciclo celular
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     Como é assegurada a estabilidade genética?




      Na fase S ao dar-se a replicação do DNA cada cromossoma passa a ser
      constituído por 2 cromatídeos geneticamente iguais.
      Na anáfase os cromatídeos irmãos migra para pólos opostos da célula.
      Após a citocinese, cada célula filha tem um conjunto de cromossomas iguais
      aos da célula inicial.


            Existe um mecanismo de copiar e dividir em partes iguais
            que assegura a estabilidade genética ao longo das gerações.
Regulação do ciclo celular
37
Regulação do ciclo celular
38


                                                  Os mecanismos da regulação
                                                  celular atuam
                                                  fundamentalmente em 3
                                                  pontos:
                                                     no final da G1,
                                                     na G2,
                                                     na mitose.




     Se no final da G1 forem detetados erros a célula pode não se dividir,
     mantendo-se em G0, ou pode ocorrer a morte celular.
      No final da G2, se se verificar que houve erro na replicação do DNA,
     ocorre a morte celular.
     No final da metáfase, se os cromossomas não estiverem devidamente
     posicionados , também o ciclo celular pode ser interrompido.
Regulação do ciclo celular
39


      Apoptose ou morte celular




     A apoptose é uma sequência de acontecimentos que conduzem à fragmentação
     da célula.
     Os fragmentos resultantes são posteriormente fagocitados.
Regulação do ciclo celular
40


     Cancro ou neoplasia maligna
                                   Quando os mecanismos de
                                   regulação celular não atuam pode
                                   ocorrer a formação de cancro.
Importância biológica da mitose
41




                               Crescimento


                                                              Renovação
                                                               tecidular




                             Regeneração
                             tecidular

                                                              Reprodução
     A divisão celular é fundamental:                         assexuada
       para o crescimento de seres pluricelulares,
       na manutenção da integridade dos indivíduos adultos.
Importância biológica da mitose
42


     CRESCIMENTO   Multiplicação celular essencial ao crescimento e
                   desenvolvimento dos organismos pluricelulares,
                   desde a célula-ovo até ao estado adulto.

      RENOVAÇÃO    Substituição de células mortas.
      TECIDULAR    Na espécie humana, tecidos como a pele, as
                   mucosas    e   as    células  sanguíneas, estão
                   constantemente em renovação.

     REGENERAÇAO   Formação de partes perdidas ou amputadas.
      TECIDULAR    Regeneração de caudas e patas de pequenos
                   lagartos e salamandras, dos braços das estrelas-
                   do- mar...
                   Nos animais mais complexos a capacidade de
                   regeneração está reduzida a processos de
                   cicatrização e de regeneração de zonas
                   danificadas por acidentes ou intervenções
                   cirúrgicas.

      REPRODUÇÃO   O progenitor origina por divisão mitótica,
      ASSEXUADA    descendentes geneticamente idênticos entre si e
                   também idênticos ao respetivo progenitor
                   (clones).
Diferenciação celular
43


      As células de um organismo, que provieram da célula-ovo por divisões
      mitóticas sucessivas, contêm, no seu núcleo, exatamente os mesmos
      cromossomas e, por isso, a mesma informação genética.
      As células constituem tecidos e órgãos muito diversos, com formas e
      funções completamente diferentes.
      Ao longo do desenvolvimento de um indivíduo ocorre um conjunto de
      processos através dos quais células geneticamente idênticas se
      especializam no sentido de desempenharem uma ou várias funções.
      Calcula-se que cada célula diferenciada possua, num determinado
      momento, apenas 5% a 10% do seu DNA ativo.


       A restante informação genética perdeu-se??
       Está inibida??
Diferenciação celular
44




                        Em 1950, J. Steward,
                        trabalhando com cenouras,
                        obteve plantas completas a
                        partir de células
                        diferenciadas da raiz.
                        As células da raiz
                        perderam a diferenciação:
                        o seu DNA readquiriu as
                        características da célula
                        inicial.
                        Estavam dados os
                        primeiros passos da
                        clonagem.
Diferenciação celular
45


     Experiência de Robert Briggs




     Núcleos de células especializadas do intestino após serem transplantados para
     óvulos anucleados, geraram embriões completos e, consequentemente, novos
     girinos.
     As células diferenciadas podem perder a sua especialização, transformando-se
     em células indiferenciadas.


             As células diferenciadas conservam todo o seu DNA,
             mas só uma pequena parte é que está ativa.
Diferenciação celular
46


     Células estaminais
Diferenciação celular
47



     Células estaminais – células indiferenciadas, embrionárias ou adultas, com
     elevada capacidade de divisão e renovação e que se podem especializar em
     diferentes tipos de tecidos.
     As células estaminais podem ser:
      totipotentes,
      pluripotentes,
      multipotentes…
     Células totipotentes - células indiferenciadas que readquirem a capacidade
     de originar um indivíduo completo.
     À medida que as células provenientes da divisão do ovo continuam a
     multiplicar-se, chega-se a um ponto em que a capacidade de uma célula formar
     qualquer tecido é perdida, porque grupos de células começam a especializar-se
     na criação de um certo tipo de tecido.
Diferenciação celular
48




 Células indiferenciadas totipotentes – o ovo e o embrião até pelo menos à
                                           fase de oito células
                                           (são semelhantes entre si e
                                           semelhantes à célula inicial que lhes
                                           deu origem)
                      Multiplicação
                      Diferenciação
                      (alguns genes são ativados
                      enquanto outros são bloqueados)




      Células diferenciadas, especializadas
Diferenciação celular
49


     Células estaminais
Diferenciação celular
50




                         O gene que                          O gene que determina a
                         determina a                         produção de insulina
                         produção da                         está bloqueado.
                         hemoglobina
                         está
                         bloqueado.




     Os genes da insulina e da hemoglobina situam-se no mesmo cromossoma.
     As células do pâncreas produtoras de insulina e as células percursoras
     dos glóbulos vermelhos possuem a mesma informação genética.


                 Numa célula só estão ativos os genes que:
                  conferem funções a essa célula,
                  controlam a atividade de outros genes.
Diferenciação celular
51


     Mecanismos de regulação




       O controlo ocorre em diferentes níveis da expressividade do gene
       (transcrição, processamento e tradução) e com intervenção de
       moléculas da célula.
Diferenciação celular
52


     Metaplasias são mudanças reversíveis num determinado tipo de
     células que são substituídas por células de outro tipo.


                               Quando há refluxo gástrico, a presença do
                               ácido do suco gástrico nas células que
                               revestem a porção inferior do esófago podem
                               sofrer alterações metaplásicas, tornando-se
                               semelhantes às do intestino.

      No fumador, as células que
      revestem a traqueia e os
      brônquios são substituídas
      por células sem cílios,
      ficando o indivíduo menos
      protegido pois apresenta
      dificuldade em eliminar os
      elementos prejudiciais.
Síntese – Mapa de conceitos
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3 ciclo celular

  • 1. CICLO CELULAR Margarida Barbosa Teixeira
  • 2. Cromossoma 2 Cariótipo da espécie humana (23 pares de cromossomas) Cariótipo é o conjunto de cromossomas de uma célula que, pelo seu número, forma e tamanho caracteriza uma dada espécie. Os cromossomas estão constituídos por um só cromatídio.
  • 6. Cromossoma 6 Os cromossomas são formados por 1 ou 2 filamentos de cromatina. Um filamento de cromatina é formado por uma molécula de DNA associada a proteínas específicas – histonas. A espiralização do DNA associada à presença de histonas provoca a condensação da cromatina. Os cromossomas podem apresentar-se ao longo da vida das células na forma condensada ou na forma dispersa. Quando as células se encontram em divisão os cromossomas encontram-se profundamente condensados.
  • 7. Cromossoma 7 Em alguns períodos da vida celular os cromossomas são constituídos por apenas um cromatídio. Noutros períodos, a molécula de DNA duplica e o cromossoma fica constituído por dois cromatídios (duas moléculas de DNA). Os dois cromatídios apresentam-se ligados por uma estrutura denominada centrómero.
  • 8. Ciclo celular 8 As células de um indivíduo possuem todas o mesmo material genético. As células, para além de serem as unidades básicas da vida, asseguram a continuidade dessa mesma vida, na medida em que se dividem e originam novas células. Quando as células se dividem, cada célula origina, em regra, duas células- filhas que são geneticamente iguais à célula-mãe.
  • 9. Ciclo celular 9 A divisão celular é um processo pelo qual as células se dividem originando duas ou mais células-filhas. Reprodução de um Regeneração da cauda da protista lagartixa Os organismos unicelulares usam a divisão celular para se reproduzirem, Nos organismos pluricelulares, a divisão celular é igualmente importante para o crescimento, renovação celular e regeneração de tecidos.
  • 10. Ciclo celular 10 O ciclo celular constitui o conjunto de alterações que decorrem desde a formação de uma célula até ao momento em que ela se divide, originando duas células-filhas. A divisão celular envolve a igual distribuição de material genético pelas duas células-filhas. As células crescem, aumentam o seu conteúdo e depois dividem-se. Cada célula dá origem a duas células- filhas geneticamente iguais entre si e iguais à célula inicial. As células-filhas, por seu lado, poder- se-ão tornar células-mães de outra geração.
  • 11. Ciclo celular 11 Interfase • Corresponde ao período entre o fim de uma divisão celular e o início da divisão celular seguinte. • A atividade metabólica é intensa; a célula cresce e duplica o seu DNA. • Os cromossomas estão dispersos pelo núcleo e não são visíveis. Fase mitótica • O conteúdo celular duplicado durante a interfase é repartido pelas 2 células-filhas. • Período durante o qual ocorre a divisão celular.
  • 12. Ciclo celular 12 O ciclo celular é um processo dinâmico e contínuo. O ciclo celular compreende duas fases, a interfase e a fase mitótica, que, por sua vez, se dividem em diferentes etapas. A interfase é a fase mais longa do ciclo celular, constituindo cerca de 90% da duração total do ciclo. Durante a interfase , a célula procede à síntese de diversos constituintes, que conduzem ao seu crescimento e maturação. A interfase permite que a célula se prepare para uma nova divisão. A fase mitótica é a fase em que se verifica a divisão da célula, culminando na formação de duas células-filhas. A fase mitótica é constituída por duas etapas: a mitose e a citocinese
  • 13. Ciclo celular 13 Interfase – G1 + S + G2.  Intervalo G1 ou pós-mitótico: • intensa atividade biossintética (proteínas, enzimas, RNA …), formação de organelos e crescimento celular.  Período S de síntese de DNA: • replicação de cada uma das moléculas de DNA; • cada cromossoma passa a ser constituído por dois cromatídios ligados pelo centrómero;  Intervalo G2 ou pré-mitótico: • síntese de biomoléculas necessárias à divisão celular, com consequente crescimento celular. • síntese intensa de proteínas. • nas células animais ocorre, fora do núcleo, a duplicação do centrossoma - a duplicação dos centríolos (de 1 para 2 pares).
  • 14. Ciclo celular 14 Nas células animais, o centro organizador de microtúbulos proteicos é constituído pelo centrossoma, que inclui os centríolos dispostos perpendicularmente. Os centríolos são estruturas cilíndricas constituídas por microtúbulos organizados (cada centríolo possui nove conjuntos de três microtúbulos).
  • 15. Ciclo celular 15 Fase mitótica - Mitose + Citocinese. • Mitose ou cariocinese (divisão do núcleo) Conjunto de transformações durante as quais o núcleo se divide. Compreende 4 subfases: profase, metafase, anafase e telofase. • Citocinese (divisão do citoplasma) Divisão do citoplasma e consequente individualização das duas células-filhas.
  • 19. Ciclo celular 19 Interfase Profase Metafase Anafase Telofase
  • 21. Mitose 21 Profase • É a fase mais longa da mitose (cerca de 90%). • Cada cromossoma é constituído por 2 cromatídios, unidos pelo centrómero. • A cromatina condensa gradualmente, tornando os cromossomas mais curtos e espessos. • Os 2 pares de centríolos da célula migram para polos opostos da célula e, entre eles, feixes de microtúbulos proteicos vão formar o fuso acromático ou mitótico. • O invólucro nuclear e os nucléolos desorganizam-se.
  • 22. Mitose 22 Metafase • Os cromossomas atingem a condensação máxima. • O fuso acromático completa o seu desenvolvimento. • Os cromossomas ligam-se às fibras do fuso por uma região do centrómero. • Os cromossomas dispõem-se no plano equatorial (plano equidistante aos polos da célula), formando a placa equatorial. • Os centrómeros ficam voltados para o centro do plano equatorial e os braços dos cromossomas voltam-se para fora.
  • 23. Mitose 23 Anafase • Rompimento do centrómero que une os 2 cromatídeos do mesmo cromossoma. • Os 2 cromatídeos de cada cromossoma separam-se, formando 2 cromossomas independentes. • Os 2 cromatídeos migram para polos opostos da célula – ascensão polar dos cromossomas-filhos – ao longo dos microtúbulos. • A anafase termina quando termina a ascensão polar. • No final desta fase, os 2 polos da célula têm um conjunto idêntico e completo de cromossomas.
  • 24. Mitose 24 Telofase • Os cromossomas filhos já se encontram nos polos da célula. • Descondensação progressiva da cromatina, os cromossomas alongam-se e tornam-se menos visíveis. • O fuso acromático desorganiza-se. • Os nucléolos reaparecem. • Os invólucros nucleares reorganizam- se, formando dois núcleos-filhos.
  • 25. Citocinese 25 Célula animal A citocinese inicia-se na anafase ou na telofase . Nas células animais, este início é marcado pelo aparecimento de uma constrição da membrana plasmática na zona equatorial da célula. Este anel contráctil ou estrangulamento acentua-se até que a célula-mãe seja dividida em duas células filhas.
  • 26. Citocinese 26 Célula vegetal Nas células vegetais, a existência de uma parede esquelética não permite a citocinese por estrangulamento. Nestas células, ocorre a deposição, na região equatorial da célula, de vesículas com celulose e outras biomoléculas, provenientes do complexo de Golgi. A fusão das vesículas gera uma lamela mediana rica em celulose.
  • 27. Citocinese 27 Célula vegetal A deposição de celulose vai originar uma parede celular, que se começa a formar. As membranas das vesículas formam as membranas plasmáticas das duas células. A nova parede celular forma-se do centro para a periferia da célula, dividindo a células em duas células-filhas. As paredes celulares não são herméticas, existindo poros de comunicação - plasmodesmos - que permitem a comunicação entre o citoplasma de diferentes células.
  • 28. Célula animal vs. Célula vegetal 28 Diferenças na fase mitótica entre as células animais e as células vegetais: • A fase mitótica ocorre na generalidade dos tecidos animais. • Nas células vegetais a fase mitótica ocorre apenas em zonas específicas de crescimento – meristemas. • Nas células vegetais das plantas superiores não existem centríolos - as fibras do fuso acromático são formadas a partir de estruturas, que se localizam nos polos, designadas centros organizadores de microtúbulos. • Nas células animais a citocinese ocorre por estrangulamento do citoplasma. • Nas células vegetais, devido à presença da parede esquelética, a citocinese ocorre através da formação de nova parede celular à custa das vesículas do complexo de Golgi.
  • 29. Ciclo celular 29 Metafase Anafase Telofase e Citocinese
  • 30. Ciclo celular 30 Anafase Profase Metafase
  • 31. Ciclo celular 31 Na interfase os No início da profase, cromossomas não são o volume do núcleo visíveis e o contorno aumenta devido à nuclear é nítido. desagregação do invólucro nuclear. A anafase só termina quando acaba a ascensão polar, ou seja, quando não são visíveis as extremidades dos cromatídeos.
  • 32. Ciclo celular 32 Tecido vegetal meristemático
  • 33. Ciclo celular 33 Modificação do material genético ao longo do ciclo celular
  • 34. Ciclo celular 34 Variação da quantidade de DNA ao longo do ciclo celular
  • 35. Ciclo celular 35 Variação da quantidade de DNA ao longo do ciclo celular
  • 36. Ciclo celular 36 Como é assegurada a estabilidade genética? Na fase S ao dar-se a replicação do DNA cada cromossoma passa a ser constituído por 2 cromatídeos geneticamente iguais. Na anáfase os cromatídeos irmãos migra para pólos opostos da célula. Após a citocinese, cada célula filha tem um conjunto de cromossomas iguais aos da célula inicial. Existe um mecanismo de copiar e dividir em partes iguais que assegura a estabilidade genética ao longo das gerações.
  • 37. Regulação do ciclo celular 37
  • 38. Regulação do ciclo celular 38 Os mecanismos da regulação celular atuam fundamentalmente em 3 pontos: no final da G1, na G2, na mitose. Se no final da G1 forem detetados erros a célula pode não se dividir, mantendo-se em G0, ou pode ocorrer a morte celular. No final da G2, se se verificar que houve erro na replicação do DNA, ocorre a morte celular. No final da metáfase, se os cromossomas não estiverem devidamente posicionados , também o ciclo celular pode ser interrompido.
  • 39. Regulação do ciclo celular 39 Apoptose ou morte celular A apoptose é uma sequência de acontecimentos que conduzem à fragmentação da célula. Os fragmentos resultantes são posteriormente fagocitados.
  • 40. Regulação do ciclo celular 40 Cancro ou neoplasia maligna Quando os mecanismos de regulação celular não atuam pode ocorrer a formação de cancro.
  • 41. Importância biológica da mitose 41 Crescimento Renovação tecidular Regeneração tecidular Reprodução A divisão celular é fundamental: assexuada para o crescimento de seres pluricelulares, na manutenção da integridade dos indivíduos adultos.
  • 42. Importância biológica da mitose 42 CRESCIMENTO Multiplicação celular essencial ao crescimento e desenvolvimento dos organismos pluricelulares, desde a célula-ovo até ao estado adulto. RENOVAÇÃO Substituição de células mortas. TECIDULAR Na espécie humana, tecidos como a pele, as mucosas e as células sanguíneas, estão constantemente em renovação. REGENERAÇAO Formação de partes perdidas ou amputadas. TECIDULAR Regeneração de caudas e patas de pequenos lagartos e salamandras, dos braços das estrelas- do- mar... Nos animais mais complexos a capacidade de regeneração está reduzida a processos de cicatrização e de regeneração de zonas danificadas por acidentes ou intervenções cirúrgicas. REPRODUÇÃO O progenitor origina por divisão mitótica, ASSEXUADA descendentes geneticamente idênticos entre si e também idênticos ao respetivo progenitor (clones).
  • 43. Diferenciação celular 43 As células de um organismo, que provieram da célula-ovo por divisões mitóticas sucessivas, contêm, no seu núcleo, exatamente os mesmos cromossomas e, por isso, a mesma informação genética. As células constituem tecidos e órgãos muito diversos, com formas e funções completamente diferentes. Ao longo do desenvolvimento de um indivíduo ocorre um conjunto de processos através dos quais células geneticamente idênticas se especializam no sentido de desempenharem uma ou várias funções. Calcula-se que cada célula diferenciada possua, num determinado momento, apenas 5% a 10% do seu DNA ativo. A restante informação genética perdeu-se?? Está inibida??
  • 44. Diferenciação celular 44 Em 1950, J. Steward, trabalhando com cenouras, obteve plantas completas a partir de células diferenciadas da raiz. As células da raiz perderam a diferenciação: o seu DNA readquiriu as características da célula inicial. Estavam dados os primeiros passos da clonagem.
  • 45. Diferenciação celular 45 Experiência de Robert Briggs Núcleos de células especializadas do intestino após serem transplantados para óvulos anucleados, geraram embriões completos e, consequentemente, novos girinos. As células diferenciadas podem perder a sua especialização, transformando-se em células indiferenciadas. As células diferenciadas conservam todo o seu DNA, mas só uma pequena parte é que está ativa.
  • 46. Diferenciação celular 46 Células estaminais
  • 47. Diferenciação celular 47 Células estaminais – células indiferenciadas, embrionárias ou adultas, com elevada capacidade de divisão e renovação e que se podem especializar em diferentes tipos de tecidos. As células estaminais podem ser: totipotentes, pluripotentes, multipotentes… Células totipotentes - células indiferenciadas que readquirem a capacidade de originar um indivíduo completo. À medida que as células provenientes da divisão do ovo continuam a multiplicar-se, chega-se a um ponto em que a capacidade de uma célula formar qualquer tecido é perdida, porque grupos de células começam a especializar-se na criação de um certo tipo de tecido.
  • 48. Diferenciação celular 48 Células indiferenciadas totipotentes – o ovo e o embrião até pelo menos à fase de oito células (são semelhantes entre si e semelhantes à célula inicial que lhes deu origem) Multiplicação Diferenciação (alguns genes são ativados enquanto outros são bloqueados) Células diferenciadas, especializadas
  • 49. Diferenciação celular 49 Células estaminais
  • 50. Diferenciação celular 50 O gene que O gene que determina a determina a produção de insulina produção da está bloqueado. hemoglobina está bloqueado. Os genes da insulina e da hemoglobina situam-se no mesmo cromossoma. As células do pâncreas produtoras de insulina e as células percursoras dos glóbulos vermelhos possuem a mesma informação genética. Numa célula só estão ativos os genes que: conferem funções a essa célula, controlam a atividade de outros genes.
  • 51. Diferenciação celular 51 Mecanismos de regulação O controlo ocorre em diferentes níveis da expressividade do gene (transcrição, processamento e tradução) e com intervenção de moléculas da célula.
  • 52. Diferenciação celular 52 Metaplasias são mudanças reversíveis num determinado tipo de células que são substituídas por células de outro tipo. Quando há refluxo gástrico, a presença do ácido do suco gástrico nas células que revestem a porção inferior do esófago podem sofrer alterações metaplásicas, tornando-se semelhantes às do intestino. No fumador, as células que revestem a traqueia e os brônquios são substituídas por células sem cílios, ficando o indivíduo menos protegido pois apresenta dificuldade em eliminar os elementos prejudiciais.
  • 53. Síntese – Mapa de conceitos 53