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- 1. NÚCLEO E CICLO CELULAR: MITOSE (GENÉTICA VETERINÁRIA BÁS IC A) Prof. Gabriel Miranda Macambira
- 2. NÚCLEO CELULAR (PARTE 1) Prof. Gabriel Miranda Macambira
- 3. 3 Núcleo celular: conceito e funções Corpúsculo celular relacionado ao controle de todas as atividades celulares. Armazenamento do material genético Controle do metabolismo celular da transcrição de DNA em RNA
- 4. 4 Núcleo celular: caraterísticas gerais Único (há exceções) Esférico ou ovoide Central ou levemente desviado O conteúdo do núcleo se apresenta com uma massa amorfa viscosa de material rodeada por um complexo envoltório nuclear. É a maior organela da célula animal Células com metabolismo intenso apresentam núcleos volumosos.
- 5. 5 Núcleo celular: caraterísticas gerais Exceções (eucariotos apresentam formato variável) Hepatócitos: bi nucleado Musc. esquelética: dezenas Glóbulo branco: lobulado Célula vegetal: periférico Neurônios: bi nucleado
- 6. 6 Núcleo celular: caraterísticas gerais
- 7. 7 Estrutura do núcleo interfásico 1. Carioteca 2. Nucleoplasma 3. Nucléolo 3. Cromatina
- 8. 8 Estrutura do núcleo interfásico: CARIOTECA Envoltório nuclear Formada por duas membranas com poros (3.000 poros) Uma camada interna e outra externa Membranas são lipoproteicas Membranas são lipoproteicas (30% lipídeos – 70% proteína) Membrana externa: salpicada de ribossomos e contínua ao retículo endoplasmático rugoso Cisterna perinuclear: cavidade intermembranas Membrana interna: lâmina nuclear (rede fibrosa de suporte mecânico)
- 9. 9 Estrutura do núcleo interfásico: CARIOTECA Complexo Poro Nuclear: são os grandes canais que permitem a passagem de moléculas polares, íons e macromoléculas num fluxo bidirecional, entre núcleo e citoplasma. São constituídos por um conjunto de cerca de 30 diferentes proteínas, ou nucleoporinas. Centro de atividades para a movimentação de RNAs e proteínas transporte seletivo
- 10. 10 Estrutura do núcleo interfásico: CARIOTECA
- 11. 11 Estrutura do núcleo interfásico: NUCLEOPLASMA Nucleoplasma ou cariolinfa Massa incolor que preenche o núcleo celular Constituído de nucleotídeos, nucleosídeos e íons Proteínas de transcrição e duplicação do DNA Contém fragmentos de cromatina e nucléolo
- 12. 12 Estrutura do núcleo interfásico: NUCLÉOLO Corpúsculo esponjoso e desprovido de membranas Encontra-se em contato direta com o nucleoplasma Rico em RNA ribossômico Além de proteínas e pouco DNA (DNA ribossômico) Geralmente esférico e visível em células vivas Função: organização dos ribossomos, síntese de RNA ribossômico e montagem das subunidades ribossômicas. Ribossomos: quanto maior o seu número e tamanho, maior é a síntese proteica da célula
- 13. 13 Estrutura do núcleo interfásico: NUCLÉOLO Porção fibrilar: localização central, rRNA e proteínas ribossomais (porção central e densa). Porção granular: localização periférica, subunidades ribossômicas em formação. Região Organizadora do Nucléolo (NORs): regiões constituídas de fragmentos de cromossomos em torno das quais se formam os nucléolos no final da mitose.
- 14. 14 Estrutura do núcleo interfásico: NUCLÉOLO
- 15. 15 Estrutura do núcleo interfásico: CROMATINA Material genético, complexo de DNA e proteínas Se encontra dentro do núcleo celular das células eucarióticas Possuí organização dinâmica Devido a alterações no ciclo celular Na interfase tem aspecto de emaranhados longos e finos Cromonemas Durante a divisão celular Espiralizam-se, se condensam, tornam-se mais curtos e mais grossos Cromossomos
- 16. 16 Estrutura do núcleo interfásico: CROMATINA Heterocromatinas: regiões condensadas, DNA inativo (função estrutural). Eucromatinas: regiões distendidas, DNA ativo (expressão de proteínas e enzimas). Célula eucariótica quase todo o DNA está compactado na cromatina. Grande parte da cromatina é localizada na periferia do núcleo
- 17. 17 Estrutura do núcleo interfásico: CROMATINA Proteínas da cromatina Não histonas Histonas principais proteínas da cromatina participam da arquitetura molecular da cromatina íntima associação com o DNA são bastante estáveis tem peso molecular baixo e caráter básico (arginina e lisina) Ligam-se ao DNA através de seus radicais amino com os fosfatos do DNA Tipos: H1 (220 aa) , H2A, H2B, H3 e H4 (102 a 135 aa) proteínas que participam da replicação e reparo do DNA, ativação e repressão gênica
- 18. 18 Estrutura do núcleo interfásico: CROMATINA Durante a divisão celular, os cromonemas espiralizam-se, tornando-se mais curtos e mais grossos. Podem, então, ser vistos individualmente e passam a ser chamados de cromossomos.
- 19. 19 Estrutura do núcleo interfásico: CROMATINA Estrutura dos cromossomos Telômoros: região de fileiras repetidas de DNA, tem como função proteger o cromossomo contra danos e permitir que a duplicação do DNA ocorra corretamente, sem desgastar os genes durante ciclos sucessivos de replicação. Centrômero: região de estrangulamento do cromossomo. Apresenta além de DNA, um disco de proteína com a função de prender os filamentos cromossômicos às fibras de fuso durante o processo de divisão celular. Cromátide: é cada um dos dois filamento formados pela duplicação de um cromossomo durante a fase S ou síntese da Interfase.
- 20. 20 Estrutura do núcleo interfásico: CROMATINA Interfase: condensação e duplicação do DNA (1 cromátide) CROMOSSOMOS APÓS A DUPLICAÇÃO DO DNA (2 cromátides)
- 21. 21 Estrutura do núcleo interfásico: CROMATINA Tipos de cromossomos Telômero em uma das extremidades Braços possuem tamanhos diferentes. O centrômero está um pouco afastado do meio do cromossomo. O centrômero se localiza no centro do cromossomo, sendo os braços do mesmo tamanho.
- 22. 22 Estrutura do núcleo interfásico: CROMATINA O material genético descondensado – Cromatina - é ativo, pois pode ser transcrito mais facilmente nesse estado. Ao se tornar condensado – Cromossomo – a transcrição é dificultada, mas por outro lado a divisão celular ocorre com maior precisão.
- 23. 23 Estrutura do núcleo interfásico: CROMATINA
- 24. 24 Estrutura do núcleo interfásico: CROMATINA Nucleossomo: unidade estrutural básica da cromatina (DNA em dupla hélice e Histonas). Forma cilíndrica e achatada Constituído por 200 pares de bases (pb) de DNA associado com octâmero de histonas (H2A, H2B, H3 e H4) e uma molécula de H1 Centro do nucleossomo (octâmero de histonas + 146 pb de DNA)
- 25. 25 Estrutura do núcleo interfásico: CROMATINA • Nucleofilamento ou fibra de 10 nm: 1º nível de compactação da cromatina. – Associação de nucleossomos adjacentes através da interação de H1 (extremidade amino-terminal a extremidade carboxi-terminal) – 10% durante a intérfase, permitindo acesso as enzimas de transcrição. • Solenóide ou fibra de 30 nm: 2º nível de compactação da cromatina. – Formada pelo enovelamento da fibra de 10 nm em estrutura helicoidal. Cada volta contém 6 nucleossomos radiais. – Maioria durante a interfase.
- 26. 26 Estrutura do núcleo interfásico: CROMATINA
- 27. 27 Cariótipo É o estudo da constituição cromossômica dos seres vivos. Espécie humana, composto de 46 cromossomos em 23 pares (22 pares de autossomos e 1 par sexual) Permite a análise das anomalias numéricas ou estruturais dos cromossomos. O estudo do cariótipo (forma, tamanho e número de cromossomos) pode ajudar no diagnóstico pré-natal ou pós-natal de aberrações genéticas.
- 28. 28
- 29. CICLO CELULAR: MITOSE (PARTE 2) Prof. Gabriel Miranda Macambira
- 30. 30 Ciclo celular: conceito Envolve processos desde a formação celular até a divisão em duas células filhas Eventos que preparam e realizam a divisão celular Função: proliferação, regeneração, reposição e diferenciação celular.
- 32. 32 Ciclo celular: células somáticas Células somáticas responsáveis pela formação de tecidos e órgãos em organismos multicelulares. Duplica seu material genético e distribuí igualmente entre as células filhas Multiplicam-se por MITOSE
- 33. 33 Ciclo celular: células germinativas Células germinativas Células responsáveis pela formação dos gametas Carregam metade do número de cromossomos Multiplicam-se por MEIOSE
- 34. 34 Ciclo celular: etapas Ciclo celular Interfase Período de divisão Compreendida entre duas divisões sucessivas Período de Crescimento: célula cresce e prepara-se para nova divisão. Ocorre a duplicação dos componentes da célula mãe.
- 35. 35 Ciclo celular: etapas Ciclo celular Interfase Período de divisão Divisão propriamente dita, se origina duas células filhas Cariocinese ou mitose Citocinese Divisão celular Divisão do citoplasma
- 36. 36 Fases do ciclo celular: INTERFASE Interfase G1 S G2 Intervalo entre o fim da mitose e a síntese de DNA (fase mais variável) Duplicação e síntese de DNA intervalo entre o término da síntese de DNA e a próxima mitose G (gap): intervalo S: síntese 95% do tempo de clico celular é gasto na Interfase, porém tempo varia com tipo celular. Fase de intensa atividade metabólica
- 37. 37 Fases do ciclo celular: INTERFASE G1 Intensa síntese de RNA e proteínas; aumento do citoplasma da célula-filha recém formada; Se refaz o citoplasma, dividido durante a mitose; Cromatina não compactada e não distinguível como cromossomos individualizados; Pode durar horas ou até meses
- 38. 38 Fases do ciclo celular: INTERFASE S Duplicação do DNA – Replicação Cromatina com duplicação do DNA e Histonas aumenta a quantidade de DNA polimerase e RNA; Cromatina não compactada e não distinguível como cromossomos individualizados; Pode durar horas ou até meses
- 39. 39 Fases do ciclo celular: INTERFASE G2 Tempo para o crescimento celular e para assegurar completa replicação e reparação do DNA antes da mitose Pequena síntese de RNA e proteínas essenciais para o início da mitose
- 40. 40 Fases do ciclo celular: FASE DE DIVISÃO Divisão ou Mitose Prófase Metáfase Anáfase Telófase Citocinese
- 41. 41 Fases do ciclo celular: FASE DE DIVISÃO Prófase Cromatina se condensa gradualmente, formando cromossomos bem definidos (no início aparecem como filamentos alongados dispersos pelo núcleo) A medida que a Prófase avança, os cromossomos tornam-se mais visíveis (claramente evidenciando as duas cromátides); As cromátides irmãs mantêm-se unidas pelo centrômero; Aparecimento dos fusos mitóticos;; Núcleo desaparece, a desorganização do envoltório nuclear marca o final da prófase.
- 42. 42 Fases do ciclo celular: FASE DE DIVISÃO Prófase
- 43. 43 Fases do ciclo celular: FASE DE DIVISÃO Metáfase Cromossomos se alinham no plano equatorial do fuso mitótico; Fuso mitótico: consiste nas fibras que são feixes de microtúbulos; Fuso mitótico se liga aos cinetócoros; Os cromossomos alinhados na placa equatorial ou placa da metáfase marcam o final da metáfase. Cinetócoros: estrutura proteica lateralmente associada ao centrômero de cada cromátide. O disco mais interno se conecta ao centrômero e o mais externo aos microtúbulos que compõem o fuso de divisão; Os cinetócoros dirigem a migração dos cromossomos durante a divisão celular.
- 44. 44 Fases do ciclo celular: FASE DE DIVISÃO Metáfase Estrutura dos cinetócoros
- 45. 45 Fases do ciclo celular: FASE DE DIVISÃO Metáfase
- 46. 46 Fases do ciclo celular: FASE DE DIVISÃO Anáfase Inicia-se com a separação das cromátides irmãs junto aos centrômeros (agora são chamadas cromossomos filhos); Com o deslocamento dos cromossomos filhos através do cinetócoro em direção aos pólos opostos da célula, os braços dos cromossomos parecem voltados para trás; Ao final da anáfase, os conjuntos idênticos de cromossomos moveram-se para os pólos opostos; O encurtamento dos microtúbulos se dá por perdas de subunidades de tubulina. Existem também evidências de proteínas motoras que utilizam ATP no processo para puxar os cromossomos ao longo dos microtúbulos para os pólos, enquanto subunidades da tubulina são simultaneamente eliminadas junto ao cinetócoro.
- 47. 47 Fases do ciclo celular: FASE DE DIVISÃO Anáfase
- 48. 48 Fases do ciclo celular: FASE DE DIVISÃO Telófase Envoltório nuclear é reorganizado ao redor de cada lote de cromossomos; As membranas desses envoltórios são derivadas de vesículas do retículo endoplasmático; Os fusos desaparecem; Os cromossomos descondensam; Reorganização dos nucléolos; Quando a telófase está completa, os núcleos filhos entram em interfase.
- 49. 49 Fases do ciclo celular: FASE DE DIVISÃO Telófase
- 50. 50 Fases do ciclo celular: FASE DE DIVISÃO Citocinese
- 51. 51
- 52. 52
- 53. 53 Fases do ciclo celular: CHECKPOINTS A DECISÃO ERRÔNEA DA MULTIPLICAÇÃO TRÁS CONSEQUÊNCIAS DRÁSTICAS O PROCESSO PODE SER INTERROMPIDO EM QUALQUER PONTO
- 54. CICLO CELULAR: MEIOSE (PARTE 3) Prof. Gabriel Miranda Macambira
- 55. 55 Meiose: conceito Ciclo de divisão de células germinativas diploides (2n) para haploides (n) Gametogênese Resulta na formação de 4 células diferentes geneticamente
- 56. 56 Meiose: conceito Meiose Duas divisões sucessivas após a interfase Meiose I – Divisão reducional Meiose II – Divisão equacional
- 57. 57 Meiose: fases Fases da Meiose (I e II)
Notas do Editor
- O núcleo é um corpúsculo celular relacionado ao controle de todas as atividades celulares e tem como principais funções o armazenamento de material genético, ou seja, o DNA e toda as informações contidas nele ficam armazenadas nessa organela, assim como o controle do metabolismo celular, através da transcrição de DNA em RNA, processo indispensável para a expressão dessas informações. Então todas a informação de todas características que observamos no nossos animais, sejam elas de natureza produtiva, fica armazenada na estrutura do DNA presente do núcleo. Isso demonstra a importância que essa organela tem para o funcionamento e atividade normal das células.
- Quanto as características do núcleo celular ele é único, pode se apresentar em uma conformação esférica ou ovoide, se localizando, geralmente, na parte central da célula ou levemente desviado. O conteúdo do núcleo se apresenta com uma massa amorfa viscosa de material rodeada por um complexo envoltório nuclear, sendo a maior organela da célula animal. Observa-se que células de metabolismo intenso apresentam núcleos volumosos.
- Os glóbulos brancos (leucócitos) constituem parte importante da defesa do corpo contra organismos infecciosos e substâncias estranhas (o sistema imunológico ). Existem três tipos de leucócitos granulosos: os neutrófilos, os eosinófilos e os basófilos; enquanto os leucócitos agranulosos podem ser de dois tipos: os monócitos e os linfócitos.
- A célula animal é uma célula eucariótica
- A interfase consiste no período entre duas divisões celulares. É o estágio de maior atividade metabólica, quando ocorre o crescimento celular e sua preparação para a divisão celular. Essa preparação inclui a duplicação do DNA, a divisão dos centríolos e a produção de proteínas.
- Envoltório Nuclear, formado por 2 membranas com poros (3.000 poros), onde há intercâmbio de substâncias entre o núcleo e o citoplasma. Membranas são lipoproteicas (30% lipídeos e 70% proteínas) → membrana externa: salpicada de ribossomos e contínua ao retículo endoplasmático rugoso. → cisterna perinuclear: cavidade intermembranas . → superfície interna: lâmina nuclear (rede fibrosa de suporte mecânico). Além da segregação de proteínas, o retículo endoplasmático rugoso participa de processos como produção de fosfolipídios, síntese de proteínas de membrana, glicosilação (adição de açúcares às proteínas) inicial das glicoproteínas e montagem de moléculas proteicas formadas por várias cadeias polipeptídicas.
- Complexo de Poro Nuclear Os complexos de poro nuclear (ou simplesmente poros nucleares) são os grandes canais (cerca de 120 nm) que permitem a passagem de moléculas polares, íons e macromoléculas num fluxo bidirecional, entre núcleo e citoplasma. São constituídos por um conjunto de cerca de 30 diferentes proteínas, ou nucleoporinas (podendo chegar até 50-100 em vertebrados) sendo que a maioria está presente em várias cópias. Centro de atividades para a movimentação de RNAs e proteínas – transporte seletivo
- Complexo de Poro Nuclear Os complexos de poro nuclear (ou simplesmente poros nucleares) são os grandes canais (cerca de 120 nm) que permitem a passagem de moléculas polares, íons e macromoléculas num fluxo bidirecional, entre núcleo e citoplasma. São constituídos por um conjunto de cerca de 30 diferentes proteínas, ou nucleoporinas (podendo chegar até 50-100 em vertebrados) sendo que a maioria está presente em várias cópias. Centro de atividades para a movimentação de RNAs e proteínas – transporte seletivo
- Nucleoplasma: ou Cariolinfa é uma massa incolor que preenche o núcleo celular. É constituído principalmente por água e proteínas. Além de nucleosídeos, nucleotídeos e íons * Proteínas: enzimas de transcrição e duplicação do DNA * Contém filamentos de cromatina e o nucléolo. Cromatina: é um filamento de DNA muito longo e muito fino, localizado no núcleo da célula interfásica (não em divisão). Na célula humana, contam-se 46 desses filamentos. Nucléolo: é uma região que pode ser vista no interior do núcleo e possui formato arredondado.
- Trata-se de um corpúsculo esponjoso e desprovido de membranas, que se encontra em contato direto com o nucleoplasma, rico em RNA ribossômico, além de proteínas e pouco DNA (DNA ribossômico). Geralmente esférico e visível em céls vivas. * Função: organização dos ribossomos, síntese de RNA ribossômico e montagem das subunidades ribossômicas. * Quanto maior o seu número e tamanho, maior é a síntese proteica da célula.
- Porção fibrilar: localização central, rRNA e proteínas ribossomais (porção central e densa). Porção granular: localização periférica, subunidades ribossômicas em formação. Região Organizadora do Nucléolo (NORs): regiões constituídas de fragmentos de cromossomos em torno das quais se formam os nucléolos no final da mitose.
- Cromatina: representa o material genético, complexo de DNA e proteínas que se encontra dentro do núcleo celular nas células eucarióticas. Têm aspecto emaranhado de filamentos longos e finos, denominados Cromonemas. Durante a divisão celular, os cromonemas espiralizam-se, tornando-se mais curtos e mais grossos e passam a ser chamados de Cromossomos. Proteínas estabilizadoras
- - Heterocromatinas: regiões condensadas, DNA inativo (função estrutural). - Eucromatinas: regiões distendidas, DNA ativo (expressão de proteínas e enzimas). *Cél. eucariótica quase todo o DNA está compactado na cromatina. *Grande parte da cromatina é localizada na periferia do núcleo
- Proteínas da cromatina: Histonas e não-histônicas • Não-histônicas: proteínas que participam da replicação e reparo do DNA, ativação e repressão gênica • Histonas: – principais proteínas da cromatina – participam da arquitetura molecular da cromatina – íntima associação com o DNA – São bastante estáveis – Tem peso molecular baixo e caráter básico (arginina e lisina) – Ligam-se ao DNA através de seus radicais amino com os fosfatos do DNA – Tipos: H1 (220 aa) , H2A, H2B, H3 e H4 (102 a 135 a
- Telocêntricos: os cromossomos telocêntricos são aqueles que o centrômero está localizado em uma extremidade. Acrocêntrico: Os braços possuem tamanhos diferentes, pois um é bem maior que o outro em virtude do centrômero localizado perto de uma das extremidades. Submetacêntrico: O centrômero está um pouco afastado do meio do cromossomo.
- Conceito: * Envolve processos desde a formação celular até a divisão em duas céls filhas. *Eventos que preparam e realizam a divisão celular • Função: proliferação celular, reposição e regeneração, diferenciação celular e latência.
- Conceito: * Envolve processos desde a formação celular até a divisão em duas céls filhas. *Eventos que preparam e realizam a divisão celular • Função: proliferação celular, reposição e regeneração, diferenciação celular e latência.
- Células somáticas: responsáveis pela formação de tecidos e órgãos em organismos multicelulares. Duplica seu material genético e distribuí igualmente entre as células filha. Multiplicam-se por MITOSE
- Células germinativas → Carregam metade do número de cromossomos. gametas carregam metade do nº cromossômico, multiplicam-se por meiose (divisão reducional).
- 2. Período de Divisão: • divisão propriamente dita, se origina duas céls filhas. Cariocinese ou Mitose→ divisão nuclear Citocinese → divisão citoplasmática
- O fuso mitótico ou fuso acromático é uma estrutura celular temporária, constituída por microtúbulos. Origina-se do citoesqueleto das células eucarióticas. Sua função é organizar os cromossomos e movê-los durante a mitose.
- Cinetocoro é um conjunto de proteínas localizado no centrômero. Esse complexo proteico medeia a ligação dos cromossomos aos microtúbulos do cinetocoro, promovendo a captura e o transporte dos cromossomos.
- A meiose, diferentemente da mitose, se caracteriza na divisão de células germinativas diploides, ou seja, que possuem duas cópias de cada cromossomo, para haploides, que possuem apenas 1 cópia. Esse processo é chamado de gametogênese e tem como resultado a formação de 4 células filhas diferentes geneticamente.
- A meiose ocorre em duas divisões sucessivas após a interfase que são denominadas Meiose I, chamada de divisão reducional, onde o número de cromossomos na células filhas será reduzido pela metade, e a Meiose II chamada de Divisão Equacional, onde essas células recém formadas, possam por mais um processo de divisão, mas sem alterações no número de cromossomos.
- A meiose, diferentemente da mitose, se caracteriza na divisão de células germinativas diploides, ou seja, que possuem duas cópias de cada cromossomo, para haploides, que possuem apenas 1 cópia. Esse processo é chamado de gametogênese e tem como resultado a formação de 4 células filhas diferentes geneticamente.