Este documento descreve os processos de crescimento e renovação celular através da mitose. Apresenta os conceitos-chave do ciclo celular, incluindo a interfase, divisão celular e as fases da mitose. Explica também a variação da quantidade de DNA ao longo do ciclo celular e mecanismos de regulação do mesmo.

1. Crescimento e
Renovação Celular
Mitose
BG -11º Ano
Professores: Ana Cravo, Carlos Almeida, Gabriela Meireles e Graça Neto (2013)

2. Ciclo Celular
• Conjunto de transformações que ocorrem desde a formação
de uma célula até ao momento em que ela própria se divide.
http://gracieteoliveira.pbworks.com/
2

3. Divisão Celular
•
•
•
•
A célula-mãe gera duas células-filhas geneticamente iguais.
Permite a manutenção e continuidade da vida.
Sempre associada à replicação da informação genética.
A divisão celular contribui para:
o crescimento de tecidos;
a regeneração de tecidos;
a reprodução dos seres.
3
http://cne.fct.unl.pt/

4. Cromossomas
• No núcleo, a entidade
desoxirribonucleica é a
cromatina:
 longas moléculas de DNA
associadas a proteínas
básicas (histonas);
o condicionam a atividade e
a disposição espacial do
DNA.
http://forum.netxplica.com
4

5. Cromossomas
• A autorreplicação do DNA permite, que, sempre que uma
célula se divide, cada célula-filha herde uma cópia do seu
material genético, perpetuando as características da espécie.
• Quando o DNA duplica o cromossoma passa a ser constituído
por dois cromatídeos unidos pelo centrómero.
5
http://www.japassei.pt

6. Cromossomas
• O rearranjo das histonas força o enrolamento dos cromatídios.
Esta condensação forma estruturas bem individualizadas,
observáveis ao microscópio ótico - os cromossomas.
http://forum.netxplica.com
6

7. Cariótipo
• Número, tamanho e forma dos cromossomas.
• Característico de cada espécie.
http://forum.netxplica.com
7

8. Ciclo Celular
Intervalo G1
Interfase
Período S
Intervalo G2
Ciclo Celular
Mitose
Fase
Mitótica
Citocinese
8

9. Ciclo Celular
9

10. Interfase
Composta por três fases:
• intervalo G1 – biossíntese de RNA e proteínas; formação de
organitos; crescimento celular;
• período S – replicação do DNA e síntese das histonas;
filamentos de cromatina com estrutura dupla;
• intervalo G2 – biossíntese de RNA e proteínas; crescimento
celular.
http://gracieteoliveira.pbworks.com/
10

11. Interfase
• Fase entre divisões celulares.
• Mais de 90% do ciclo de vida de uma célula típica.
• A célula leva a cabo atividades metabólicas vitais e
desempenha funções especializadas, tais como a secreção de
enzimas digestivas.
http://biologianerd.blogspot.pt/
11

12. Interfase – intervalo G1
• Intensa biossíntese de proteínas estruturais, enzimas e RNA,
bem como formação de diversos organitos, traduzindo-se num
visível crescimento celular.
• O DNA existe sob a forma de cromatina dispersa no núcleo.
• Dependendo do tipo celular, este estádio pode durar semanas
ou meses, ou toda a vida da célula no caso das que não se
dividirão.
http://biologianerd.blogspot.pt/
12

13. Interfase – período S
• A replicação do DNA define o período S (de síntese), durante o
qual cada filamento de cromatina é auto duplicado; as duas
moléculas ficarão ligadas pelo centrómero.
• Nas células animais, ocorre também a duplicação do par de
centríolos.
http://biologianerd.blogspot.pt/
13

14. Interfase – intervalo G2
• Decorre até ao início da divisão celular.
• São sintetizados componentes dos microtúbulos que farão os
cromossomas migrar para lados opostos da célula.
• Os cromossomas apresentam-se já bastante condensados,
formados por dois cromatídios.
http://biologianerd.blogspot.pt/
14

15. Fase Mitótica
• A divisão celular envolve dois grandes acontecimentos:
a divisão do núcleo dá-se por mitose;
a divisão do citoplasma – citocinese.
15

16. Mitose
Prófase
Metáfase
Anáfase
Telófase
16

17. Prófase
• De um modo geral, a fase mais longa da mitose.
• Ocorrem mudanças no núcleo e no citoplasma.
• Os filamentos de cromatina enrolam-se, tornando-se cada vez
mais grossos, curtos, espessos, sendo possível observar que
cada cromossoma é constituído por dois cromatídeos unidos
pelo centrómero.
http://www.biologia.edu.ar/
http://marconi2csa.blogspot.pt
17

18. Prófase
• Célula animal - os dois pares de centríolos começam a afastarse em sentidos opostos formando-se entre eles um fuso
acromático ou mitótico (sistema de microtúbulos proteicos
que se agregam para formar fibrilas).
• Quando os centríolos atingem os polos, a membrana nuclear
fragmenta-se e os nucléolos desaparecem.
18
http://www.biologia.edu.ar/
http://marconi2csa.blogspot.pt

19. Metáfase
• Os cromossomas atingem o seu máximo encurtamento devido
a uma forte condensação dos cromatídeos.
• Os pares de centríolos estão agora nos polos da célula.
• O fuso acromático completa o seu desenvolvimento.
• Os cromossomas dispõem-se no plano equatorial, com os
centrómeros voltados para o centro e os braços para fora –
placa equatorial.
19
http://www.biologia.edu.ar/
http://marconi2csa.blogspot.pt

20. Anáfase
• Os cromatídios separam-se (contração das fibras do fuso
acromático) e deslocam-se para polos opostos (ascensão
polar). Esta fase termina quando os cromossomas atingem os
polos e param a sua migração.
http://www.biologia.edu.ar/
http://marconi2csa.blogspot.pt
20

21. Telófase
• A membrana nuclear reorganiza-se à volta dos cromossomas
de cada célula filha.
• Os nucléolos reaparecem, dissolve-se o fuso acromático e os
cromossomas, devido à sua descondensação, alongam-se
tornando-se menos visíveis.
• A célula fica constituída por dois núcleos, terminando assim a
mitose.
21
http://www.biologia.edu.ar/
http://marconi2csa.blogspot.pt

22. Mitose
http://www.sobiologia.com.br/
22

23. Citocinese
• Divisão do citoplasma celular para formar duas novas células.
• Tem início na anáfase, continua durante a telófase e termina
na interfase seguinte.
23
http://biologia-geologia11a.blogspot.pt/

24. Citocinese
• Formação de um sulco de clivagem na membrana plasmática.
• Um anel contráctil composto principalmente por filamentos
de actina puxa a membrana para dentro, dividindo a célula em
duas metades.
• A citocinese termina quando as duas metades se separam
para formar duas novas células
http://biologia-geologia11a.blogspot.pt/
24

25. Citocinese
• A divisão do citoplasma nas células vegetais é diferente pelo
facto de estas possuírem uma parede celulósica rígida.
• À medida que o fuso acromático se desagrega, vesículas do
complexo de Golgi acumulam-se e fundem-se na região
equatorial, formando duas membranas paralelas.
• A subsequente deposição e orientação de fibras celulósicas
entre essas membranas acabam por separá-las.
25
http://biologia-geologia11a.blogspot.pt/

26. Citocinese
• Com a citocinese surgem duas células com todos os
componentes de uma célula completa.
• Quanto ao material genético, a distribuição é equitativa:
 duplicação do DNA – período S: 1 cromatídio → 2 cromatídios;
 divisão exata por dois – anáfase: 2 cromatídios na célula-mãe → 1
cromatídio em cada célula-filha.
26

27. Ciclo Celular
http://www.sobiologia.com.br/
27

28. Fase Mitótica
http://www.youtube.com/watch?v=Ixd8LgsE5nY
http://www.youtube.com/watch?v=CU0Al6FHYiU
http://mitose.zip.net/
28

29. Variação da quantidade de
DNA
• Ao longo do ciclo celular, o DNA sofre uma duplicação,
passando de 2C a 4C, e uma redução, passando de 4C a 2C .
29
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia2/nucleo6.php

30. Variação da quantidade de
DNA
• Período G1 – a célula possui Q de DNA, já que cada
cromossoma é constituído por um cromatídio, logo, uma só
cadeia de DNA.
30
http://lu-biogeo10.blogspot.pt/

31. Variação da quantidade de
DNA
• Período S – a célula possui 2Q de DNA, que se vai manter
durante o período G2.
• Durante a interfase não ocorre, porém, qualquer alteração no
número de cromossomas, que é 2n.
31
http://lu-biogeo10.blogspot.pt/

32. Variação da quantidade de
DNA
• A prófase, sendo uma fase de desorganização nuclear, não
afeta nem o número de cromossomas (2n) nem a quantidade
de DNA (2Q), acontecendo o mesmo durante a metáfase.
32
http://lu-biogeo10.blogspot.pt/

33. Variação da quantidade de
DNA
• Anáfase –há redução do teor de DNA. Ocorre a separação dos
cromatídeos de cada cromossoma, passando cada um deles a
constituir um novo cromossoma. Como cada um destes
cromossomas tem agora apenas um cromatídio, a quantidade
de DNA foi reduzida a metade (passa de 2Q a Q), pois existe
apenas uma cadeia de DNA.
33
http://lu-biogeo10.blogspot.pt/

34. Variação da quantidade de
DNA
• O número de cromossomas mantém-se (2n) sendo, porém, cada
cromossoma-filho constituído por um só cromatídio. A
telófase, como fase inversa da prófase, não altera nem o número
de cromossomas nem o teor de DNA.
34
http://lu-biogeo10.blogspot.pt/

35. Regulação do Ciclo Celular
• O ritmo de divisão das células depende não só do tipo de
célula mas de diversos fatores como as condições ambientais.
• Existe uma regulação no:
• final do intervalo G1;
• final do intervalo G2.
http://gracieteoliveira.pbworks.com/
35

36. Operão Lactose
http://www.cientic.com
36

37. Operão Lactose
http://www.cientic.com
37

38. Operão Lactose
http://www.cientic.com
38

39. Operão Lactose
Cromossoma
Na ausência de lactose
O
gene
regulador
é
responsável pela produção de
um repressor.
O repressor bloqueia o gene
promotor ao fixar-se ao
operador .
Os genes estruturais são Os genes estruturais não são
transcritos.
transcritos.
Dá-se a síntese das 3 enzimas As síntese das 3 enzimas não
metabólicas da lactose.
ocorre.
Na presenta de lactose
Depois da produção do
repressor, a lactose liga-se ao
repressor.
O gene
operador fica
desbloqueado.
http://www.youtube.com/watch?v=lK4LadkOll0
39

40. Experiência de François Jacob e Jacques
Monod
• Provou a Expressividade Seletiva dos Genes.
• Conclusão: Embora todas as células partilhem o mesmo
património hereditário, os genes que estão em atividade
nas células de diferentes tecidos, podem não ser os
mesmos.
• Inibição e Ativação de genes – células já especializadas, por
algum motivo podem perder a sua função, transformandose em células indiferenciadas.
• Células Indiferenciadas – readquirem a capacidade de
originar novos tecidos
40

41. Diferenciação Celular
• Processo pelo qual as células vivas se “especializam” para
realizar uma determinada função.
• Agrupam-se em tecidos diferenciados, mas mantêm o mesmo
código genético da 1ª célula.
• Esta especialização não só acarreta as alterações da função, ou
seja, a célula altera a sua estrutura para realizar determinada
função específica
• Exemplos de tecidos: Ósseo, epitelial, nervoso, musculo liso e
sangue…
41

42. Diferenciação Celular
http://disciplinex.wordpress.com/
42

43. Células
• Totipotentes – são capazes de se diferenciar em todos os
tecidos que formam o corpo humano, incluindo a placenta e
anexos embrionários; são encontradas nos embriões nas
primeiras fases de divisão, isto é, quando o embrião tem até
16 - 32 células, que corresponde a 3 ou 4 dias de vida.
• Pluripotentes – são capazes de se diferenciar em quase todos
os tecidos humanos, excluindo a placenta e anexos
embrionários, ou seja, a partir de 32 - 64
células, aproximadamente a partir do 5º dia de vida.
• Multipotentes – são capazes de se diferenciar em diferentes
tipos de células, embora de tecidos muito semelhantes.
• Unipotentes – originam células-filhas capazes de se
diferenciarem apenas num tipo de células .
43