Mecanismos da divisão celular: Mitose e meiose

Professor Otaviano Netto

CICLO CELULAR

• Eventos que preparam e realizam a divisão celular

• Mecanismos responsáveis pelo crescimento e desenvolvimento

• Células somáticas célula duplica seu material genético e o distribui igualmente para duas células-filhas

• Processo contínuo dividido em 2 fases principais:

– INTÉRFASE

– MITOSE

CICLO CELULAR

• Célula encaminhada à progressão no ciclo por mecanismos de regulação relacionados a • crescimento • multiplicação • diferenciação celular • condição de latência.

• Falhas nos mecanismos célula pode ser • encaminhada para apoptose (morte

celular programada) • desenvolvimento tumoral

Uma visão resumida da ciclo celular Fase M = Mitose + citocinese

CICLO CELULAR

Fases do Ciclo:

G1: 12 horas

S: 7 a 8 horas

G2: 3 a 4 horas

M: 1 a 2 horas

Total: 24 horas

1

2

3

4

Figura 2

4C

2C

C

Ciclo meiótico

Figura 1

A

C

E

G

B D

F

CICLO CELULAR-MEIOSE

G1 S

G2 M

DNA

4C

CICLO CELULAR-MITOSE

2C

CICLO CELULAR

• Sinais químicos que controlam o ciclo provêm de fora e de dentro da célula

• Sinais externos:

> Hormônios

> fatores de crescimento

Controle do Ciclo Celular

• Principal controlador: p53

• Freqüentemente alvo para mutações em um grande número de patologias

• Perda de expressão aumento da proliferação celular

• Transcrição do gene da quinase p21 = bloqueio do complexo que fosforila pRb = pára a progressão do ciclo = reparo do DNA ou morte celular programada

Checkpoint G1-S

MITOSE

Prófase

Início da Prófase

Final da Prófase

Cromossomos mitóticos: Cada cromátide é condensada por auxílio

das proteínas condensinas (rosa) e as duas cromátides são ligadas

uma a outra pelas proteínas coesinas desde a replicação do DNA

(fase S)

Duplicação dos centríolos

MITOSE

Prometáfase

MITOSE

Metáfase

MITOSE

Anáfase

Início da Anáfase

Fim da Anáfase

MITOSE

Telófase • Cromossomos filhos

estão presentes nos dois pólos da célula

• Inicia-se a descompactação cromossômica, desmontagem do fuso e reorganização dos envoltórios nucleares ao redor dos cromossomos filhos

MITOSE

Citocinese • Clivagem do

citoplasma (processo começa durante a anáfase)

• Sulco de clivagem no meio da célula, que vai aprofundando-se

• Separação das duas células filhas

MITOSE

Citocinese

As duas maquinarias do citoesqueleto que

atuam na Fase M: 1- O FUSO MITÓTICO (microtúbulos) para

segregação dos cromossomos em mitose

2- O ANEL CONTRÁTIL (actomiosina) para

separação das duas células filhas, na citocinese

INTERFASE

As etapas da fase M em uma célula animal típica

As etapas da fase M em uma célula vegetal

Montagem do cinetocoro e microtúbulos cinetocóricos

20 a 40 fibras/cinetocoro

em vertebrados

A clivagem pode ser assimétrica

LEPTÓTENO Começo da condensação cromossômica Surgimento dos cromômeros

ZIGÓTENO Pareamento dos cromossomos homólogos SINAPSE

PAQUÍTENO Troca de segmentos equivalentes entre cromossomos homólogos : PERMUTAÇÃO ou CROSSING-OVER

DIPLÓTENO Separação dos homólogos Surgimento dos quiasmas

DIACINESE Continua a separação dos homólogos

COMPLEXO SINAPTOTÊMICO

CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS

FATORES QUE GERAM VARIABILIDADE

FATORES QUE GERAM VARIABILIDADE

SEGREGAÇÃO INDEPENDENTE

N° de combinações possíveis = 2n , onde n é o número de pares de cromossomos

MEIOSE: CÉLULAS GAMÉTICAS MITOSE: CÉLULAS SOMÁTICAS MEIOSE: DUAS DIVISÕES CELULARES

MITOSE: UMA DIVISÃO CELULAR

MEIOSE: DIVISÃO REDUCIONAL MITOSE: DIVISÃO EQUACIONAL

MEIOSE: RESULTADO QUATRO CÉLULAS HAPLÓIDES DIFERENTES (permutação e segregação independente = Variabilidade genética)

MITOSE: RESULTADO DUAS CÉLULAS DIPLÓIDES IGUAIS ( EXCETO POR MUTAÇÕES)

MEIOSE: DURAÇÃO MAIS LONGA QUE A MITOSE VARIÁVEL, NO HOMEM 24 DIAS NA MULHER ATÉ ANOS

Gametogênese (espermatogênese)

Células germinativas (2n)

Período

germinativo

Período de

crescimento

Período de

maturação

Espermatozóides

Epidídimo

(armazena

espermatozóides)

Túbulo

seminífero

Mitoses

2n

Mitose

2n 2n

Meiose

n n

n n n n

n n n n

2n Crescimento sem divisão

celular

Testículo

Espermatogônia

Espermatócito I (2n)

Espermatócitos II (n cromossomos

duplicados)

Espermátides (n)

(em corte

transversal)

Germinativo: lento na fase jovem, aumenta na maturidade sexual e diminue na velhice

Espermatozóide

Espermiogênese humana

O complexo golgiense

concentra-se perto do

núcleo.

As mitocôndrias

concentram-se na região

próxima ao centríolo,

que se transforma em

flagelo.

Peça intermediária

cauda cabeça

Espermátide

Núcleo

Mitocôndria Centríolo

Início da formação

do acrossomo

Parte do

citoplasma

que será

eliminada

Início da

formação do

flagelo Acrossomo

Mitocôndrias

Núcleo

Germinativo: restrito a vida embrionária

Citocinese desigual

Gametogênese (ovulogênese)

Células germinativas (2n)

Meiose II (só se completa se ocorre fecundação)

São formados

eventualmente

Período

germinativo

Período de

crescimento

Período de

maturação

Corpos lúteos

Ovulação Ovócito II Folículo

maduro

Ovogônias (2n) 2n

Mitose

Ovogônias (2n) 2n 2n

Crescimento

sem divisão

celular Ovócito I (2n)

Meiose I

2n

Ovócito II (n

cromossomos

duplicados)

n Primeiro glóbulo polar (n

cromossomos duplicados) n

n n glóbulos polares (n) n n Óvulo (n)