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Capítulo 09
Membrana plasmática/ plasmalema/ membrana celular/ membrana citoplasmática
• Modelo do mosaico fluido: Singer e Nicolson
•Bicamada lipídica: •isola a célula;•impede a passagem de moléculas grandes ou solúveis em água;
•Proteínas imersas: •permeabilidade seletiva;
•Células animais: colesterol
Célula animal
Membrana celular
A fluidez da bicamada lipídica permite a movimentação das moléculas de lipídios e proteínas.
•Envoltórios externos à MP: resistência + permeabilidade.•Glicocálice: animais e protozoários•Parede celular: bactérias, cianobactérias, alguns protistas, fungos e plantas.
Glicocálix (glico=açúcar; calix= envoltório) é um envoltório externo à membrana e ocorre nas células de animais e alguns protistas, como as amebas. É composto de moléculas de açúcar associadas aos fosfolipídios e às proteínas da membrana. Funções: proteção a superfície celular contra lesões mecânicas e químicas; adesão entre as células e ao reconhecimento celular (no caso do espermatozóide e o óvulo), facilita a locomoção das células, diminuindo o atrito entre as células e o meio.
2. Glicocálix
•Glicocálice:
• Resistência• Barreira contra agentes físicos e químicos• Reconhecimento celular• Retém nutrientes e enzimas ao redor da célula
Glicocálix: complexo de moléculas situadas na face externa da membrana plasmática.
•Parede Celular: mais rígido que o glicocálice• Menor possibilidade de mudar a forma • Permeável, mas não exerce controle• Bactérias: peptideoglicano• Plantas: celulose
• Vegetais jovens: parede celular fina (primária)
• Vegetais adultos: espessamentos (secundária)
• Protistas:• PC: sílica ou celulose
• Fungos: • PC: quitina
Concentração de uma solução
• Moléculas dissolvidas (soluto) em água ou em qualquer outro líquido (solvente): solução
• Quantidade de soluto dissolvido em uma quantidade de solvente: concentração de uma solução
• A concentração de uma solução é um tanto maior quanto mais soluto estiver dissolvido em uma mesma quantidade de solvente
ISOTÔNICA / ISOSMÓTICA
HIPERTÔNICA / HIPEROSMÓTICA
HIPOTÔNICA / HIPOSMÓTICA
Processos de troca entre a célula e o meio externo
•Processos passivos: através da MP, sem gasto de energia; iguala a concentração da célula com o meio externo• Difusão, difusão facilitada e osmose
•Processos ativos: através da MP, com gasto de energia; mantém a diferença de concentração entre meio interno e externo• Bomba de sódio e potássio
•Processos mediados por vesículas: vesículas são utilizadas para entrada/ saída de partículas ou microrganismos na célula• Endocitose e exocitose
Difusão
Movimento de partículas de onde estão mais concentradas para o meio onde estão menos concentradas, a fim de igualar a concentração
Difusão facilitada
Fibrose cística
Transporte Ativo: Bomba de Sódio e de Potássio
• Mantém concentrações dos íons sódio (Na+) e potássio (K+)
• [K+]= síntese de proteínas e respiração celular
• [Na+]= resolve problema osmótico de hipertonia intracelular
• Produção da diferença das cargas elétricas nas membranas: impulsos elétricos de células nervosas
Endocitose e Exocitose
•Grandes partículas
•Endocitose: Pinocitose (quase todas as células) e Fagocitose (células especializadas)
Microrganismos e
restos de outras
células
Polissacarídeos e
proteínas dissolvidos
em água
•Exocitose: células excretoras (ex: pâncreas –
insulina e glucagon); e clasmocitose/defecação
(resíduos)
OsmoseP
roce
sso
de
dif
usã
o d
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atra
vés
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mem
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uan
tid
ade
da
solu
ção
h
ipo
tôn
ica
par
a a
hip
ertô
nic
a.
CITOPLASMA E
ORGANELAS
CITOPLASMÁTICAS
Prof. Rafael Santos
Cap. 10
Algumas considerações
importantes:
Apesar da diversidade, algumas células compartilham ao menos três características:
• São dotadas de membrana plasmática;
• Contêm citoplasma (grego kytos, célula e plasma, líquido), com citosol, organelas e substâncias essenciais à vida;
• Possuem material genético (DNA).
1. O CITOPLASMA DAS
CÉLULAS PROCARIÓTICAS
Células procarióticas: não possuem material genético envolvido pela carioteca (não possuem um núcleo organizado). Ex.: bactérias e cianobactérias (Reino Monera);
O citoplasma das células procarióticas é formado por citosol (líquido viscoso, composto por 80% de água e substâncias), moléculas de DNA (nucleóide) e milhares de ribossomos (síntese de proteínas).
CITOPLASMA- Célula Bacteriana
(procarionte)
2. O CITOPLASMA DAS CÉLULAS
EUCARIÓTICAS
Células eucarióticas: possuem material genético envolvido pela carioteca (possuem um núcleo organizado). Ex.: protozoários (Reino Protista), fungos (Reino Fungi), vegetais (Reino Vegetal) e animais (Reino Animal).
O citoplasma das células eucarióticas é formado por citosol, organelas citoplasmáticas e citoesqueleto.
CITOPLASMA- Célula Animal
(eucarionte)
CITOPLASMA- Célula Vegetal
(eucarionte)
3. Os componentes do
citoplasma (células eucarióticas)
Citosol (hialoplasma): material gelatinoso (fluído: sol/ viscoso: gel) rico em água e substâncias que contém as organelas celulares e o citoesqueleto. É no citosol que ocorre a maioria das reações metabólicas da célula;
Citoesqueleto (presente somente em células eucarióticas)
Organelas celulares (presente somente em células eucarióticas, com exceção dos ribossomos);
4. CITOESQUELETO
Funções:
a) Define a forma e organiza a estrutura interna da célula;
b) Possibilita o deslocamento de materiais no interior da célula (movimentos celulares: ciclose e movimento amebóide).
4. CITOESQUELETO
Componentes:
a) Microfilamentos de actina (formados pela proteína denominada actina, relacionados ao movimento celular);
b) Microtúbulos (formados pela proteína denominada tubulina, relacionados ao movimento e manutenção da forma celular);
c) Filamentos intermediários (constituídos pela proteína queratina, relacionados à manutenção da forma da célula).
4. CITOESQUELETO
4. CITOESQUELETO e
movimento celular Ciclose: denominação do contínuo
movimento de organelas citoplasmáticas e
substâncias do citosol (importante para a
distribuição intracelular de substâncias);
Movimento amebóide: formação de
pseudópodes (“falsos pés”).
5. ORGANELAS CELULARES
As diversas estruturas presentes no
citoplasma das células eucarióticas
desempenham funções específicas, essenciais
à vida da célula. Por serem comparáveis aos
órgãos de um organismo, elas são
denominadas orgânulos ou organelas
celulares/citoplasmáticas.
Organelas celulares:
◦ são estruturas especializadas na realização de funções no citoplasma.
◦ São elas:
ribossomos;
retículo endoplasmático;
complexo golgiense;
lisossomos;
mitocôndrias;
peroxissomos;
centríolos;
plastos;
vacúolos. Imagem: Diagrama de célula animal típica / Autor: Solarist / Creative
Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic, 2.0 Generic and 1.0
Generic license.
a) Retículo endoplasmático
(R.E.): tubos e bolsas membranosas
Retículo endoplasmático RUGOSO (R.E.R.): apresentam ribossomosaderidos às bolsas membranosas;
Funções:
a) Produção de proteínas para exportação (que serão eliminadas para atuar fora da célula);
b) Produção de enzimas lisossômicas (que fazem a digestão intracelular).
a) Retículo endoplasmático
(R.E.): tubos e bolsas membranosas
Retículo endoplasmático LISO (R.E.L.): não apresentam ribossomos.
Funções:
a) Síntese (produção) de ácidos graxos, fosfolipídios e de esteróides (lipídios em geral).
OBS.: em células do fígado e em células das gônadas sexuais, encontramos grande quantidade de R.E.L.
a) Retículo endoplasmático
(R.E.): tubos e bolsas membranosas
Funções que são comuns ao R.E.R. e R.E.L.:
→Transporte de substâncias;
→Armazenamento de substâncias.
b) Ribossomos Constituição:
duas
subunidades de
tamanhos
diferentes,
formados por
RNA
ribossômico e
proteínas.
Função: síntese
(produção) de
proteínas.
c) Complexo Golgiense ou
complexo de Golgi Constituição: 6 a 20
membranas bolsas (cisternas) achatadas/empilhadas.
Funções:
a) Síntese de carboidratos;
b) Secreção e armazenamento celular;
c) Formação do acrossomo dos espermatozóides.
d) Formação dos lisossomos.
c) Complexo Golgiense- SECREÇÃO CELULAR
c) Complexo Golgiense-
SECREÇÃO CELULAR
Mecanismo:
1. R.E.R.: síntese de proteínas; formam-se
vesículas e ocorre o transporte dessas
vesículas para o complexo golgiense;
2. Complexo Golgiense: concentração e
enpacotamento das proteínas;
3. Vesículas de secreção: grão de
zimogênio;
4. Eliminação da secreção.
c) Complexo Golgiense- FORMAÇÃO DO
ACROSSOMO DOS ESPERMATOZÓIDES
Acrossomo: vesícula presente na cabeça
do espermatozóide, que possui enzimas
que degradam o envoltório celular do
óvulo, possibilitando o processo de
fecundação.
d) Lisossomos (lise, quebra)
Constituição:
bolsas membranosas
que contêm dezenas
de tipos de enzimas
digestivas (ex.:
nucleases, proteases,
etc.);
Função:
a) Digestão intracelular
(heterofagia e
autofagia).
d) Lisossomos
*Obs.: Os lisossomos recém produzidos
pelo complexo golgiense vagam pelo
citoplasma até se fundir a bolsas
membranosas contendo materiais a
serem digeridos. Enquanto essa fusão não
ocorre, eles são denominados lisossomos
primários, pois ainda não iniciaram sua
atividade de digestão. Quando se fundem
a bolsas membranosas com os materiais
que serão digeridos e suas enzimas
entram em ação, eles passam a ser
chamados lisossomos secundários.
d) Lisossomos- tipos de digestão
1. Heterofagia: material a ser digerido
pelos lisossomos é proveniente do meio
externo, por fagocitose e/ou pinocitose;
2. Autofagia: material a ser digerido
provém do meio celular, podendo até
ser algumas organelas celulares velhas (a
digestão dessas organelas produz
nutrientes para o citoplasma).
d) Lisossomos
1. Heterofagia1) Fagocitose (englobamento de partículas
sólidas);
2) Formação do fagossomo (bolsas
membranosas);
3) Formação do vacúolo digestivo
(fagossomo + lisossomos primários);
4) Formação do vacúolo residual (restos do
processo digestivo);
5) Clasmocitose: eliminação do conteúdo
para o meio extracelular.
d) Lisossomos
1. Autofagia
1) Lisossomo primário engloba o orgânulo
(que é proveniente da própria célula),
formando o vacúolo autofágico;
2) Formação do vacúolo residual (restos do
processo digestivo);
3) Clasmocitose: eliminação do conteúdo
para o meio extracelular
d) Lisossomos
Obs.: AUTÓLISE O processo denominado autólise se dá
quando os lisossomos rompem-se e
liberam suas enzimas digestivas, digerindo
assim a célula inteira (apoptose: morte
celular programada).
Ex.: regressão da cauda do girino, durante
a metamorfose em sapos.
e) Peroxissomos
Constituição: organelas membranosas que
contém a enzima catalase.
Função: degradação da água oxigenada
(subproduto das reações de degradação de
ácidos graxos e a.a.; é tóxica para a célula)
H2O2 → 2H2O + O2
Observação: essas organelas são abundantes
nas células do fígado e dos rins, pois oxidam
(destroem) diversas substâncias tóxicas
(como o álcool).
e) Peroxissomos
f) Mitocôndrias
Estrutura:
f) Mitocôndrias
Estrutura:
f) Mitocôndrias
Função: nas mitocôndrias, ocorre a
respiração celular aeróbia.
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H20 + 30ATP
30 ATP = ENERGIA
Obs.: a respiração celular é divida em
3 fases: glicólise, ciclo de Krebs e
cadeia respiratória.
f) Mitocôndrias
Algumas observações importantes:
• As mitocôndrias possuem DNA próprio,
ou seja, elas são originadas de
mitocôndrias pré-existentes;
• As mitocôndrias são de origem materna;
• Surgimento das mitocôndrias é explicada
pela Hipótese Endossimbiótica (as
mitocôndrias são descendentes dos
antigos seres procarióticos que um dia, se
instalaram no citoplasma de células
eucarióticas primitivas).
g) Plastos
Exclusivos de células de plantas e
algas (organismos que realizam
fotossíntese);
Divididos em:
• Cromoplastos (plastos com pigmentos
vermelhos/amarelos): responsáveis pelas
cores de certas flores, frutos e raízes.
• Leucoplastos (plastos incolores):
armazenam amido em raízes e caules.
• CLOROPLASTOS
g) Plastos
CLOROPLASTOS
Estrutura:
g) Plastos
CLOROPLASTOS
Plastos que apresentam a cor verde, por
apresentar o pigmento clorofila;
Função: nos plastos, ocorre o processo
de fotossíntese (a clorofila capta a luz
solar com máxima eficiência).
Gás Carbônico + Água → Glicose + Oxigênio
*Tilacóides: fase do claro.
*Estroma (com ribossomos, DNA e RNA):
fase do escuro;
h) Vacúolos da célula vegetal
Função: armazenamento de substâncias
úteis ao vegetal (a.a.; açúcares, proteínas,
etc.).
Chega a ocupar
até 80% do
volume celular.
i) Centríolos Estrutura: formados por 9 trincas de
tubulina (proteína), sempre aos pares,
próximo ao núcleo.
i) Centríolos
Funções:
• Organelas que estão relacionadas à
orientação da divisão celular;
• São responsáveis pela formação dos
cílios e flagelos, estruturas que
possibilitam a locomoção celular.
Obs.: os procariontes, fungos e plantas que
possuem frutos não possuem centríolos.
Centríolos e divisão celular
Centríolos
Fibras do
áster
Fibras do fuso
i) Centríolos
*Cílios Cílios são estruturas de locomoção
numerosas e curtas.
-Onde são encontrados?
*Tecido epitelial do trato digestório;
*Tubas uterinas.;
*Protozoários
ciliados:
i) Centríolos
*Flagelos Flagelos são estruturas de locomoção
pouco numerosas (às vezes únicas) e
longas.
-Onde são encontrados?
*Espermatozóides;
*Protozoários
flagelados:
i) Centríolos
Estrutura geral de cílios e flagelos:
Estrutura interna de cílios e flagelos: par central de tubulina +
9 duplas de tubulina ao redor (“9 + 2”).
Vídeo resumo
Para um rápido resumo, acessemos o
endereço abaixo:
https://www.youtube.com/watch?v=V_hAOq5iWvA
Exercícios de fixação
1. Os grânulos que, ao microscópio
eletrônico, são vistos sobre o retículo
endoplasmático são:
a) mitocôndrias.
b) citocromos.
c) complexo de Golgi.
d) vacúolos.
e) ribossomos.
Imagem: Diagrama de retículo endoplasmático rugoso /
Autor: Ruth Lawson, Otago Polytechnic / GNU Free
Documentation License.
CIÊNCIAS, 8º Ano do Ensino FundamentalIdentificação das organelas e suas funções
Exercícios de fixação
2. Além de armazenar secreções, esta
organela pode fabricar carboidratos:
a) Ribossomo.
b) Retículo endoplasmático.
c) Lisossomo.
d) Complexo de Golgi.
e) Carioteca.
Imagem: Este é um diagrama de
uma célula animal / Autor: Mariana
Ruiz / public domain.
CIÊNCIAS, 8º Ano do Ensino FundamentalIdentificação das organelas e suas funções
Exercícios de fixação3. A estrutura apontada pela seta 1 deriva
do(a) (os) (as) ________ e chama-se
_________________, respectivamente:
a) conjunto de lisossomos, acrossoma.
b) membrana nuclear, peroxissomo.
c) complexo de Golgi, acrossoma.
d) mitocôndrias, condrioma.
e) complexo de Golgi, ergatoplasma.
1
Imagem: Diagrama de um espermatozóide humano / Autor: Mariana Ruiz / public domain.
CIÊNCIAS, 8º Ano do Ensino FundamentalIdentificação das organelas e suas funções
Exercícios de fixação
4. A estrutura representada no desenho
abaixo é:
a) Complexo de Golgi.
b) Mitocôndria.
c) Ribossomos.
d) Vacúolos.
e) Plastos.Imagem: Diagrama de um corpo de Golgi / Autor: Rlawson / GNU Free
Documentation License.
CIÊNCIAS, 8º Ano do Ensino FundamentalIdentificação das organelas e suas funções
Exercícios de fixação
5. A mitocôndria é uma organela presente
no citoplasma que tem a função de:
a) digestão.
b) produção de proteínas.
c) síntese de lipídios.
d) respiração.
e) fabricação de cílios e flagelos.Imagem: Mitocôndria / Autor: Dmcdevit / public domain.
CIÊNCIAS, 8º Ano do Ensino FundamentalIdentificação das organelas e suas funções
Exercícios de fixação6. De acordo com o esquema ao lado, identifique as estruturas de acordo com a
numeração.
1) Nucléolo
2)
3)
4) Vesícula
5)
6)
7) Citoesqueleto
8)
9)
10) Vacúolo
11)
12) Lisossomos
13)
Núcleo
Ribossomos
Retículo endoplasmático rugoso
Complexo de Golgi
Retículo endoplasmático liso
Mitocôndrias
Citoplasma
Centríolos
Imagem: Diagrama de célula animal típica / Autor: MesserWoland and
Szczepan1990 / GNU Free Documentation License.
Núcleo, Divisão Celular e
reprodução
Prof. Rafael Santos
Cap. 12
Estrutura do núcleo celular
Núcleo Celular
http://personal.tmlp.com/Jimr5
7/textbook/chapter3/nuc.htm
Portador dos fatores
hereditários e
controlador das
atividades
metabólicas.
Núcleo
• As células eucarióticas apresentam núcleo
• Localização celular: região central da
célula
• Função: comandar as atividades celulares
por meio do material genético presente em
seu interior.
Composição nuclear
Estruturas:
- Carioteca ou envoltório nuclear
- Nucleoplasma ou cariolinfa
- Cromatina
Núcleo
Celular
Uma célula em intérfase, isto é, que
não está se dividindo, apresenta os
seguintes componentes:
·1. Carioteca - envoltório nuclear,
formada por duas membranas com
poros, onde há intercâmbio de
substâncias entre o núcleo e o
citoplasma.
Carioteca
-Estrutura lipoprotéica
-Delimita o núcleo celular, diferenciando-o do resto da
célula
-Na carioteca encontram-se poros, através dos quais
ocorrem as trocas de substâncias entre o núcleo e o
citoplasma
Núcleo
Celular
·2. Nucleoplasma, Cariolinfa ou
Suco Nuclear- é uma massa incolor
constituída principalmente de água
e proteínas.
·
Nucleoplasma
-É o líquido viscoso que fica no interior do núcleo
-Nele se encontram substâncias , como água, enzimas,
nucleotídeos
Núcleo
Celular
·3. Nucléolo - Trata-se de um
corpúsculo esponjoso e desprovido
de membranas, que se encontra em
contato direto com o suco nuclear,
rico em RNA ribossômico.
Nucléolo
-Estrutura densa e compacta
-Localiza-se no interior do núcleo
-Formado por RNA (ARN) e por proteínas especiais
-Sua função é produzir continuamente substâncias
essenciais para a a formação dos ribossomos
-É considerado um centro organizador dos ribossomos
-O cromossomo surge de uma condensação, compactação,
ou seja, de uma organização da cromatina que está
espalhada no núcleo.
Cromatina : material genético “solto” e espalhado no núcleo.
Cromossomo: material genético compacto.
Cromossomo = cromatina organizada
(DNA e proteínas específicas)
Núcleo Celular· 4. Cromatina - representa o material genético, com proteínas e
moléculas de DNA. Têm aspecto emaranhado de filamentos
longos e finos, denominados cromonemas. Esses apresentam
regiões condensadas chamadas de heterocromatinas, e regiões
distendidas chamadas eucromatinas. Durante a divisão celular, os
cromonemas espiralizam-se, tornando-se mais curtos e mais
grossos e passam a ser chamados de cromossomos.
Cromatina
-É o conjunto de DNA presente no
núcleo celular
-Cada cromatina é constituída por
uma molécula de DNA associada
a proteínas especiais
DNA: é composto por vários
genes (partes menores)
responsáveis por uma atividade
ou função biológica.
Cromossomos• De onde surge o cromossomo na célula?
O que é um cromossomo?
• Pra que serve um cromossomo?
Cromonema = Cromossomo
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.
Cromatina = Cromossomos
• 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.
Cromonema = Cromossomo
http://www.universitario.com.br/celo/aulas/DNA.exe
Cromossomo é uma única
molécula de DNA• O DNA (do inglês
DesoxirribuNucleic Acid) é como uma escada retorcida ou uma dupla hélice e é composta por inúmero genes, os quais tem a função de determinar as características de cada um de nós.
O Cromossomo é formado por cromátides ligadas pelo
centrômero. Quando a célula está prestes a se
dividir, as cromátides se duplicam formando
cromátides irmãs (que até que ocorra a separação
final, ficam ligadas pelo centrômero).
• Todas as células do nosso corpo (exceto as dos
gametas) são diplóides, ou seja, possuem dois
cromossomos de cada tipo (no caso, 23 pares de
cromossomos homólogos ). Quando uma célula
possui apenas um cromossomo de cada tipo (no
caso os gametas, com 23 cromossomos), dizemos
que ela é haplóide.
HOMEM
2n=46
n=23
Cariótipo
• É o estudo da constituição cromossômica dos seres vivos. Na espécie humana, é composto de 46 cromossomos, em 23 pares (22 pares de autossomos e o par sexual), permitindo a análise das anomalias numéricas ou estruturais dos cromossomos.
Cariótipo
• É o conjunto de todos os cromossomos presentes no núcleo da célula de um organismo. O estudo do cariótipo (forma, tamanho e número de cromossomos de uma pessoa) pode ajudar no diagnóstico pré-natal ou pós-natal de aberrações genéticas.
Ciclo Celular
• Período G1: intensa síntese de
RNA e proteínas e aumento do
citoplasma.
• PERÍODO S: Este é o período
de síntese,duplicando seu DNA.
• PERÍODO G2: tempo adicional
para o crescimento celular
assegurando completa replicação
do DNA antes da mitose.
• MITOSE : Divisão equacional
da célula.
Ciclo Celular
Na interfase - Há
duplicação do
DNA, sem o qual
não se completa o
ciclo celular.
• http://www.univers
itario.com.br/celo/a
ulas/replicacao%20
dna/dna-rna2.swf
http://science.education.nih.gov/s
upplements/nih1/cancer/activities/
activity2_animations.htm
Ciclo Celular
• O ciclo celular : processos que ocorrem desde a formação de uma
célula até sua própria divisão em duas filhas, tendo natureza
cíclica. A célula se divide originando duas descendentes, com
divisão do núcleo (mitose ) e divisão do citoplasma (citocinese).
A etapa seguinte, é compreendida no espaço entre duas divisões
celulares sucessivas e foi denominada de intérfase.
http://www.cellsalive.com/cell_cycle.htm
Ciclo Celular
Aparelho Mitótico.• É constituído pelos fusos, centríolos, ásteres e cromossomos. O
áster é um grupo de microtúbulos irradiados que convergem em
direção do centríolo. As fibras do fuso são constituídas por
microtúbulos(proteínas especiais).
Cada cromossomo têm duas cromátides ligadas entre si através do
centrômero, que é uma região que se liga ao fuso mitótico, e se
localiza num segmento mais fino denominado de constricção
primária.
Mitose
• Divisão celular de todas
as células somática
vegetais e animais. É um
processo continuo que é
dividido didaticamente
em 5 fases: Prófase,
metáfase, anáfase,
telófase, nas quais
ocorrem grande
modificações no núcleo e
no citoplasma.
http://www.cellsalive.com/
mitosis.htm
Mitose : Funções
• Mitose serve para reprodução assexuada de seres unicelulares, crescimento e regeneração de tecidos de seres multicelulares.
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.
O que são células-tronco?
• São células indiferenciadas capazes
de realizar inúmeras mitoses e que
podem originar todos os demais tipos
de células do organismo
(TOTIPOTENTES) ou alguns tipos
diferentes (MULTIPOTENTES),
encontradas em embriões, medula
óssea, encéfalo e na pele de adultos.
http://gslc.genetics.utah.edu/units/stemcells/
Mitose
1)Conceitos Prévios
• Cromossomo: Estrutura que contém uma longa molécula de
DNA associada a proteínas histonas, visível ao microscópio
óptico em células metafásicas.
Proteína
histona
Condensação
Cromossomo
DNA
Divisão Celular: Mitose e Meiose
1)Conceitos Prévios
• Cromossomo Simples
Centrômero
Braço
Braço
2 braços
1 centrômero
Divisão Celular: Mitose e Meiose
1)Conceitos Prévios
• Cromossomo Duplo
Centrômero
Braço
Braço
Cromátide
Braço
Braço
4 braços
1 centrômero
Divisão Celular: Mitose e Meiose
1)Conceitos Prévios• Classificação dos cromossomos quanto à posição do
centrômero
Braço
Braço
Centrômero
Metacêntrico Submetacêntrico Acrocêntrico Telocêntrico
Divisão Celular: Mitose e Meiose
1)Conceitos Prévios
• Cromossomos Homólogos
São cromossomos semelhantes na forma e no tamanho
presentes aos pares em células diplóides (2n)
Cromossomos
homólogos
Célula
diplóide
(2n)s
Cromossomos
homólogos
Célula
diplóide
(2n)d
Não há
homólogos
Célula haplóide
(n)d
Não há
homólogos
Célula haplóide
(n)s
Divisão Celular: Mitose e Meiose
1)Conceitos Prévios• Células Haplóides (C e D) não possuem cromossomos
homólogos
• Células Diplóides (A e B) possuem cromossomos homólogos
Cromossomos
homólogos
Célula
diplóide
(2n)s
Cromossomos
homólogos
Célula
diplóide
(2n)d
Não há
homólogos
Célula haplóide
(n)d
Não há
homólogos
Célula haplóide
(n)s
A B
CD
Divisão Celular: Mitose e Meiose
2) Mitose▪ Tipo de divisão celular em que uma célula mãe haplóide (n) ou
diplóide (2n), sempre com cromossomos duplos, origina duas
células filhas contendo o mesmo número de cromossomos da
célula mãe, porém simples.
Pode ocorrer com células (n) ou (2n)
Não altera o número de cromossomos da célula mãe
A mitose também é chamada de divisão equacional e
simbolizada por E!
Nd
Ns Ns
2Nd
2Ns 2Ns
Célula mãe
Células
filhas
Divisão Celular: Mitose e Meiose
2) Mitose▪ Intérfase: Fase que precede qualquer divisão celular.
▪ Ocorre a duplicação do DNA e a formação de cromossomos duplos.
Possui três subfases:
G1 : pré-síntese (cromossomos simples)
S : Síntese de DNA
G2: Pós-síntese (cromossomos duplos)
Qu
an
tid
ade
de
DN
A
Fases do ciclo celular
G1 S G2
Alguns autores abordam também
a fase G0, anterior a fase G1,
período em que a célula
permanece em repouso, até que
algum estímulo a faça entrar em
divisão.
Divisão Celular: Mitose e Meiose
2) Mitose
a) Prófase
1. DNA desespiralizado disposto na célula de maneira desorganizada.
2. Início da espiralização do DNA para formar os cromossomos.
3. Duplicação dos centríolos (formação do 2º par).
4. Migração dos centríolos para os pólos opostos da célula.
5. Rompimento e degeneração da carioteca.
Divisão Celular: Mitose e Meiose
2) Mitose
b) Metáfase
1. Grau máximo de espiralização dos cromossomos (visíveis ao M.O.)
2. Cromossomos duplos alinhados lado a lado no equador da célula.
3. Centríolos dispostos nos pólos opostos da célula.
4. No final da metáfase ocorre a divisão dos centrômeros.
Divisão Celular: Mitose e Meiose
2) Mitose
c) Anáfase
1. Encurtamento das fibras do fuso.
2. Cromossomos simples (cromátides irmãs) puxadas para os pólos da
célula.
3. Início da desespiralização dos cromossomos.
Divisão Celular: Mitose e Meiose
2) Mitose
d) Telófase
1. Ocorre a citocinese (divisão do citoplasma)
2. Formação de duas células filhas contendo o mesmo número de
cromossomos da célula mãe, porém simples.
3. Formação de duas novas cariotecas e dois novos nucléolos.
4. Cromossomos se desespiralizam e as fibras do fuso desaparecem.
Divisão Celular: Mitose e Meiose
2) Mitose
d) Telófase
Célula Animal
Célula Vegetal
Citocinese Centrífuga
Citocinese Centrípeta
Lamela média
Estrangulamento
do citoplasma
Divisão Celular: Mitose e Meiose
2) Mitose
Finalidades da mitose
✓ Crescimento e regeneração de tecidos
✓ Cicatrização
✓ Formação de gametas em vegetais
✓ Formação de gametas em animais por partenogênese
✓ Divisões do zigoto durante o desenvolvimento embrionário
Divisão Celular: Mitose e Meiose
3) Meiose
▪ Tipo de divisão celular em que uma célula mãe sempre (2n) com
cromossomos duplos origina através de duas divisões sucessivas, quatro
células filhas contendo metade do número de cromossomos da célula mãe.
Diminui pela metade o número de cromossomos da célula mãe.
A mitose também é chamada de divisão reducional e simbolizada por R!
2NdCélula
mãe
Células
filhas
Ns Ns
Nd
Ns Ns
Nd
Meiose só ocorre
em células
diplóides (2n)
1ª divisão: Reducional (R!)
(Separação dos homólogos)
2ª divisão: Equacional (E!)
(Divisão das cromátides)
Divisão Celular: Mitose e Meiose
3) Meiose
▪ Divisão Reducional ou Meiose I – (R!)
Metáfase I
Cromossomos
Homólogos
Fibras do
fuso
▪ Cromossomos homólogos pareados, um oposto ao outro, presos às fribras.
do fuso na placa equatorial da célula.
Divisão Celular: Mitose e Meiose
3) Meiose
▪ Divisão Reducional ou Meiose I – (R!)
Anáfase I
▪ Encurtamento das fibras do fuso.
▪ Cromossomos homólogos se separam, indo cada um para um lado da célula.
▪ Não ocorre divisão do centrômero!
Separação de cromossomos homólogos
duplicados
A Segregação
Independente
dos homólogos
Promove
variabilidade genética
Divisão Celular: Mitose e Meiose
3) Meiose
▪ Divisão Reducional ou Meiose I – (R!)
Telófase I
▪ Célula mãe (2n) origina duas células filhas (n)
▪ Os cromossomos continuam duplos e não ocorre divisão do centrômero!
▪ Formação de duas novas cariotecas e de dois novos nucléolos.
▪ No final da Telófase I os cromossomos se desespiralizam
Divisão citoplasmática(citocinese)Novos núcleos
Citocinese Centrípeta
Divisão Celular: Mitose e Meiose
3) Meiose
▪ Divisão Equacional ou Meiose II – (E!)
Prófase II
▪ Duplicação dos centríolos.
▪ Espiralização dos cromossomos.
▪ Desaparecimento da carioteca.
Condensação
dos
cromossomos
Divisão Celular: Mitose e Meiose
3) Meiose
▪ Divisão Equacional ou Meiose II – (E!)
Metáfase II
▪ Cromossomos duplos não homólogos atingem o grau máximo de espiralização.
▪ Os cromossomos associam-se as fibras do fuso, alinhando-se no equador da célula.
Cromossomos não homólogos pareados lado a
lado na placa equatorial
Divisão Celular: Mitose e Meiose
3) Meiose
▪ Divisão Equacional ou Meiose II – (E!)
Anáfase II
▪ Ocorre o encurtamento das fibras do fuso e divisão do centrômero.
▪ Cada cromossomos duplo origina duas cromátides irmãs (cromossomos simples).
▪ Os cromossomos simples são puxados para os pólos da célula.
Separação das cromátides irmãs
Divisão Celular: Mitose e Meiose
3) Meiose
▪ Divisão Equacional ou Meiose II – (E!)
Telófase II
▪ Ocorre divisão do citoplasma (citocinese) originando quatro células filhas.
▪ As células filhas são haplóides e possuem cromossomos simples.
▪ A carioteca e o nucléolo reaparecem e os cromossomos se descondensam.
Novos núcleos
(haplóides)Divisão
citoplasmática
(citocinese)
Divisão Celular: Mitose e Meiose
3) Meiose
▪ Finalidades da Meiose (R!)
o Formação dos gametas em animais
o Formação dos esporos nos vegetais
Divisão Celular: Mitose e Meiose
Cromossomos Homólogos
Célula (2n)
Duplicação
dos
cromossomos
Cromossomos
homólogos duplos
Separação dos homólogos
(R!)
Separação
das
Cromátides
(E!)
3) Meiose x Mitose
Separação
das
Cromátides
(E!)
Divisão Celular: Mitose e Meiose
4) Alterações cromossômicas
▪ Finalidades da Meiose (R!)
46 cromossomos
paternos (2n)
46 cromossomos
maternos (2n)
Espermatozóide (n)
(23 cromossomos)
Óvulo (n)
(23 cromossomos)
46 cromossomos
(23 de origem paterna e
23 de origem materna)
Divisão Celular: Mitose e Meiose
3) Alterações cromossômicas
▪ Euploidia: Altera todo o teor do genoma (não ocorre na espécie humana)
o 2n: indivíduos diplóides
o 2n – n: indivíduos haplóides – Ex: zangão
o 2n + n: indivíduos triplóides – Ex: Banana (Musa paradisíaca)
▪ Aneuploidia: Altera o número de cromossomos do cariótipo
o 2n + 1 (47 cromossomos) – Trissomia
o 2n + 2 (48 cromossomos) – Tetrassomia
o 2n – 1 (45 cromossomos) – Monossomia
o 2n – 2 (44 cromossomos) – Nulissomia
Divisão Celular: Mitose e Meiose
3) Alterações cromossômicas
Principais aneuploidias humanas
a) Síndrome de Down (Trissomia do 21 ou Mongolismo)
3 cromossomos no par 21
Trissomia
Cariótipos possíveis
➢ Homem: 45A + XY
➢ Mulher: 45A + XX
O que causa?
Erro na distribuição dos cromossomos na
formação dos gametas (espermatozóides e
óvulos)
✓ Idade avançada
✓ Exposição a altas taxas de radiação
✓ Uso de drogas alucinógenas (LSD,
Heroína, Ecstasy)
Divisão Celular: Mitose e Meiose
3) Alterações cromossômicas
Principais aneuploidias humanas
a) Síndrome de Down (Trissomia do 21 ou Mongolismo)
Quadro clínico
o Baixa estatura
o Obesidade
o Olhos oblíquos
o Mãos e dedos curtos
o Retardo mental
o Homem estéril
o Mulher fértil
Divisão Celular: Mitose e Meiose
3) Alterações cromossômicas
Principais aneuploidias humanas
b) Síndrome de Klinefelter (XXY)Só ocorre em homens
Cariótipo: 44 A + XXY
Quadro clínico
o Ginecomastia
oAlargamento dos quadris
o Voz aguda
o Retardo mental presente de leve a
moderado
o Esterilidade (atrofia dos testículos)
o Cromatina sexual presente nas células
Divisão Celular: Mitose e Meiose
3) Alterações cromossômicas
Principais aneuploidias humanas
c) Síndrome de Turner (X0)
Só ocorre em mulheres
Cariótipo
44A + X0
o Baixa estatura
o Obesidade
o Pescoço alado
o Muitos pêlos no corpo
o Retardo mental moderado
o Esterilidade (ovários atrofiados)
o Sem cromatina sexual nas células
Divisão Celular: Mitose e Meiose
3) Alterações cromossômicas
Principais aneuploidias humanas
d) Síndrome do duplo Y (XYY)
Só ocorre em homens
Cariótipo
44A + XYY
o Maioria dos homens são fenotipicamente
normais.
o Crescimento ligeiramente acelerado na Infância.
o Homens com estatura muito elevada.
o Hiperatividade e crises de fúria na infância e
início da adolescência.
o Grande número de acne facial durante a
adolescência;
o Taxa de testosterona aumentada, o que pode ser
um fator contribuinte para a inclinação anti-social e
aumento de agressividade;
o Entre criminosos e doentes mentais, essa
freqüência chega a 3%.
Divisão Celular: Mitose e Meiose
3) Alterações cromossômicas
Principais aneuploidias humanas
e) Síndrome do triplo X
“Super-fêmea”
Só ocorre em mulheres
Cariótipo
44A + XXX
o Mulheres com estatura geralmente acima da
média.
o Apresentam genitália e mamas subdesenvolvidas.
o Apresentam certo gral de retardamento mental.
o Puberdade precoce.
o São férteis.
Divisão Celular: Mitose e Meiose
Exercícios
Divisão Celular: Mitose e Meiose
INTERFASE QUE PRECEDE A DIVISÃO
Resposta: letra D
UFMG 2004
INTERFASE QUE PRECEDE A DIVISÃO
Resposta: letra A
UFMG 2003
INTERFASE QUE PRECEDE A DIVISÃO
Analise a seguinte figura de cromossomos:
a) Que fenômeno celular está sendo mostrado na figura?
b) Em que tipo de divisão celular ocorre esse fenômeno? Por quê?
c) Qual é a importância desse fenômeno para os seres vivos?
Crossing Over
Meiose. É somente nesse tipo de divisão que acontece o pareamento entre
cromossomos homólogos, permitindo a troca de partes entre eles.
Esse fenômeno possibilita a recombinação entre cromossomos homólogos, gerando
cromossomos com novas seqüências e, portanto, gametas ou esporos geneticamente
diferentes. A variabilidade decorrente é um importante fator de evolução para os
seres vivos.
INTERFASE QUE PRECEDE A DIVISÃO
A colchicina é uma substância de origem vegetal, muito utilizada
em preparações citogenéticas para interromper as divisões
celulares. Sua atuação consiste em impedir a organização dos
microtúbulos.
a) Em que fase a divisão celular é interrompida com a colchicina?
Explique.
b) Se, em lugar de colchicina, fosse aplicado um inibidor de síntese
de DNA, em que fase ocorreria a interrupção?
Anáfase da mitose ou Anáfase I e II da Meiose
Estas fases necessitam dos microtúbulos para separar os
cromossomos homólogos (anáfase I) ou cromátides-irmãs (mitose e
anáfase II da meiose)
Intérfase (fase de duplicação do DNA)
INTERFASE QUE PRECEDE A DIVISÃO
Fase A (intérfase)
a) 2 cópias
b) 2 cópias
c) 2 cópias
d) 1 cópia
e) 1 cópia
INTERFASE QUE PRECEDE A DIVISÃO
Fase C
INTERFASE QUE PRECEDE A DIVISÃO
Os esquemas A, B e C abaixo representam fases do ciclo de uma célula que possui 2n = 4
cromossomos.
a) A que fases correspondem as figuras A, B e C? Justifique.
A) Metáfase da Mitose
B) Metáfase II da Meiose
C) Metáfase I da Meiose
b) Qual é a função da estrutura cromossômica indicada pela seta na figura D?
Centrômero (aderir o cromossomo à fibra do fuso)