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.
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.
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.
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.
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.
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
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.
