segunda-feira, 18 de outubro de 2021

Ciclo celular


O ciclo celular consiste num conjunto de transformações que ocorrem desde que a célula se forma, até que se divide para formar duas células filhas geneticamente iguais

Na imagem observam-se as alterações ao nível dos cromossomas ao longo do ciclo celular.
 
Estrutura dos cromossomas

No esquema visualiza-se a relação entre o DNA e  os cromossomas. Os nucleossomas são constituídos por DNA associado a proteínas, as histonas.
 



 



Diferentes níveis de condensação do DNA

(1) Cadeia simples de DNA.
(2) Filamento de cromatina (DNA com histonas).
(3) Cromatina em interfase.
(4) Cromatina condensada em profase. (Existem agora duas cópias da molécula de DNA)
(5) Cromossoma em metafase.

 
Quando 2 moléculas de DNA estão ligadas pelo centromero, chamamos a cada uma delas, cromatídeo, e dizemos que o cromossoma está duplicado.

Quando a molécula de DNA (e as proteínas) não está ligada a outra, dizemos que o cromossoma não está duplicado.
 







Fases do ciclo celular

Um ciclo celular é formado por duas etapas:

- a interfase, a fase mais longa do ciclo, onde ocorrem as etapas G1, S e G2.
- a fase mitótica, constituída pela mitose e citocinese.


(Fonte(18/10/2021):https://www.goconqr.com/mindmap/1147256/ciclo-celular)

 
Fases da mitose
Prófase

É etapa inicial do processo de divisão mitótica das células e a mais longa.

Caracteriza-se por alterações celulares que, no geral, se podem resumir do seguinte modo:

- organização e compactação da cromatina nuclear, formando os cromossomas;
- desaparecimento do nucléolo;
- deslocamento dos centríolos para polos opostos da célula, com início da formação do fuso acromático.
- a membrana nuclear desintegra-se.


NOTA: Os centrossomas localizam-se próximo do núcleo, onde são organizados os microtúbulos. Em células animais, cada centrossoma tem um par de centríolos envolvidos por uma região onde os microtúbulos se ligam.)
Microtúbulos proteicos - São estruturas tubulares microscópicas formadas por polímeros de uma proteína, a tubulina; os microtúbulos formam o fuso acromático.


(Imagem de https://escolaeducacao.com.br/centriolos/, em 25/10/2021)

Metáfase
 
- formação e desenvolvimento do fuso acromático;
- alinhamento dos centrómeros ao centro da célula;
- formação da placa equatorial.
 
Anáfase
 
- clivagem dos centrómeros;
- os cromossomas formados por um cromatídio migram para os polos da célula.
 
Telófase
 
- reconstituição do invólucro nuclear;
- reaparecimento dos nucléolos;
- início do estrangulamento mediano nas células animais, que originará a separação das células filhas.







Citocinese em células animais e vegetais

Nas células animais, na zona equatorial da membrana citoplasmática, perpendicularmente ao eixo do fuso acromático, dispõe-se um anel contráctil de filamentos proteicos. A contração desta estrutura gera um estrangulamento na célula, formando-se um sulco de clivagem que se aprofunda progressivamente, separando-se duas células independentes.


Nas células vegetais, devido à presença de uma parede celular rígida, o processo de citocinese não pode ocorrer por estrangulamento.
Na zona mediana da célula, começam a acumular-se vesículas provenientes do complexo de Golgi. A acumulação progressiva destas vesículas, do centro em direção à periferia, origina o  fragmoplasto, constituindo a primeira separação entre as células-filhas. Sobre esta estrutura, irá depositar-se celulose, formando-se assim duas novas paredes celulares, uma de cada lado do fragmoplasto, que passará a formar a lamela mediana entre duas células adjacentes independentes. A membrana plasmática de cada uma das células filhas é formada a partir da fusão das membranas das vesículas de Golgi
 
Vídeos sobre mitose


 

 
Regulação do ciclo celular
O ciclo celular pode parar em determinados pontos e só avança se determinadas condições se verificarem, tais como a presença de uma quantidade adequada de nutrientes ou quando a célula atinge determinadas dimensões.
Certas células, como os neurónios, param de se dividir quando o animal atinge o estado adulto, mantendo-se durante o resto da vida do indivíduo na fase G0.
Existem três momentos em que os mecanismos de regulação atuam:
  • Na fase G1
    • No fim desta fase existem células que não iniciam um novo ciclo ou que não estão em condições de o fazer, essas células permanecem num estágio denominado G0.
As razões para a célula passar para o estádio G0 podem ser:
        - Células que não se dividem mais, essas células permanecerão neste estágio até a sua morte, são exemplos os neurónios e as células das fibras musculares.
        - Células que não obtiveram a quantidade de nutrientes necessária;
        - Células que não atingiram o tamanho requerido.
  •     No final de G1, a célula entra em apoptose celular, caso sejam detetados erros no DNA impossíveis de reparar.
  • Na fase G2
    • Antes de iniciar-se a mitose existe outro momento de controlo - caso a replicação do DNA não tenha ocorrido corretamente o ciclo pode ser interrompido e a célula volta a iniciar a fase S.
  • Na metáfase
    • No final da metáfase evidencia-se mais um mecanismo de regulação responsável pela verificação da ligação do fuso acromático com os cromossomas, de forma a que os cromatídeos migrem corretamente para os polos.
 
 
 
 
Estabilidade do programa genético
 
 
  
Crescimento e renovação de tecidos

Diferenciação celular
É o processo pelo qual as células vivas se "especializam" para realizar uma determinada  função. Esta especialização acarreta não só alterações da função, mas também da estrutura das células.

Regeneração de tecidos em anfíbios
 
A vida inicia-se pela fecundação de um óvulo por um espermatozoide, com formação da primeira célula, o ovo ou zigoto, que inicia o processo de divisão até chegar à fase de oito células, na qual recebem a denominação de células-tronco totipotentes.
 
 
Durante a diferenciação, alguns genes são ativos enquanto outros são silenciados e essa definição depende de cada tecido.
Por exemplo, uma célula do fígado, não tem as mesmas funções bioquímicas de uma célula nervosa.

Controlo da expressividade
Regulação génica

Animações muito interessantes sobre o mecanismo da regulação da expressão génica
http://www.moodle.ufba.br/mod/book/view.php?id=84110


Jogo sobre controlo do ciclo celular
http://www.nobelprize.org/educational/medicine/2001/cellcycle.html

Exame nacional BG 2011 2ª Fase - GRUPO II -
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