Núcleo Celular: DNA, Núcleo Celular: DNA, Cromossomo e Cromossomo e

CromatinaCromatina

Profa. Carla Bertechini Faria

O NÚCLEO CELULAR

nucleoplasma

• Funções:

•O Núcleo atua na reprodução celular

• É portador das características hereditárias

• Coordena as atividades celulares

• DNA – Ácido Desoxirribonucléico

• Molécula em dupla hélice

• Contém a informação genética

• O DNA quando condensado com proteínas (Histonas) formam os cromossomos

• DNA associado com proteínas (histonas)

• Cromatina

Quatro tipos de histonas: H2A, H2B, H3 e H4 organizam-se aos pares para formar os nucleossomas, aos quais as fitas de DNA se enovelam

• Dois tipos de cromatinas:

Eucromatina = DNA ativo produz proteínas

Heterocromatina = DNA não ativo

• Cromossomo:

• Estrutura que contém uma longa molécula de DNA associada a proteínas histonas

• Os cromossomos contém muitos genes

Proteína histona

Condensação

Cromossomo

DNA

CROMATINA

Organização: DNA, Cromatina e Cromossomo

Estrutura do CromossomoEstrutura do Cromossomo

Satélite (SAT)

Braço

telômeros

Constrição secundária

Centrômero ou constrição primária

cromátideTelômero

Constrição secundária

• Centrômero ou constrição primária = é a região mais condensada de um cromossomo, constituída de heterocromatina. Tem importante função durante o processo de divisão celular, pois é onde se ancoram as fibras do fuso.

• Cromátide-irmã = Cromátide é um dos dois filamentos interligados, formado pela duplicação de um cromossomo durante os processos de divisão celular.

• Região satélite (SAT) = regiões localizadas próximas das extremidades cromossômicas. São também chamadas de região organizadora de nucléolos, e, portanto, está associada com a organização de nucléolos durante o ciclo celular.

• Telômeros =  são estruturas constituídas por fileiras repetitivas de proteínas e DNA que formam as extremidades dos cromossomos. Sua principal função é manter a estabilidade estrutural do cromossomo.

Estrutura do CromossomoEstrutura do Cromossomo

Classificação dos cromossomos quanto à posição do centrômero

Braço

Braço

Centrômero

Metacêntrico Submetacêntrico Acrocêntrico Telocêntrico

Alguns conceitos importantesAlguns conceitos importantes

•Cromossomos homólogos e cariótipo

•Genes

•Genes alelos

•Células haplóides e diplóides

• Cromossomos Homólogos

• Nas células os cromossomos estão agrupados em pares cada par é constituído por um par de cromossomos, chamados de homólogos

• São cromossomos semelhantes na forma e no tamanho

• Cariótipo

• É o conjunto cromossômico de uma determinada espécie

• A espécie humana apresenta 23 pares de cromossomos homólogos em seu cariótipo

• GeneSegmento da molécula de DNA capaz de determinar uma característica. Contém a informação para a síntese de uma proteína.

• Para cada característica há um gene que determina sua manifestação

Por ex: Um gene que

determina a cor dos olhos, é diferente de outro que determina a cor da pele

Genes que ocupam o mesmo locus em cromossomos homólogos

• GENES ALELOS

• Células haplóides e diplóides

• Células diplóides são aquelas cujos cromossomos se organizam em pares de cromossomos homólogos.

•Células haplóides possuem somente um cromossomo de cada tipo em seu núcleo.

• 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

C D

• 1) Quais são os principais constituintes do núcleo celular? • 2) Cite as funções da carioteca, do nucléolo e do DNA.• 3) Diferencie: DNA, cromatina e cromossomo.• 4) O que são os telômeros e a zona SAT? descreva e

função de cada região.• 5) Como os cromossomos são classificados quanto à

posição do centrômero.• 6) O que são cromossomos homólogos• 7) O que é o cariótipo? Como é constituído o cariótipo da

espécie humana?• 8) O que são genes?

Teste seus conhecimentos

Divisão Celular: Mitose Divisão Celular: Mitose

Finalidades da mitose

Crescimento regeneração de tecidos (cicatrização) Divisões do zigoto durante o desenvolvimento

embrionário

Tipo de divisão celular que ocorre nas células somáticas

A partir de uma célula são formadas duas novas células com o mesmo número de cromossomos.

2n = 46 Célula mãe

Células filhas

2n = 46 2n = 46

Intérfase: Fase que precede qualquer divisão celular.

Ocorre a duplicação do DNA e portanto o aumento da quantidade de DNA na célula.

Possui três fases:

G1 : pré-síntese (cromossomos simples), intensa síntese de proteínas e aumento do citoplasma

S : Síntese de DNA (duplicação)

G2: cromossomos duplicados e início da mitose

IntérfaseIntérfase

Qua

ntid

ade

de

DN

A

Fases do ciclo celular

G1

S

G2

X

2X

Tipo de divisão celular em que uma célula, origina duas células filhas contendo o mesmo número de cromossomos da célula mãe.

Pode ocorrer com células haplóides (n) quanto diplóides (2n) 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 Divisão Celular: Mitose

a) Prófase

1. Cromossomos condensados2. Desaparecimento do núcleo.3. Organização dos centríolos e formação das fibras do fuso

Divisão Celular: Mitose Divisão Celular: Mitose

b) Metáfase

1. Grau máximo de espiralização dos cromossomos 2. Cromossomos duplos alinhados lado a lado no centro da célula.3. Centríolos dispostos nos pólos opostos da célula.

Divisão Celular: Mitose Divisão Celular: Mitose

c) Anáfase

1. O cromossomos é dividido pelo centrômero e cada cromátide é puxada para as extremidades da célula.

2. Início da desespiralização dos cromossomos.

Divisão Celular: Mitose Divisão Celular: 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.3. Formação de duas novas cariotecas e dois novos nucléolos.4. Cromossomos se desespiralizam e as fibras do fuso

desaparecem.

Divisão Celular: Mitose Divisão Celular: Mitose

d) Telófase

Célula Animal

Célula Vegetal

Citocinese Centrífuga

Citocinese Centrípeta

Lamela média

Estrangulamento do

citoplasma

Divisão Celular: Mitose Divisão Celular: Mitose

Tipo de divisão celular em que uma célula mãe sempre (2n) 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!

2NCélula mãe

Células filhas N N

N

N N

N

Meiose só ocorre em células

diplóides (2n)

1ª divisão: Reducional (R!)(Separação dos homólogos)

2ª divisão: Equacional (E!)(Divisão das cromátides)

Divisão Celular: MeioseDivisão Celular: Meiose

Intérfase – Duplicação do DNA (Antecede a Meiose)

Etapas da meiose:

Meiose I – (R!)a) Prófase Ib) Metáfase Ic) Anáfase Id) Telófase I

Meiose II (E!)a) Prófase IIb) Metáfase IIc) Anáfase IId) Telófase II

Troca de fragmentos entre cromossomos homólogos

Variabilidade genética

DICA: LEvanta Zico Para DIDI.Linda Zebra Pastando Durante o Dia.

Cromossomos homólogos duplicados e pareados Resultado das permutações

Paquíteno(tétrade/bivalente)

Diplóteno(Quiasmas)

Cromossomos modificados

COMO OCORRE O CROSSING-OVER?

Metáfase I

CromossomosHomólogos

Fibras do fuso

Cromossomos homólogos pareados, presos às fibras do fuso na placa equatorial da célula.

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

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

Meiose II – (E!)

Prófase II

Duplicação dos centríolos. Espiralização dos cromossomos. Desaparecimento da carioteca.

Condensação dos cromossomos

Metáfase II

Cromossomos 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

Anáfase II

Ocorre o encurtamento das fibras do fuso e divisão do centrômero. As cromátides-irmãs são puxadas para os pólos da célula.

Separação das cromátides irmãs

ATENÇÃO!!!!

• Anáfase I = ocorre separação dos cromossomos homólogos.

• Anáfase II = ocorre separação das cromátides-irmãs.

Telófase II

Ocorre divisão do citoplasma (citocinese) originando quatro células filhas. As células filhas são haplóides A carioteca e o nucléolo reaparecem e os cromossomos se descondensam.

Novos núcleos (haplóides)

Divisão citoplasmática (citocinese)

Finalidades da Meiose (R!)

o Formação dos gametas em animaiso Formação dos esporos nos vegetais

Importância: Mantém constante o número de cromossomos da espécie.

46 cromossomospaternos (2n)

46 cromossomosmaternos (2n)

Espermatozóide (n)(23 cromossomos)

Óvulo (n)(23 cromossomos)

46 cromossomos (23 de origem paterna e 23 de origem materna)

Meiose x Mitose

MITOSE MEIOSEEm células somáticas Em gametas

Células N ou 2N Somente em células 2N

2 células com o mesmo número de cromossomos da original

4 células com metade do número de cromossomos da original

Prófase I: crossing – over ou permutação.

Anáfase: separação das cromátides -irmãs

Anáfase I: separação dos cromossomos homólogosAnáfase II: separação das cromátides - irmãs

Crescimento, cicatrização e reposição de perdas

Manutenção do número constante de cromossomos de uma espécie

Alterações cromossômicas

Derivadas das separação incorreta de cromossomos durante a meiose

Aneuploidia: Altera o número de cromossomos do cariótipo

o 2n + 1 (47 cromossomos) – Trissomiao 2n – 1 (45 cromossomos) – Monossomia

a) Síndrome de Down (Trissomia do 21 ou Mongolismo)

3 cromossomos no par 21 Trissomia

Cariótipos possíveis

cromossomos: 2n+1

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)

a) Síndrome de Down (Trissomia do 21 ou Mongolismo)

Quadro clínico

o Baixa estaturao Obesidadeo Olhos oblíquoso Mãos e dedos curtoso Retardo mentalo Homem estérilo Mulher fértil