núcleo e divisão celular
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Núcleo e Divisão Celular
Núcleo Celular
Portador dos fatores Portador dos fatores hereditários e hereditários e controlador das controlador das atividades atividades metabólicas.metabólicas.
> Informação > Informação genética da célula - genética da célula - DNADNA
Complexo formado por proteínas e RNA saindo através dos poros do envelope nuclear
POROS
Organizados por mais de 100 proteínas diferentes
Mecanismo de transporte de moléculas de RNA e proteínas
Troca de proteínas
Cauda Poli (A)
Núcleo Celular
Uma célula em intérfase, isto é, Uma célula em intérfase, isto é, que não está se dividindo, que não está se dividindo, apresenta os seguintes apresenta os seguintes componentescomponentes:
Carioteca - envoltório nuclear, formada por duas membranas com poros, onde há intercâmbio de substâncias entre o núcleo e o citoplasma.
Nucleoplasma, Cariolinfa ou Suco Nuclear- é uma massa incolor constituída principalmente de água, proteínas, RNAs, nucleotídeos e íons.
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.
Células vegetais vistas em microscópio óptico 500x
Núcleo CelularCromatina – (porção do núcleo que cora) representa o material genético, com proteínas histonas e não-histônicas e moléculas de DNA.
Têm aspecto emaranhado de filamentos longos e finos, denominados cromonemas, os quais apresentam duas regiões:
condensadas chamadas de heterocromatinas é mais densa e possui replicação tardia, possui seqüências de DNA muito repetitivas e não transcritas, é estrutural e constitui de 10 a 15% do total do DNA nuclear
distendidas chamadas eucromatinas é menos corada, possui atividade gênica.
célula pronta para divisão
Cromossomos visíveis
Célula sem divisão
Cromatina no núcleo
núcleo
Os nucleossomos conferem ‘a cromatina aparência de “contas de rosário” – forma descondensada
Cromonema = CromossomoDurante 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, este está relacionado com cromossomos mitóticos metafásicos
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.
Níveis de compactação da cromatina:
Máxima condensação, a cromátide
cromossômica
Cromossomo metafásico
Interfase: "loops" do esqueleto protéico, condensada
Os "loops" de solenóides, ligados a um esqueleto central protéico
Fibras de nucleossomos compactados
Empacotamento do DNA como “contas num cordão” forma da cromatina
Região curta da dupla hélice de DNA
nucleossomos
octâmero de histonas
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 metafásico típico é formado por duas cromátides irmãs, uma delas oriunda do processo de duplicação da cromatina.
As cromátides se encontram presas por um região delgada, chamada constrição primária ou centrômero.
Alguns cromossomos pode ser visualizada ainda uma constrição secundária, outra região de condensação diferenciada no cromossomo.
O segmento seccionado pela constrição secundária e anterior ao telômero (extremidade dos braços cromossômicos) é conhecido como satélite.
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).
Cariótipo
• É o conjunto de todos os cromossomos presentes no núcleo da célula de um organismo..
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.
Divisão
Interfase
G2 G1
M (mitose)
Fase SSíntese de DNA
Células sem
divisão
Sistema de controle do ciclo Sistema de controle do ciclo celularcelular
Cada passo de ativação ou inativação de ciclina-cdK marcam a transição do ciclo celular
Ativa MPFfosforilação
Degradação ciclina mitótica
fator promotor da fase M
Inativa MPF
Proteinoquinases dependentes da ciclina
(cdK) Ciclinas
Ciclo Celular
Na interfaseinterfase - Há duplicação do DNA, sem o qual não se completa o ciclo celular.
Ciclo Celular• O 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 (mitosemitose ) e divisão do citoplasma (citocinesecitocinese).
A etapa seguinte, é compreendida no espaço entre duas divisões celulares sucessivas e foi
denominada de intérfaseintérfase
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.
Separação dos cromossomos e formação de dois núcleos
Fuso mitótico
bipolar
MitoseMitose• 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.
• Mitose serve para reprodução assexuada de seres unicelulares, crescimento e regeneração de tecidos de seres multicelulares
Mitose em Solanaceae
MeioseMeiose• O citoplasma divide-se por um processo chamado clivagem, com o
surgimento de uma nova parede celular dentro da célula.
• Durante a meiose o material nuclear foi duplicado uma vez e dividido duas vezes, pelo que cada célula filha apresenta metade do número de cromossomas da célula diplóide inicial.
• A meiose (sigla = R!) é um processo de divisão celular pelo qual uma célula diplóide (2N) origina quatro células haplóides (N), reduzindo à metade o número de cromossomos constante de uma espécie. Sendo subdividido em duas etapas: a primeira divisão meiótica (meiose I) e a segunda divisão meiótica (meiose II).
Primeira Etapa• Denominada reducional, ocorre a
diminuição no número de cromossomos. Na segunda, equacional, o número de cromossomos das células que se dividem é mantido igual aos das células que se formam.
• Dependendo do grupo de organismos, a meiose pode ocorrer em diferentes momentos do ciclo de vida: na formação de gametas (meiose gamética), na produção de esporos (meiose espórica) e logo após a formação do zigoto (meiose zigótica).
Diacinese
Zigóteno
Diplóteno
Prófase I
Paquíteno
Leptóteno
Meiose I - citocineseMeiose I - citocinese• Prófase I → é uma fase muito extensa, constituída por 5 subfases:
Leptóteno – inicia-se a individualização dos cromossomos estabelecendo a condensação (espiralização), com maior compactação dos cromonemas;
Zigóteno – aproximação dos cromossomos homólogos, sendo esse denominado de sinapse;
Paquíteno – máximo grau de condensação dos cromossomos, os braços curtos e longos ficam mais evidentes e definidos, dois desses braços, em respectivos homólogos, se ligam formando estruturas denominadas bivalentes ou tétrades. Momento em que ocorre o crosing-over, isto é, troca de segmentos (permutação de genes) entre cromossomos homólogos;
Diplóteno – começo da separação dos homólogos, configurado de regiões quiasmas (ponto de intercessão existente entre os braços entrecruzados, portadores de características similares);
Diacinese – finalização da prófase I, com separação definitiva dos homólogos, já com segmentos trocados. A carioteca (envoltório membranoso nuclear) desaparece temporariamente.
• Metáfase I → os cromossomos ficam agrupados na região equatorial da célula, associados às fibras do fuso;
Anáfase I → encurtamento das fibras do fuso, deslocando os cromossomos homólogos para os pólos da célula. Nessa fase não há separação do centrômero (ponto de ligação das cromátides irmãs em um cromossomo).
Telófase I → desespiralização dos cromossomos, retornando ao aspecto filamentoso, havendo também o reaparecimento do nucléolo bem como da carioteca e divisão do citoplasma (citocinese), originando duas células haplóides.
Metáfase I
Telofase I
Anáfase I
Meiose II •Prófase II → os cromossomos voltam a se condensar, o nucléolo e a carioteca desaparecem novamente. Os centríolos se duplicam e se dirigem para os pólos, formando o fuso acromático.
Metáfase II → os cromossomos se organizam no plano equatorial, com suas cromátides ainda unidas pelo centrômero, ligando-se às fibras do fuso.
Anáfase II → separação das cromátides irmãs, puxadas pelas fibras em direção a pólos opostos.
Telófase II → aparecimento da carioteca, reorganização do nucléolo e divisão do citoplasma completando a divisão meiótica, totalizando 4 células filhas haplóides.
Prófase II
Metáfase II
Anáfase II
Telófase II
Consequência genética do processo:Consequência genética do processo: - na metafase I a orientação ao acaso dos bivalentes causa uma
mistura de material materno e paterno pelos dois núcleos filhos;
- devido ao crossing-over, cada cromossoma contém genes de origem materna e paterna.
•A meiose difere da mitose em três aspectos:A meiose difere da mitose em três aspectos:consiste em duas divisões sucessivas, originando 4 núcleos;
•cada um dos 4 núcleos é haplóide, contendo metade do número de cromossomas da celula-mãe diplóide;
•os núcleos haplóides produzidos contêm combinações génicas inteiramente novas.
•Por este motivo, as consequências genéticas e evolutivas da meiose são profundas. Devido á meiose e á fecundação os organismos diplóides existem numa variedade de formas, mesmo os da mesma espécie.