Mitose e meiose PDF

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conteúdo completo sobre mitose e meiose para estudos de Biologia...

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DIVISÃO CELULAR: MITOSE E MEIOSE

Ciclo celular O ciclo celular envolve os processos que ocorrem desde a formação de uma célula, até ela duplicar seu conteúdo e dividir-se em duas células-filhas. Nas células somáticas (todas as células do corpo, exceto os gametas), o ciclo celular consiste de duas etapas: a interfase, quando a célula não está se dividindo, e a mitose, quando a célula está se dividindo:

 interfase: corresponde ao espaço entre duas divisões celulares sucessivas. É uma fase de intensa atividade metabólica, durante a qual a célula duplica seu DNA e dobra de tamanho. A duplicação (replicação) do DNA, que compõem os genes e cromossomos, ocorre para assegurar que o mesmo material genético possa ser transmitido para as células recém-formadas. Durante a interfase o DNA encontra-se na forma de cromatina (filamentos mais desenrolados/ desespiralizados). A interfase apresenta três estágios: G1, S e G2, o que corresponde em geral a cerca de 90% do tempo do ciclo celular. O período G1 compreende o tempo decorrido entre o final da mitose e o início da síntese de DNA. O período S corresponde ao tempo de duplicação do DNA e o período G2, o período entre o final da síntese e o início da mitose. Na interfase as células também sintetizam as organelas e os componentes citoplasmáticos, preparando-se para a divisão. O nucléolo se fragmenta e desaparece, reaparecendo somente após a mitose. Os centríolos são duplicados (centrossomos) durante as fases S e G2 do ciclo celular.

 mitose: fase onde a célula se divide originando duas células descendentes, caracteriza-se pela divisão do núcleo (mitose ou cariocinese) e pela divisão do citoplasma (citocinese). Durante a mitose o DNA encontra-se na forma de cromossomos (filamentos mais enrolados/ espiralizados).

 Os neurônios (células nervosas) e as fibras musculares estriadas (coração e músculos esqueléticos) são as únicas células que passam pelo ciclo celular uma única vez e, após a mitose, entram na fase Go (fase de repouso), a partir daí não se dividem mais. É por isso que ocorre a doença de Alzheimer, devido à morte maciça de neurônios, o que leva a perdas irreversíveis de memória e alterações de comportamento. Na paralisia infantil e no infarto do miocárdio, também vemos as consequências da não regeneração das células musculares: atrofia do músculo, perda da força muscular, insuficiência circulatória e até a morte (na paralisia infantil, por disfunção dos músculos respiratórios).

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Ciclo celular: interfase e divisão celular (mitose). A quantidade de DNA duplica de C para 2C nas fases S e G2 da interfase.

Fonte: http://images.google.com.br/images?gbv=2&hl=pt-BR&q=ciclo+celular&sa=N&start=198&ndsp=18 Fonte:http://www.geocities.com/leonelpereira/ciclo.jpg

Ciclo celular: interfase e divisão celular. Fonte: http://iescarin.educa.aragon.es/depart/biogeo/varios/BiologiaCurtis/Seccion%203/10-5.jpg 2

Ciclo celular: Interfase (duplicação do DNA, que encontra-se na forma de cromatina/ filamentos desenrolados) e Mitose (espiralização do DNA já duplicado, para a formação das cromátides-irmãs ou dos cromossomos duplicados e para a posterior separação dos cromossomos, de suas cópias. No final da mitose os cromossomos se desespiralizam novamente e voltam a ser cromatina. Fonte:http://4.bp.blogspot.com/_B1fi8f__0Os/SnXNTxc9DiI/AAAAAAAAAEY/Guo48eNeyZs/s400/ Imagem+(74).jpg

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Duplicação do DNA (fase S do ciclo celular): a partir de uma fita de DNA, duas fitas serão formadas. Fonte: Cooper, 2001

Célula em interfase: no final da fase G2 do ciclo celular. Fonte: Alberts,1997

MITOSE (DIVISÃO CELULAR SOMÁTICA)

Processo pelo qual as células somáticas se dividem, produzindo, cada uma, duas células idênticas à original. A mitose tem como finalidade repor as células mortas, danificadas ou desgastadas no organismo - regeneração celular, ou possibilitar o aumento do número delas nos processos de crescimento. Mesmo em um organismo adulto, a multiplicação celular é um processo contínuo. Os diferentes tipos celulares dividem-se em níveis diferenciados. Algumas nunca se dividem, e outras dividem-se rápida e continuamente. Durante a mitose uma célula se divide em duas células idênticas. As células-filhas têm o mesmo número de cromossomos que a célula-mãe. Para a espécie humana, uma célula diplóide (2n=46) dará origem a duas novas células idênticas, cada uma com 46 cromossomos (ou 23 pares de cromossomos homólogos/ semelhantes). No período que antecede a mitose, ocorre a duplicação dos cromossomos, durante a interfase. Quando cada cromossomo é duplicado, por replicação de DNA, as cópias gêmeas dos cromossomos ficam a princípio, associadas, e são chamadas de cromátides-irmãs. 4

Divisão nuclear: Mitose Prófase – Durante o início da prófase, no núcleo da célula, as fibras de cromatina se condensam e encurtam, formando os cromossomos, que são visíveis ao microscópio óptico. Assim, cada cromossomo consiste em um par de cromátides idênticas unidas pelo centrômero. No citoplasma os dois centríolos (localizados no centrossoma) já duplicados, começam a migrar em direções opostas, para formar o fuso mitótico.

DNA duplicado se condensando para a formação dos cromossomos. Fonte: http://www.marcobueno.net/administracao/img/galeria_imagem/mitose_tela.jpg Fonte: http://sites.google.com/site/dnahereditas/_/rsrc/1248124915080/odontologia/charge%20mitose.jpg

Pró-metáfase – O envoltório nuclear se desintegra e os cromossomos espalham-se pela célula. Estes irão se prender a um conjunto de fibras, o fuso mitótico, formado por microtúbulos (através do cinetocoro), cujas extremidades terminam próximas aos centríolos, agora já localizados em pólos opostos na célula. Metáfase – O fuso mitótico forma uma "ponte" entre os centríolos, que estão localizados nas extremidades da célula. Os centrômeros dos pares de cromátides se alinham ao longo dos microtúbulos, exatamente no centro do fuso mitótico (no meio da célula). A metáfase é a fase em que ocorre o máximo de condensação dos cromossomos, é a etapa mitótica ideal para a análise e contagem dos cromossomos (cariótipo). Anáfase – Os centrômeros rompem-se, separando os dois membros de cada par de cromátides, que se movimentam em direção aos pólos opostos da célula, na direção dos centríolos. Uma vez separadas, as cromátides são denominadas cromossomos. Telófase – Os cromossomos de cada pólo da célula desespiralizam-se e retornam ao estado filiforme de cromatina. Um novo envoltório nuclear é formado ao redor de cada massa de cromatina, formando os núcleos, os nucléolos reaparecem e as fibras do fuso mitótico se desintegram. A telófase é caracterizada pelo final da migração dos cromossomos para os dois pólos da célula. 5

Divisão citoplasmática: Citocinese Durante a citocinese se processa a divisão do citoplasma bem como dos conteúdos nucleares entre as células-filhas, dando origem a duas células independentes. A divisão citoplasmática é mediada por um anel contrátil formado por filamentos de actina. Cada nova célula apresenta o mesmo número de organelas, além de conjuntos idênticos de cromossomos. Quando a citocinese se completa, inicia-se novamente a interfase.

Mitose. Fonte:http://www.drikabio.com/wp-content/uploads/2008/04/mitose.jpg

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FASES DA MITOSE. Fonte: Alberts, 1997

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Cromátides-irmãs (cromossomo + cópia) ligadas ao fuso mitótico (microtúbulos) pelo cinetocoro, região ao lado do centrômero (à esquerda). Citocinese: divisão do citoplasma (à direita).Fonte:http://www.lbl.gov/ScienceArticles/Archive/sabl/2007/Oct/assets/img/ring_centromere_kinetochores_spindles.jpg Fonte:http://www.mesoblast.com/images/images-mesoblast_cell_division_still.jpg

Mitose. Fonte: Cooper, 2001 10

Mitose em uma célula: prófase, metáfase, anáfase e telófase. Aumento de 2.700X. Fonte:http://www.labwerk.nl/multimedia/mitose.gif

FASES DA MITOSE.

Fonte:http://bitesizebio.com/wp-content/uploads/2008/01/c12x5mitosis-collage.jpg 11

MEIOSE (DIVISÃO CELULAR REPRODUTIVA)

A meiose (do grego meioum, diminuir) ocorre nos organismos que se reproduzem sexualmente. Essa forma de divisão possibilita a formação dos gametas (células sexuais ou germinativas), como os espermatozóides e os ovócitos secundários (óvulos). Os gametas são produzidos nas gônadas (testículos e ovários) por processos denominados espermatogênese e ovogênese. Durante a meiose (divisão reducional) são produzidas células com metade do número de cromossomos da célula que lhes deu origem. Na espécie humana, uma célula diplóide (2n=46), ou seja, com dois lotes de cromossomos (maternos e paternos), dará origem a quatro células haplóides diferenciadas (n=23), com apenas um lote de cromossomos. A fusão dos núcleos de um óvulo com um espermatozóide, durante a fecundação, originando um zigoto, leva ao desenvolvimento de um novo organismo diplóide.

Formação de células haplóides (meiose) e diplóides (mitose). Fonte:http://kentsimmons.uwinnipeg.ca/cm1504/Image209.gif

A meiose é responsável pela diversificação do material genético nas espécies. A reprodução sexuada permite a mistura de genes de dois indivíduos diferentes, da mesma espécie, para produzir descendentes que diferem entre si e de seus pais em uma série de características.

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A fase que antecede a meiose é conhecida como interfase, quando os cromossomos da célula se duplicam e se apresentam como filamentos duplos, as cromátides-irmãs (semelhante à mitose). A meiose envolve duas divisões celulares com somente uma duplicação dos cromossomos. Ocorre em duas etapas, a meiose I e a meiose II. No final de cada etapa ocorre a citocinese.

Prófase I

Meiose I

Leptóteno Zigóteno Paquíteno Diplóteno Diacinese

Pró-metáfase I Metáfase I Anáfase I Telófase I

MEIOSE

Meiose II

Prófase II Pró-metáfase II Metáfase II Anáfase II Telófase II

MEIOSE I

Prófase I – Os cromossomos homólogos (maternos e paternos), ou seja, que possuem a mesma forma e constituição, se juntam formando pares. Cada par de cromossomos é composto por quatro cromátides (tétrades), ligadas por dois centrômeros, que são pontos que as unem. Nesse estágio existe uma recombinação do material genético, denominado troca, permuta ou crossing-over. As cromátides se entrelaçam umas com as outras e partes de uma cromátide podem ser trocadas com partes de outra, em locais específicos chamados de quiasmas. Esta é a fase mais longa da meiose e compreende as subfases leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese. Pró-metáfase I – As cromátides tomam forma espiral. O envoltório nuclear fragmenta-se, fazendo com que elas se espalhem no centro da célula. Os microtúbulos do fuso mitótico ligam-se aos cinetocoros (centrômeros). Metáfase I – As cromátides encontram-se presas às fibras do fuso mitótico no centro da célula. Anáfase I – Os centrômeros rompem-se, separando as quatro cromátides (cromossomos homólogos), com um membro de cada par movendo-se para os pólos opostos da célula, na direção dos centríolos. As cromátides-irmãs, unidas por um centrômero, permanecem juntas. Telófase I – Os cromossomos descondensam-se e os pólos da célula reorganizam-se em dois novos núcleos. Nesta fase, o número de cromossomos é haplóide, porém cada cromossomo é composto por duas cromátides (duas cópias do DNA), ainda unidas pelo centrômero. Logo depois a célula divide-se, durante a citocinese I, originando duas novas células, dando fim à primeira fase. A segunda fase da meiose é mais simples, nela ocorre a separação das cromátides-irmãs. 13

MEIOSE II

Prófase II – Os envoltórios nucleares das duas células se fragmentam. As cromátides-irmãs unidas pelo centrômero encontram espalhadas no interior da célula. Os centríolos se duplicam e começam a migrar em direções opostas, para formar o fuso mitótico. Metáfase II – O fuso mitótico ocupa as regiões centrais, mantendo presas as cromátides na região equatorial da célula. Anáfase II – O ponto que une os pares de cromátides (centrômero) se parte, dividindo-as. Cada cromátide separada é chamada agora de cromossomo. Estes começam a ser puxados para os pólos opostos da célula. Telófase II – Os cromossomos descondensam-se, os núcleos reaparecem.  Durante a citocinese II, são formadas quatro novas células. Cada uma geneticamente diferente da outra, pelas novas combinações de genes que ocorreram durante o crossing-over.  Um ponto bastante importante é que na meiose I ocorre a separação dos cromossomos homólogos, enquanto que na meiose II são as cromátides-irmãs que se separam.  A reprodução sexual envolve alternância cíclica de estados diplóides e haplóides: células diplóides dividem-se por meiose para formar células haplóides, e as células haplóides de dois indivíduos fundem-se em pares na fertilização para formar novas células diplóides. No processo, os genomas são misturados e recombinados produzindo indivíduos com uma nova “coleção” de genes.

MEIOSE. Fonte:http://farm4.static.flickr.com/3531/4043177825_4599b65995_o.jpg 14

Meiose I: 1. Prófase I; 2. Metáfase I; 3. Anáfase I e 4. Telófase I. Meiose II: 5. Prófase II; 6. Metáfase II; 7. Anáfase II e 8. Telófase II. Fonte: http://www.ri.net/schools/Narragansett/NHS/mywebpage/meiosis.jpg

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MEIOSE Fonte: http://images.google.com.br/images?gbv=2&hl=pt-BR&q=meiose&sa=N&start=54&ndsp=18 16

Meiose I (metáfase e anáfase): separação dos cromossomos homólogos, após o crossing-over, porém, eles ainda estão ligados as suas cópias. Meiose II (metáfase e anáfase): separação das cromátides-irmãs, agora os cromossomos separamse das suas cópias. Fonte:http://anatomy.iupui.edu/courses/histo_D502/D502f04/lecture.f04/cell.f04/cellimages/Alb2011.jpg Fonte:http://celo.salgado.vilabol.uol.com.br/meio1.jpg 17

Meiose: crossing-over. Fonte:http://www.phschool.com/science/biology_place/biocoach/images/meiosis/xover.gif Fonte:http://regentsprep.org/Regents/biology/units/reproduction/crossingover.gif 18

Descrição Geral da Meiose Meiose I: antes dos cromossomos maternos e paternos se parearem, cada um se replica, produzindo cromátides-irmãs. Forma-se uma estrutura com quatro cromátides (tétrades). A longa prófase I (dias, meses ou anos) com o pareamento dos cromossomos homólogos, permite o entrecruzamento de material genético, em locais chamados de quiasmas  recombinação genética. Na pró-metáfase o envoltório nuclear se rompe, as cromátides continuam intimamente ligadas e cada célulafilha herda duas cópias do cromossomo homólogo materno ou paterno. Meiose II: o fuso se forma, as cromátides-irmãs alinham-se no equador da célula e separam-se, quando isto acontece, teremos a separação do cromossomo de sua cópia, o que leva à formação de células filhas com metade do número de cromossomos (DNA haplóide). Fonte:http://biologiacesaresezar.editorasaraiva.com.br/navitacontent_/userFiles/File/Biologia_ Cesar_Sezar/BIO1_178a.jpg 19

Meiose: neste esquema não foram demonstrados os locais de crossing-over. Fonte:http://biologiacesaresezar.editorasaraiva.com.br/navitacontent_/userFiles/File/Biologia_ Cesar_Sezar/BIO1_175.jpg

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