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Ciclo Celular, Divisões Celulares e Mutações

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Apresentação em tema: "Ciclo Celular, Divisões Celulares e Mutações"— Transcrição da apresentação:

1 Ciclo Celular, Divisões Celulares e Mutações
Vera Vargas, 2012

2 Célula Matthias Jakob Schleiden (1804-1881) - botânico alemão
Theodor Schwann ( ) - naturalista alemão “A vida existe somente nas células” “As células provêm somente de células preexistentes” “A célula é a unidade de reprodução e transmissão das características hereditárias”

3 Ciclo Celular Gerar a vida em organismos unicelulares
Zigoto  duplicações celulares sucessivas Repor células mortas, regenerar partes de tecidos danificados e órgãos Manter a vida em organismos pluricelulares

4 Ciclo Celular Sequência ordenada de eventos que levam à divisão celular e à produção de duas células filhas, cada uma contendo cromossomos idênticos aos da célula parental Dois eventos principais Replicação dos cromossomos Segregação dos cromossomos para as células-filha Duplicação dos componentes + divisão celular = Ciclo celular

5 Ciclo celular Cromossomo é composto de duas moléculas de DNA idênticas resultante da replicação do DNA, mais as histonas e outras proteínas associadas Cromátides-irmã são moléculas de DNA filhas idênticas e as proteínas associadas, que estão ligadas em uma região chamada de centrômero

6 Ciclo Celular M Interfase  período celular entre o final de uma Mitose (M) e o início da próxima M G1 (Gap = lacuna) – A célula acumula todos os materiais necessários para a duplicação do DNA, crescimento e aumento da massa celular  10h. S (Síntese) – Ocorre a duplicação (síntese, replicação) do DNA, no final dessa fase o núcleo dobra seu volume 9h. Total: 24h - mamíferos G2 (Gap = lacuna) – A célula armazena materiais para realizar a mitose, preparação para a divisão celular  4h M (Mitose) – Fase da mitose, compreende 4 fases bem distintas 1h. Prófase, metáfase, anáfase e telófase

7 Célula – Divisões celulares
Mitose Ocorre virtualmente em todas as células eucarióticas somáticas. Processo pelo qual os organismos crescem e fazem a manutenção do organismo. Células filhas são idênticas entre si e à parental. Meiose Ocorre em células germinativas ou gametas, formação dos espermatozóides e óvulos. Garante um número cromossômico constante de geração a geração. Tem como resultado da divisão de uma célula diplóide (2n) em quatro células haplóide (n).

8 MITOSE Prófase, Metáfase, Anáfase, Telófase e Citocinese

9 Cromossomos

10 Cromossomos replicados, cada um com 2 cromátides-irmã, se condensam
Cromossomos replicados, cada um com 2 cromátides-irmã, se condensam. O fuso mitótico forma-se entre os 2 centrômeros. Rompimento do envelope nuclear. Os cromossomos se ligam aos microtúbulos do fuso mitótica por meio do cinetócoro. A segregação dos cromossomos duplicados é desencadeada por uma complexa maquinaria do citoesqueleto – fuso mitótico. Fuso mitótico é constituído por microtúbulos e proteínas associadas que puxam os cromossomos-filho para os pólos O fuso se forma enquanto os cromossomos são condensados durante a prófase Quando o envelope nuclear é rompido, na pró-metáfase, os microtúbulos do fuso capturam os cromossomos que se alinham no equador e formam a placa metafásica A segregação dos cromossomos duplicados é desencadeada por uma complexa maquinaria do citoesqueleto → fuso mitótico, constituído por microtúbulos e proteínas associadas que puxam os cromossomos-filho para os pólos da célula Os cromossomos estão alinhados na região equatorial do fuso mitótico. Os microtúbulos do cinetócoro fixam as cromátides-irmã aos pólos opostos.

11 As cromátides-irmã, separam-se para formar dois cromossomos e cada um é puxado para o fuso polar. Os microtúbulos do cinetócoro encurtam-se e os fusos polares se distanciam. Os dois conjuntos de cromátides-irmã chegam aos pólos do fuso e se descondensam. Forma-se o novo envelope nuclear. A divisão do citoplasma começa com a formação do anel contrátil. Na anáfase, as cromátides-irmã separam-se e são levadas aos pólos do fuso, ao mesmo tempo, os fusos alongam-se, aumentando a separação entre os pólos Na telófase, os fusos contunuam se alongando, os cromossomos chegam aos pólos e são liberados dos microtúbulos do fuso, o envelope regenera-se Anel contrátil de actina e miosina em células animais e muitos eucariotos unicelulares → citocinese Fragmoplasto → as células vegetais constroem uma parede dentro da célula entre os cromossomos replicados O citoplasma é dividido em dois por um anel contrátil de actina e miosina, que obriga a célula a formar duas células filhas, cada uma com um núcleo. Fonte: Figure Two cytoskeletal machines that operate in M phase. Molecular Biology of the Cell. Alberts, B., 2002, modificada,

12 Quando a clivagem acaba, o anel contrátil é dispensado
25/03/2017 Em algumas células, antes que a citocinese tenha acabado, o CENTRÍOLO materno de uma ou de ambas as células-filha separa-se do centríolo-filho e migra para dentro do corpo central, onde permanece alguns minutos antes de retornar para a célula-filha. O que acontece aí, não é sabido. Quando a clivagem acaba, o anel contrátil é dispensado Figure The midbody. Alberts, B., 2002.

13 Meiose

14 Meiose I – Divisão Reducional DNA duplicado - Cromossomos duplicados
Profase I Leptóteno; Zigóteno; Paquíteno; Diplóteno; Diacinese; Metáfase I Anáfase I Telófase I

15 Meiose I - Divisão Reducional – Profase I
Leptóteno, cromossomo composto de 2 cromátides começa a se condensar.

16 Meiose I - Divisão Reducional – Profase I
Zigóteno, pares homólogos se aproximam.

17 Meiose I - Divisão Reducional – Profase I
Paquíteno, continua a condensação – formam os QUIASMAS (local onde ocorre as trocas de genes entre cromossomos homólogos) crossing over

18 Meiose I - Divisão Reducional – Profase I
Diplóteno, continua a condensação, começam a se separar, revelam os quiasmas. Diacinese

19 Resultados do Crossing-over durante a Meiose
Prophase I of meiosis Nonsister chromatids Tetrad Chiasma, site of crossing over Metaphase I Metaphase II Daughter cells Recombinant chromosomes Resultados do Crossing-over durante a Meiose

20 Mutações gênicas e cromossômicas

21 Mutações São alterações ou modificações no material genético (nucleotídeos)  genes ou cromossomos São espontâneas (acaso) Podem ser silenciosas ou letais Também promovem a evolução Determinam aumento na variabilidade genética

22 Mutações As mutações podem ser: - Gênicas  alteram a estrutura do DNA
- Cromossômicas  alteram a estrutura ou o número de cromossomos

23 Agentes Mutagênicos Físicos  radiações ionizantes (raios X, radiações alfa, beta e gama), radiação ultravioleta, temperatura Químicos  colchicina, gás mostarda, talidomida, alcatrão, benzeno etc Biológicos  vírus (oncovírus), bactérias e alguns protozoários (toxoplasmas)

24 Mutações Gênicas Responsáveis por alterações nos genes  formação de novas proteínas Alteram uma ou mais bases do DNA, o que afetará a leitura durante a replicação, transcrição e/ou tradução. Podem ser transmitidas hereditariamente quando ocorrem nas células germinativas. Quando ocorrem em células somáticas podem provocar a formação de tumores.

25 Tipos de Mutações Gênicas
Substituição Adição Deleção

26 Mutações Cromossômicas
São alterações na estrutura ou no número de cromossomos normais da espécie Podem provocar anomalias e malformações no organismo ou até a inviabilidade dele

27 Tipos de Mutação Numéricas  quando ocorrem em cromossomos inteiros (faltam ou sobram cromossomos), altera o cariótipo Estruturais  quando ocorrem internamente, em um ou mais genes ou segmentos cromossômicas

28 Alterações numéricas  São alterações que ocorrem no número de cromossomos das células somáticas
Euploidia  envolve o genoma inteiro Monoploidia (n) – haplóide, um genoma Tripolidia (3n) – há 3genomas Poilipoiddia (4n, 5n, etc) Aneuploidia  envolvem parte do genoma, quando acrescentam ou perdem um ou poucos cromossomos Nulissomia (2n – 2) – falta um dos pares de cromossomos, letal na espécie humana Monossomia (2n – 1) – falta 1 cromossomo de 1 par Trissomia (2n +1) – há um cromossomo a mais em 1 par Polissomia (2n + 2, 3 ou 4)

29 Síndromes Síndrome de Turner  sexo feminino 45X
Síndrome de Klinefelter  sexo masculino 47XXY Síndrome de Down (Trissomia do par 21)  sexo masculino com cariótipo 47, XY+21 sexo feminino com cariótipo 47, XX+21 Síndrome do Triplo X (47, XXX)  sexo feminino, com aparência normal, geralmente férteis 47, (XYY)  encontrada nos homens, de aparência normal, porém com comportamento agressivo

30 Síndromes Síndrome de Edwards  trissomia do cromossomo 18
Síndrome de Patau  trissomia do cromossomo 13 Polissomia (2n + 2, 3 ou 4)  quando há n cromossomos em um dos pares  48, XXXY e 49 XXXXY Quimerismo  diferentes linhagens celulares no mesmo indivíduo, como por exemplo, células 2n e 3n

31 Mutações Cromossômicas Estruturais
Provocam alterações na estrutura dos cromossomos, podendo ocasionar Perda de genes Leitura duplicada ou erros na leitura de um ou mais genes Podem acontecer por deleção, duplicação, translocação ou inversão de partes de cromossomos

32 Mutações Estruturais Podem ser causadas por agentes físicos, químicos e biológicos que provocam rupturas nos cromossomos, resultando em cromossomos com falta ou excesso de um segmento Deleção  é a perda de um segmento do cromossomo. Na espécie humana a deleção do braço curto do cromossomo 5. resulta na Síndrome Cri-du-Chat ou Síndrome do choro do gato, provocando o atraso neuropsicomotor Translocação  é a transferência de um segmento de um cromossomo, que se prende a um outro cromossomo que não é o seu homólogo

33 Mutações Estruturais Inversão  ocorre quando um fragmento cromossômico resultante de duas quebras pode sofrer uma rotação de 180° e em, seguida colar. Esta alteração resulta em indivíduos com vários tipos de anomalias, tanto físicas quanto mentais Duplicação  uma determinada região do cromossomo sofre repetição de alguns genes

34 Seminários Artigos científicos sobre as síndromes
Grupos de dois alunos


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