Núcleo e divisão celular Gustavo Gastão Davanzo Biologia Frente 1 Gustavo.gdavanzo@gmail.com Núcleo e divisão celular

Experimentos de Balbiani: Merotomia de amebas: Ao cortar em dois fragmentos, apenas o pedaço que continha o núcleo sobrevivia e se reproduzia. O enxerto de um núcleo no pedaço anucleado permitia que este sobrevivesse;

Núcleo em eucariontes Duas fases: Interfase (não-divisão): Em divisão: Envoltório nuclear; Suco nuclear ou nucleoplasma; Nucléolo; Cromatina; Em divisão: Cromossomos;

Composição química do núcleo: Ácidos nucleicos: controle genético de tudo que a célula realiza; Água: dissolução e distribuição de substâncias; Proteínas: estruturais (com ácidos nucleicos formarão os cromossomos) e enzimas (catalisam reações – duplicação e transcrição); Nucleotídeos: matéria prima; ATP: cede energia para os processos;

Envoltório nuclear: Trata-se de uma continuação do retículo endoplasmático; Membrana dupla, lipoproteica; Seu lado externo pode apresentar ribossomos; Possui poros para entrada e saída de macromoléculas (RNAm, RNAt ...); A cada divisão celular será desorganizado e reconstituído nas células filhas;

Suco nuclear ou nucleoplasma ou cariolinfa: Gel proteico; Composição muito próxima à do hialoplasma, porém com as enzima que favorecem a ocorrência de diversas reações;

nucléolos Constituição: RNA ribossômico + proteínas (ribonucleoproteínas); São responsáveis pela formação de ribossomos; No início da divisão celular, se desintegram, pois, seus ribossomos são distribuídos para o citoplasma e poderão ser fornecidos às novas células provenientes da divisão; No fim da divisão são ressintetizados por um cromossomo especial (numa região chamada de zona organizadora de nucléolo);

Cromatina Na intérfase o material genético é encontrado como uma massa filamentosa dispersa – cromatina; Essa massa é um emaranhado de filamentos individualizados; Heterocromatina: regiões espiraladas do filamento interfásico; Eucromatina: regiões não espiraladas;

cromossomo Quando a célula inicia o processo de divisão, os filamentos cromatínicos começam a se espiralar (ficam mais curtos e grossos)  denominando-se cromossomo; Após a duplicação, uma região de heterocromatina (que não se duplicou) une os dois filamentos  denominada centrômero ou constrição primária; Constrições secundárias: formam os satélites

cromátides Os filamentos filhos espiralados e condensados que constituem cada cromossomo são idênticos; Cada filamento recebe o nome de cromátide; Um cromossomo duplicado é formado por duas cromátides-irmãs, com a duplicação do centrômero e separação, serão chamados de cromossomos;

Forma dos cromossomos São estudados em máxima espiralação e classificados quanto a forma e segundo a posição do centrômero, em: Metacêntrico: centrômero mediano; Submetacêntrico: centrômero descolado para um dos lados; Acrocêntrico: centrômero próximo a uma extremidade; Telocêntrico: centrômero na extremidade;

Conceitos importantes O número de cromossomos de determinada espécie é sempre o mesmo. Sendo que as células apresentam dois cromossomos idênticos de cada tipo = células diploides (2n) e os cromossomos de cada tipo são chamados de homólogos; Quando a célula possui um cromossomo de cada tipo = haploide (n);

Conceitos importantes Cariótipo: características dos cromossomos. Tratamento de células com colchicina, substância que bloqueia a divisão celular na metáfase, momento de espiralação máxima. Após isso os cromossomos homólogos são fotografados e classificados de acordo com o tamanho e posição do centrômero.

Conceitos importantes Genes alelos: em células diploides, os genes ao longo dos cromossomos homólogos são equivalentes quanto a posição e atuação, ou seja, ocupam locais correspondentes e atuam no mesmo caráter. Esses pares de genes, são chamados de genes alelos. Não são necessariamente idênticos, podendo condicionar uma variação da característica (Ex: cabelo liso e cabelo crespo); Genoma: conjunto haploide de cromossomos;

Divisão celular Importância: Unicelulares: a divisão leva ao aumento do número de indivíduos; Pluricelulares: crescimento, regeneração de partes perdidas ou lesadas, reprodução assexuada e formação de gametas dependem da divisão celular;

Tipos de divisão celular Mitose: formam-se duas células filhas, contendo o mesmo número de cromossomos da célula mãe – ocorre para crescimento, regeneração e reprodução assexuada; Meiose: formam-se quatro células filhas n, contendo, cada uma, um representante de cada par homólogo, logo, metade do número total de cromossomos da célula mãe – ocorre para formação de gametas e esporos;

mitose Intérfase: grande atividade metabólica, células crescem, material genético (DNA) se duplica; formam-se novas organelas citoplasmáticas e há o acúmulo de energia; Dividida em três períodos: G1: período mais longo: antes da duplicação do DNA; S: duplicação do DNA; G2: crescimento da célula para conseguir se dividir; Obs: fase G0 – sem estímulo para divisão. Só realizando função vital;

Fases da mitose: Prófase: condensação da cromatina, centríolos se deslocam para lados opostos, aparecem os fusos (conjunto de fibras proteicas) e os nucléolos desaparecem. Termina com o rompimento do envoltório nuclear (carioteca); Metáfase: os cromossomos, presos às fibras de fuso, migram para o plano médio da célula (no equador); cromossomos em máxima condensação. Cada cromossomo terá seu centrômero ligado a fibras de ambos os pólos. Termina com a duplicação do centrômero e divisão;

Fases da mitose: Anáfase: separação das cromátides irmãs (denominados cromossomos) e migração para pólos opostos, puxados pelos centrômeros, devido ao encurtamento das fibras de fuso; Telófase: cromossomos descondensam, aparecem nucléolos, dois envoltórios nucleares são formados a partir de vesículas do RE. As fibras do fuso desaparecem, ocorre a distribuição das organelas e divisão do citoplasma. Após isso a células entram em intérfase e se preparam para uma nova divisão.

Variação da quantidade de dna na intérfase e mitose

Diferenças entre mitose animal e vegetal Em vegetais superiores não há centríolo, nem áster e a divisão do citoplasma se dá pela formação de vesículas na região equatorial que se fundem formando uma lamela média que separa as células filhas (mitose centrífuga); Em animais e vegetais inferiores há centríolos, áster e a divisão é por estrangulamento (centrípeta);

meiose Só ocorre em células com pares de homólogos, ou seja, diploides; Duas divisões: Reducional: separação dos cromossomos homólogos; Equacional: divisão dos cromossomos na região do centrômero, e as cromátides se separam, permanecendo em células diferentes;

Etapas da meiose – primeira divisão Obs: lembrando que tudo começa com a intérfase (duplicação do material genético); Prófase I: condensação da cromatina, centríolos se deslocam para lados opostos, aparecem os fusos e os nucléolos desaparecem. Os cromossomos homólogos se dispõe lado a lado (sinapse). Pode ocorrer quebras e soldas entre os pedaços (crossing-over); Metáfase I: migração dos homólogos para a região equatorial; cromossomos em máxima condensação. Ligação do centrômero a fibras de um só pólo.

Etapas da meiose – primeira divisão Anáfase I: separação dos cromossomos homólogos (cromátides unidas pelo centrômero), movendo-se para pólos opostos do fuso, pelo encurtamento das fibras; Telófase I: cromossomos descondensam, desaparece o fuso, nucléolos e envoltório nuclear reaparecem; Formação de um núcleo com n cromossomos, formados por duas cromátides; Pode haver um estágio de repouso até a próxima etapa – chamado de intercinese;

Etapas da meiose – segunda divisão Ocorre simultaneamente nas duas células formadas. Etapa da separação das cromátides irmãs. Prófase II: igual a prófase I; Metáfase II: os cromossomos, presos às fibras de fuso, migram para o equador da célula, tendo seu centrômero ligado a fibras de ambos os pólos. Haverá duplicação do centrômero e divisão;

Etapas da meiose – segunda divisão Anáfase II: separação das cromátides para polos opostos; Telófase II: cromossomos descondensam, desaparece o fuso, nucléolos e envoltório nuclear reaparecem. Divisão da célula ao meio. Formação de quatro células filhas n, a partir de uma célula mãe 2n.

Variação da quantidade de dna na intérfase e meiose

Crossing-over ou permutação Responsável por aumentar a variabilidade genética das células em meiose; Se baseia em quebras, enquanto os homólogos estão emparelhados, atingindo sempre duas cromátides não irmãs; As cromátides serão os novos cromossomos nas células filhas, ou seja, sofreram embaralhamento de seus genes, misturando os alelos da célula mãe – processo denominado recombinação genética, caracterizando os processos de reprodução sexuada;

Meiose e variabilidade De quantas maneiras podemos agrupar 2n cromossomos a fim de formar conjuntos com apenas n cromossomos? > número de cromossomos = > variabilidade dos agrupamentos; 2 – onde n é o número haploide de cromossomos da espécie; n

Tchau tchau :D