Biologia Celular Célula – unidade estrutural e funcional básica de todos os seres vivos.

Teoria Celular: A célula é a unidade básica de estruturas e função de todos os seres vivos.

Todos os seres vivos, dos mais simples aos mais complexos, são constituídos, por células, nas quais ocorre um conjunto de reacções químicas necessárias à manutenção da vida.

Todas as células provêm de células preexistentes, pois qualquer célula forma-se por divisão de uma outra.

A célula é a unidade de reprodução e desenvolvimento dos seres vivos, numerosos seres formam-se por divisões sucessivas de uma célula única – ovo.

A célula é a unidade hereditária de todos os seres vivos. É na célula que está contida a informação genética que é transmitida de geração em geração, durante os processos de divisão celular, permitindo a continuidade das espécies.

Todos os seres vivos são constituídos por células que revelam um conjunto de características comuns:

Arquitectura das membranas Presença de ADN Replicação de ADN Síntese de proteínas Produção de energia química a partir de conversão da glucose em CO3 Existência de numerosos metabólicos

Tipos básicos de células: Célula procariótica Célula eucariótica

Célula Procariótica Célula com grande simplicidade estrutural.

Desprovida de membranas que definem compartimentos intrecelulares.

Citoplasma: encontram-se as enzimas responsáveis pelos diversos fenómenos bioquímicos fundamentais para a sobrevivência do organismo; todo o interior da célula, com excepção do nucleóide. É composto por duas partes, uma solução aquosa - citosol - com iões dissolvidos e biomoléculas e partículas insolúveis como os ribossomas

Nucleóide: a informação genética bacteriana ocorre num cromossoma que contem uma única macromolécula de ADn , Corresponde à região da célula onde esta contido o cromossoma único e circular;

Mesossomas: encontram-se no citoplasma e desempenham um papel na ingestão de nutrientes e na excreção dos produtos resultantes do metabolismo celular; são dobras da membrana citoplasmática e nunca dela se libertam (não são organitos livres no citoplasma, como os das células eucarióticas).

Ribossomas: são ligeiramente mais pequenos do que os das células eucarióticas e estão dispersos pelo citoplasma; não possuem estruturas membranosas individualizadas; são responsáveis pela síntese das proteínas;

Parede celular: serve de protecção contra os choques mecânicos e/ou osmóticos; apresenta uma camada rígida quimicamente complexa: Péptidoglicano que confere a forma a estas células;

Flagelos: participam na movimentação e no processo reprodutivo;

Membrana: é constituída pela membrana interna, equivalente a membrana citoplasmática, e membrana externa;

A membrana externa tem a propriedade de permitir a passagem de químicos de grandes dimensões através de proteínas canais: as porinas; Entre as duas membranas localiza-se o periplasma que é constituído pelas proteínas segregadas pela própria célula.

As bactérias apresentam, além da membrana dupla, uma parede celular rica em peptidoglicano (complexo de proteínas e oligossacáridos) que confere rigidez a célula;

A composição desta parede celular da célula bacteriana, permite distinguir dois grandes grupos: bactérias Gram positivas e bactérias Gram negativas.

A parede celular das bactérias Gram negativas tem um teor em lípidos elevado na sua membrana externa, para além de uma camada fina de peptidoglicano que circunda a membrana plasmática

A parede celular das bactérias Gram positivas é constituída principalmente por uma camada grossa de peptidoglicano e o seu teor em lípidos é nulo ou muito baixo (em poucas espécies bacterianas).

Células eucarióticas

São maiores e mais complexas;

O seu genoma é maior e possuem muito mais elaborados de regulação e expressão genética;

O DNA encontra-se confinado num compartimento próprio, delimitado por membranas, o núcleo;

No citoplasma existe também compartimentos (Organelos) delimitados por membranas e especializados em funções específicas;

As células apresentam uma membrana, a membrana plasmática que constitui a fronteira entre o espaço intracelular e o espaço extracelular;

Folhetos

Bicamada lipídica (membrana)

As membranas biológicas são sob o ponto de vista estrutural, bicamada de lípidos anfipáticos onde se intercalam, aqui e além, moléculas proteicas. São estruturas termodinamicamente estáveis cuja manutenção não requer hidrolise de ATP.

Os fosfolípidos e glicolípidos são moléculas anfipáticas possuem uma extremidade polar que é hidrofílica (tem afinidade com a molécula de água) e uma extremidade apolar ou hidrofóbica (não tem afinidade com as moléculas de água) os quais fazem com que a membrana seja impermeável á água e as moléculas solúveis em meios aquosos.

Nas células eucarióticas as membranas exercem também funções de invólucro, tanto do núcleo como dos organelos intracelulares (ou seja, reticulo endoplasmático, Mitocôndria, complexo de golgi, ribossomas, peroxissomas, vesículas e vacuolos variados).

Glicolípidos: lípidos ligados aos hidratos de Carbono

Glicoproteína: ligação de uma proteína com lípidos

Os lípidos da Membrana: Esfingólipidos: constituem jangadas que contribuem para uma maior

estabilidade da membrana celular (sobreposta a membrana)

Polar (parte hidrofílica)

Apolar (parte hidrofóbica)Ácidos Gordos

Ácidos Gordos

1 - Bicamada Fosfolipidica

2 – Proteínas Periféricas

3- Proteínas transmembranares

4 – Glicoproteina

5 – Glicolipido

Glicolípidos: encontram-se apenas no folheto exoplasmático da membrana exterior das células eucarióticas. A molécula de glicerol é substituída pela serina e está ligada a um hidrato de carbono.

Colesterol: é uma molécula pertencente ao grupo dos esteróides (possuem uma estrutura contendo anéis de carbono), é insolúvel em agua e ocorre em menor quantidade do que os fosfolípidos. Contribui para uma maior rigidez da membrana pela redução da fluidez dos lípidos.

As proteínas da membrana: São constituídas por regiões hidrofílicas e porções hidrófobas.

Proteínas isoladas

Os gases passam facilmente a membrana

A Passagem das moléculas tem a ver com as cargas eléctricas

Meios de Transporte:

Transporte activo: envolve gastos energéticos ATP (adenusina trifosfato) porque se processa contra o gradiente de concentração e é um transporte mediado porque entrevem proteínas membranares, neste caso, chamadas ATPase.

Transporte passivo: Processo de transporte que não envolve gastos energéticos (ATP) porque se processa a favor do gradiente de concentração, isto é, a substancia em causa movimenta-se do meio onde está em maior concentração para o meio onde está em menor concentração. Acontece enquanto existir ciclo-equilibrio.

Transporte + rápido CO2/ H2O/O2

Etanol

Transporte + lenta glucose

Difusão Simples: Movimentação de pequenas moléculas apolares, através da bicamada como o O2 e CO2 ex: Alvéolos Pulmonares. Meio onde a concentração da substância elevada para meio onde a concentração da substância é baixa.

Difusão Facilitada: Movimentação de moléculas polares e de muitos iões que não podem atravessar a membrana por difusão simples devido a polaridade e dimensão; Sistemas de cotransporte. Intervêm proteínas transportadoras – permeases.

Etapas da difusão facilitada:o Ligação/combinação das moléculas a transportar com a permease na

face externa da membrana plasmática.

o Alteração da forma de permease, o que permite a transferência dessa partícula através da membrana.

o Retorno da permease à sua conformação inicial.

o São transportadas mais do que uma substancia (2 diferentes) Simporte: atravessa para o mesmo lado da membrana Antiporte: atravessa para o lado contrário

São sistemas de uniporte (uma única substância é

transportada)

Transporte Activo Transporte Passivo

Difusão Simples

Difusão facilitada

Transporte

Transporte Passivo

Energia sob forma de ATP

Transportadores

Simporte Antiporte

Cotransporte

Transporte de Partículas

Endocitose: transporte para o interior da célula, de partículas de maiores dimensões ou mesmo de pequenas células por invaginação da membrana plasmática, formando-se uma vesícula endocítica.

Fagocitose: Incorporação de partículas de grandes dimensões ou mesmo células inteiras, através de formação de grandes vesículas;

Pinocitose: Incorporação de substâncias dissolvidas ou fluidos através da formação de pequenas vesículas;

Exocitose: é um processo inverso á endocitose na qual as células libertam para o meio extracelular substâncias armazenadas em vesículas. As células libertam para o meio extracelular substâncias armazenadas em vesículas. As vesículas de secreção fundem-se com a membrana plasmática, libertando o seu conteúdo para o meio extracelular. É fundamental para a célula livrar-se de resíduos de digestão intracelular, mas também pode fazer parte do processo de digestão de seres pluricelulares.

Núcleo: é constituído pelo nucleoplasma, onde estão incluídos os nucleolos, e a cromatina; a membrana externa tem continuidade com o R.E. Os poros tem uma estrutura resultante da fusão da membrana externa e interna. Contem toda a informação genética o que lhe permite controlar a actividade celular. O invólucro nuclear delimita e protege estes organitos, em que os poros nucleares regulam todas as suas trocas com o citoplasma.

Mitocôndria: São responsáveis pelo processo de respiração celular. Na matriz, enzimas específicas catalisam parte das reacções da respiração celular (ciclo de Krebs). Nas cristas mitocondriais a presença de ATPase controla as restantes reacções durante as quais há síntese de ATP; São responsáveis pela degradação aeróbia da glucose em CO2 e H2O com a formação de moléculas de ATP.

Complexo de Golgi: Local de acumulação e transformação de proteínas; síntese parcial de glicoproteínas e de polissacáridos; Associada a processos de secreções e a formação de lisossomas; Local de armazenamento maturação e condução de substâncias elaboradas pela célula; associada a regeneração das membranas plasmáticas;

Peroxissomas: Degradação de substancias redutoras nocivas para as células, nomeadamente de peróxido de hidrogénio o qual justifica a designação de peroxissoma dada a estas vesículas; Ricos em enzimas que degradam ácidos gordos e aminoácidos; Catalisam reacções

Eliminação dos resíduos alimentares

Partícula Alimentar

Endocitose Fagocitose

Absorção

Digestão intracelular

Meio intracelular Meio extracelular

Reticulo endoplasmático liso: intervêm na síntese de lípidos e de algumas glicoproteínas e polissacários e posterior transporte. O fígado constitui um órgão particularmente rico em REL com a sua função associada à desintoxicação pela modificação de agentes químicos transformando estes em compostos hidrossolúveis mais facilmente processada pelo organismo;

Reticulo endoplasmático Rugoso: responsável pela síntese e circulação de proteínas sintetizadas pelos ribossomas aderentes a membrana do RER

Lisossomas: Funções diversas associada sempre a degradação de macromoléculas de estruturas celulares não funcionais ou mesmo da própria célula;

Cloroplastos: São responsáveis pelo processo de fotossíntese. Durante este processo os pigmentos dos tilacóides captam energia luminosa que é convertida em energia química; estão envolvidos na síntese de glucose a partir de CO2 H2O e da energia solar.

Vacúolos: Armazenam substâncias diversas incluindo produtos de excreções; Os vacúolos digestivos digerem macromoléculas;

O espaço intracelulardelimitado pela membrana citoplasmática constitui o citosol.

Peroxissomas

enzima peroxidose

razão do nome existem em grande quantidade

cristais nos lisossomas

controlo de uma reacção água mem O2 2H2O2= 2H2O + O2

consequência

nutação

Centríolos: Organização do fuso mitótico durante o processo de divisão celular. Originam os cílios e os flagelos;

Ribossomas: São pequenos organitos constituído por duas subunidades de tamanho e densidade diferente; Indispensáveis à síntese de proteínas; a informação é copiada para uma nova molécula de aminoácidos;

Citossol: compreende o espaço entre os organelos e depósitos de substâncias; contém água; numerosas enzimas, incluindo as que participam da degradação e síntese de hidratos de carbono, de ácidos gordos e de outras moléculas importantes para a célula; conduz a maioria dos sinais dentro das células e o transporte de vesículas.

Citoesqueleto: É formado por proteínas filamentosas ou tubulares que são os filamentos intermediários, filamentos de actina e os microtúbulos e pelas proteínas motoras: dineína, miosina e cinesina. É composto por proteínas bastante estáveis que são responsáveis por manter a forma da célula e as junções celulares, e auxiliam nos movimentos celulares.

Microtúbulos são estruturas protéicas que fazem parte do Citoesqueleto nas células. Microtúbulos são formados pela polimerização da proteína tubulina. Os microfilamentos são constituídos por actina. Só existe quando a célula se encontra em divisão; Tem a função de separar os cromossomas; os filamentos intermediários são constituídos por proteínas globulares das quais já foram identificadas cinco tipos diferentes;

Lisossomas: Pequenas vesículas esféricas, delimitadas por uma membrana simples. Contêm enzimas hidrolíticas e formam-se a partir do complexo de golgi; Funções diversas, sempre associadas a degradação de macromoléculas (digestão intracelular) de estruturas celulares não funcionais ou mesmo da própria célula. Estrutura vesicular contendo enzimas digestivas: hidrolases.

Respiração celular

A respiração aeróbia nos seres vivos é caracterizada fundamentalmente pela utilização do oxigénio para a quebra da molécula de glicose. Isso é feito num organelo especial das células chamada Mitocôndria. Para fins didácticos ela normalmente é dividida em três fases:

Fase Anaeróbia ou GlicóliseEsta fase acontece ainda no citoplasma (hialoplasma) da célula, fora da Mitocôndria. Por acção de enzimas, a molécula de glicose (composta de 6 carbonos, 12 hidrogénios e 6 oxigénios) é quebrada em duas moléculas menores de Ácido Pirúvico (cada uma com 3 carbonos). A partir delas, por acção também de enzimas ocorre a liberação de Gás Carbónico (CO2), transformando-as em Ácido Acético (cada uma com 2 carbonos).Nesta fase ocorre a formação de 2 moléculas de ATP (células responsáveis pelo armazenamento de energia).

Ciclo de KrebsEsta fase acontece dentro da Mitocôndria, em suas cristas. A molécula de Ácido Pirúvico entra para dentro da Mitocôndria, e então começa uma espécie de reconstituição da molécula, para torná-la novamente com 6 carbonos. Essa molécula de Ácido Pirúvico é carregada por uma molécula chamada "Acetil CoA" (que possui 2 carbonos). A molécula de Acetil CoA faz com que o Ácido Pirúvico se una com uma molécula de Ácido Oxalacético (composta de 4 carbonos). Ao unirem-se, forma-se uma molécula composta de 6 carbonos, 12 hidrogénios e 6 oxigénios (mesma da glicose, porém com os hidrogénios em posição diferente), agora chamada de Ácido Cítrico. A molécula de Acetil CoA sai da reacção para voltar a carregar mais moléculas de Ácido Acético para completar o ciclo.Nesta fase não há formação de ATP

Cadeia RespiratóriaEsta fase acontece na Matriz da Mitocôndria. É a única fase em que há utilização de oxigénio para a quebra de moléculas, caracterizando a respiração Aeróbia. A molécula de Ácido Cítrico é agora quebrada vagarosamente por moléculas de oxigénio, fazendo com que, ao invés de separar em moléculas bem menores, como o ocorrido na primeira fase, as moléculas são quebradas perdendo 1 oxigénio por vez. Assim, o ácido cítrico de 6 carbonos é quebrado por uma molécula de oxigénio em uma molécula de 5 carbonos, liberando gás carbónico, água e energia para a formação de ATP. Por sua vez, a molécula composta de 5 carbonos será quebrada em uma de 4, e assim sucessivamente.É a partir desta quebra, que se forma o Ácido Oxalacético, utilizado para juntar-se com o Ácido Pirúvico na segunda fase.Nesta fase, forma-se 36 ATP. Junto com as moléculas formadas na primeira fase, gera-se um rendimento de 38 ATP, porém como para realizar este processo todo, gasta-se 6 ATP de energia, gera um rendimento líquido de 32 ATP.

A existência de ADN, nas mitocôndrias, nos cloroplastos pode condicionar o correcto funcionamento do organelo ou mesmo do próprio organismo. A possibilidade de genes contido neste tipo de ADN condicionarem a integridade do organismo é designado de genética extracromossomal.

Herança mitocôndrial: Uma vez que as mitocôndrias são herdadas quase exclusivamente a partir da mãe, os defeitos que possam ocorrer no ADN mitocondrial serão transmitidos da mãe para os filhos.

As mutações que possam ocorrer nos genes mitocondriais resultam numa deficiência da produção de ATP, o que irá ter efeitos profundos em vários sistemas de órgãos e ser responsável por uma serie de doenças.

Uma das funções fundamentais para o conjunto de seres vivos é a reprodução.

Reprodução: capacidade de constituir descendência com genes dos progenitores; renovação contínua da espécie; transmissão da informação genética ao longo das gerações;

Os mecanismos através dos quais as espécies se reproduzem são dos mais variados. Distribuindo-se por dois mecanismos básicos:

o Reprodução assexuadao Reprodução sexuada

A reprodução assexuada compreende diversos exemplos distintos: divisão celular, Mitose, Gemulação, Esporulação, Partenogénese.

Cada um destes exemplos é identificável em diferentes grupo de seres, quer nos animais quer nas plantas;

Os procariotas, geralmente conhecidos como bactérias, reproduzem-se de modo assexuado através da divisão binária.

A divisão binária das células bacterianas processa-se através da mitose; compreende a replicação e a citocinese;

A replicação consiste na duplicação do cromossoma. Esta acção inicia-se no local ORI (Origem da replicação) e processa-se através da acção do ADN polimerase (enzima);

A citocinese consiste na divisão da célula mãe após formação de uma invaginação da membrana citoplasmática ao nível do plano mediano da célula;

Para garantir que a descendência possua o número idêntico de cromossomas dos progenitores terá de ter ocorrido um processo de duplicação do material cromossómico.

Esta duplicação do material cromossómico é designada de replicação.

Nos seres eucariotas os modos de reprodução são vários, incluindo a divisão binária (Mitose) para a reprodução ou para o crescimento.

Nos eucariotas, a reprodução sexuada implica a conjugação dos gâmetas ou fecundação.

A gametogénese (formação dos gâmetas) resulta de um processo de divisão celular especial, a meiose, no qual as células resultantes possuem metade do número de cromossomas originais.

Nos animais a formação dos gâmetas ocorre nas gónadas, as quais constituem os órgãos: ovários e testículos.

Na Mitose I ocorre a Profase I, marcada pela existência de diversas etapas:

o Leptóteno: individualização dos cromossomas, formação das

cromátidas;

o Zigóteno: emparelhamento dos cromossomas homólogos a partir

dos telómeros;

o Paquiteno: condensação dos cromossomas e ocorrência de

recombinação nos quiasmas;

o Diplóteno: separação incompleta dos cromossomas, estes

mantêm-se ligados nos quiasmas;

o Diacinese: os cromossomas atingem a máxima condensação;

Ácidos Nucleicos constituídos por unidades básicas designadas nucleótidos.

Estrutura do Nucleótido

Ácido fosfórico – fosfato.

Pentose:o DNA – desoxirriboseo RNA – ribose

Base azotadao Púricas (anel duplo)

Adenina Guanina

o Piramídicas (anel simples) Uracilo Timina Citosina

DNA RNAAdenina AdeninaGuanina GuaninaCitosina CitosinaTimina Uracilo

Nota: Nucleótido = Fosfato + Base azotada + Pentose Nucleósido = Pentose + Base azotada

Os nucleótidos estabelecem ligações entre si, formando cadeias polinucleotídicas.

Grupo fosfato + carbono 3 da pentose do nucleótido anterior

Ligações Fosfodiéster

Estrutura do DNA (localiza-se no núcleo)

Nº adeninas = Nº timinas A + G = 1Nº guaninas = Nº citosinas T + C

5’

O crescimento da cadeia polinucleotídica efectua-se na direcção 5’ -> 3’

3’

Molécula de DNA é enrolada em hélice

Modelo de Dupla Hélice (Watson e Crick) 2 cadeias polinucleotídicas enroladas helicoidalmente.

Antiparalelas – sentidos opostos – 5’ -> 3’

Ligadas por pontes de hidrogénio

Bases ligam-se por complementaridade.

o Timina + adenina (2 ligações)

o Guanina + citosina (3 ligações)

Estrutura do RNA (localiza-se no núcleo e hialoplasma)

RNA é formado por uma cadeia simples de nucleótidos.

Pode enrolar-se devido ao estabelecimento de pontes de hidrogénio entre as bases complementares.

Adenina + uraciloGuanina + citosina

Tipos de RNA: mRNA – mensageiro (núcleo) tRNA – transferência (citoplasma) rRNA – ribossómico (ribossoma)

Replicação do DNA

A molécula de DNA possui a capacidade de se auto-reproduzir, isto é, de copiar a sua própria informação, num processo designado replicação.

Hipótese Semiconservativa – as duas cadeias de dupla hélice de DNA, na presença de enzimas específicas, as DNA polimerases, separam-se, por ruptura das ligações de hidrogénio. Cada cadeia serve de molde à formação de uma cadeia complementar a partir de nucleótidos livres na célula. As cadeias complementares desenvolvem-se em direcção antiparalela em relação à cadeia que serve de molde, no sentido 5’ -> 3’.No processo de replicação, formam-se duas cadeias de DNA, idênticas entre si e idênticas à original.

Utilização da informação para sintetizar as proteínas

Dogma Central da BiologiaOu

Principio Central da Biologia

DNANúcleo

TranscriçãomRNA

Citoplasma(Ribossom

TraduçãoProteína

A informação do DNA é copiada para a molécula de RNA

Gene – segmentos do DNA que sintetizam uma determinada proteína.

Genoma – conjunto de genes que existe num indivíduo. Constitui a totalidade da informação genética.

Mutação genética – alterações que afectam um determinado gene.

Raios X; raios UV (agentes mutagénicos)

Código Genético – determina a ordenação dos aminoácidos.

Tripleto: sequência de 3 aminoácidos seguidos DNA – codogene mRNA – codão (RNA) tRNA – anticodão

Codão de iniciação – AUG (adicionar metionina)

Codão de finalização – UAA; UAG; UGA

Características do Código Genético

Universalidade – possui uma linguagem comum a quase todas as células.

Redundância – vários codões podem codificar o mesmo aminoácido.

Ausência de Ambiguidade – o mesmo codão não codifica mais do que um aminoácido.

Mecanismos Envolvidos na Síntese Proteíca

Transcrição: O DNA desenrola-se e as suas cadeias separam-se pelas pontes de

hidrogénio. Uma cadeia de DNA serve de molde para a síntese de uma molécula de RNA.

Este processo é mediado por uma RNA polimerase.

O RNA sintetizado sofre uma maturação antes de abandonar o núcleo. Durante o processo de maturação são extraídos os intrões (sequências de nucleótidos que não codificam) permitindo a ligação dos exões.

A transcrição termina quando o RNA polimerase encontra um tripleto de finalização.

O mRNA do núcleo sai e vai para o citoplasma.

Tradução: O tRNA tem como funções seleccionar no citoplasma o aminoácido necessário

e transportá-lo.

Possui uma cadeia única.

Existe o anticodão que é uma sequência de três nucleótidos. Este anticodão apenas se une a um determinado aminoácido.

A subunidade pequena do ribossoma liga-se ao mRNA e ao tRNA e a subunidade maior forma as ligações peptídicas.

Este processo compreende três etapas:

o Iniciação: a subunidade menor do ribossoma liga-se à extremidade 5’ do mRNA e desliza ao longo da molécula de mRNA até encontrar o codão de iniciação; o tRNA transporta a metionina que se liga ao codão de iniciação através da complementaridade. As subunidades do ribossoma unem-se.

o Alongamento: um segmento tRNA transporta um aminoácido específico ligando-se ao codão; estabelece uma ligação peptídica entre o aminoácido e a metionina; o processo repete-se; os tRNA que se tinham ligado vão-se desprendendo.

o Finalização: o ribossoma encontra um codão de finalização; como a estes codões não corresponde nenhum tRNA o alongamento termina; o ultimo tRNA abandona o ribossoma, as subunidades separam-se; o péptido é libertado.

A cada molécula de mRNA podem ligar-se diversos ribossomas, formando um polirribossoma.

TranscriçãoIntervenientes FunçãoCadeia de DNA Molde para a síntese do DNANucleótido de RNA Síntese de RNARNA polimerase Catalisador de reacçõesATP Transfere energia para o sistema

TraduçãoIntervenientes Função

mRNA Contém informação para a síntese de proteínasAminoácidos Moléculas básicas para a construção das proteínastRNA Transfere aminoácidos para os ribossomasRibossomas Sistemas de leituraEnzimas Catalisam as reacções que ocorrem em todo o processoATP Transfere energia para o sistema

Mitose

Histonas – organismos onde se encontra a informação genética distribuída por várias moléculas de DNA associadas a proteínas.

Funções das Histonas: Responsáveis pela forma física do DNA Responsáveis pela sua estabilidade Responsáveis pelo processo de condensação.

Cromossomas: Filamentos curtos e espessos originados pela condensação da cromatina. Constituídos por 2 cromatídeos Cada um possui uma molécula de DNA

Centrómero – estrutura resistente onde os cromatídeos se unem.

Mitose – divisão do núcleo que dá origem a 2 núcleos-filhos.

Citocinese – divisão do citoplasma.

Ciclo celular – conjunto de transformações que ocorre desde a formação de uma célula até que ela própria se divide para dar duas células-filhas.

Cromatina – porção de DNA associada às histonas.

Ciclo Celular

Interfase (maior que a mitose)o Subfase G1:

Pós-mitótica Sintetiza DNA, proteínas, enzimas, lípidos e organelos Aumento do tamanho da célula

o Subfase S: Síntese de DNA (replicação semiconservativa do DNA) Duplicação dos centríolos na célula animal.

o Subfase G2:

Pré-mitótica Síntese de mais proteínas e organelos Produção de estruturas membranares

Fase mitótica:o Mitose:

Profase Metafase Anafase Telofase

o Citocinese

Nota:Pode ainda existir a subfase G0. Para esta fase vão as células que não se dividem. Por exemplo, as células nervosas após G1 vão para o G0, devido ao facto de demorarem aproximadamente 30 anos a dividirem-se.

Mitose

Profase:o Etapa mais longa da mitoseo Os cromossomas enrolam-se, condensando-se e tornando-se mais

curtos e grossos – espiralização.o Os centrossomas afastam-se para pólos opostos formando o fuso

acromático (feixes de microtúbulos proteicos).o Desaparecimento dos nucléoloso Invólucro nuclear desagrega-se

Metafase:o Os cromossomas dispõem-se na placa equatorialo Os centrómeros encontram-se voltados para o centro do plano

equatorial, enquanto os braços dos cromossomas se voltam para fora deste plano.

Anafase:o Dá-se o rompimento do centrómero, separando-se os dois cromatídeoso Inicia-se a ascensão polaro No final de cada pólo possui um conjunto de cromossomas apenas com

um cromatídeo

Telofase:o Organização dos núcleos-filhoso Forma-se o invólucro nuclearo Os cromossomas iniciam a descondensaçãoo As fibrilas do fuso acromático desorganizam-seo Os nucléolos reaparecemo A mitose termina

Citocinese – ocorre antes da Anafase ou depois da Telofase.

Citocinese nas Células Vegetais

Citocinese em células vegetais: As vesículas derivadas do Complexo de Golgi dispõem-se na zona equatorial

do citoplasma, fundem-se formando membranas celulares. Entre as duas membranas depositam-se compostos proteicos e glícidos principalmente fibrilas de celulose constituindo a parede esquelética.

Citocinese em células animais: Dá-se o estrangulamento da célula-mãe devido à presença do anel contráctil

de fibras proteicas, dando assim duas células-filhas.

Meiose: Redução do número de cromossomas a metade. 1ª divisão do núcleo da célula levando à redução – divisão reducional. 2ª divisão mantém-se o número de cromossomas – divisão equacional.

Divisão I da Meiose:

Profase I:o Aumento do volume do núcleo

o Os cromossomas sofrem espiralização (tornando-se mais grossos, curtos e visíveis)

o Cromossomas homólogos

Têm o mesmo tamanho e forma

Emparelham, ou seja, dá-se a sinapse, devido aos genes conterem os mesmos caracteres genéticos

o Quatro cromatídeos – tétrada cromatídica

o Entre os cromatídeos ocorrem sobrecruzamentos, os pontos de contacto chamam-se pontos de quiasma.

o Crossing-over é a troca de informação genética, isto é, quebras e trocas de segmentos entre os cromatídeos dos cromossomas homólogos.

Metafase I:o Os cromossomas homólogos dispõem-se aleatoriamente na placa

equatorial formando as fibras do fuso acromático.

o Os pontos de quiasma situam-se mesmo na placa equatorial.

Anafase I:o Os cromossomas homólogos separam-se aleatoriamente (redução

cromossómica) e afastam-se para pólos opostos.

o Dá-se a retracção das fibras do fuso acromático

Telofase I:o Dá-se a espiralizaçãoo Possui dois núcleoso Fuso acromático desagrega-se

Divisão II da Meiose:

Profase II:o Os cromossomas condensam-se

o Desaparece a membrana nuclear

o Divisão do centrossoma

o Os cromossomas dirigem-se para a placa equatorial

Metafase II:o Os cromossomas dispõem-se na placa equatorial, presos pelo

centrómero às fibras do fuso acromático.

Anafase II:o Divisão do núcleo

o Os cromatídeos do mesmo cromossoma separam-se para pólos opostos

Telofase II:o Inicia-se a despiralização

o Invólucro nuclear aparece

o Desorganiza-se a fuso acromático

o Formam-se 4 núcleos haplóides.

Importância da: Meiose – permite a divisão dos cromossomas a metade. Fecundação – permite repor o número de cromossomas.

Na Fecundação ocorre cariogamia:

Meiose MitoseOcorre para a produção de gâmetas ou esporos.

Ocorre em células somáticas

Origina quatro células-filhas, cujo número de cromossomas é metade da da célula-mãe.

Origina duas células-filhas, cujo o nº de cromossomas é igual ao da célula-mãe.

A quantidade de DNA das células-filhas é a quarta parte do da célula-mãe.

A quantidade de DNA das células-filhas é metade da célula-mãe.

Há emparelhamento de cromossomas homólogos com possibilidade de crossing-over.

Não há emparelhamento de cromossomas homólogos nem fenómenos de crossing-over.

A informação genética das células-filhas é diferente entre si e da célula-mãe, devido à separação aleatória dos homólogos e à ocorrência de crossing-over.

A informação genética das células-filhas é idêntica à das células-mães.

O centrómero divide-se na Anafase II. O centrómero divide-se na anafase.Ocorrem duas divisões sucessivamente, sendo a divisão II semelhante à mitose.

Só ocorre uma divisão.

Só interessa a cabeça do espermatozóide, pois é aí que se encontra a informação genética

Fusão de dois núcleos dos gâmetas – a célula passa a designar-se óvulo

Na 1ª anafase da meiose, os cromossomas homólogos separam-se, ficando as células resultantes com um par de cromossomas;

Na 2ª anafase da meiose, durante a mitose II, ocorre a separação das cromátidas, resultando em células com um único par de cromossomas e haplóides.

Nas células eucarióticas, o tempo que decorre entre cada divisão é variável,

dependendo da espécie ou do tipo de tecido;

As células de levedura duplicam-se em cada 120 minutos e as células embrionárias do ouriço-do-mar ou de Drosophila duplicam em cerca de 30 minutos;

No entanto, a maioria das células animais e vegetais estudadas levam cerca de 20 horas para duplicarem;

Foi a partir de experiencias com a rã Xaenopus laevis que se tornou possível a identificação da natureza destes factores;

A rã quando estimulada pelo macho produz a hormona progesterona a qual promove a entrada na meiose I dos ovos parados em G2.

O processo da maturação do ovo, pode ser estudado em laboratório, através da remoção dos oócitos e do seu tratamento com progesterona.