Unidade 5 – Crescimento e renovação celular
Ciclo Celular
A teoria celular diz que a célula é a unidade básica da vida e que assegura a continuidade da vida dado que se dividem e originam novas células.
A célula ao dividir-se, em princípio, origina duas células-filhas geneticamente iguais à célula-mãe, ou seja, os núcleos destas células possuem a mesma informação de DNA, para além de ficarem com citoplasma em quantidade suficiente para desempenharem as suas funções. É esta precisão de duplicação genética que assegura a continuidade genética da vida.
Só de imaginarmos que um ser vivo pluricelular tem a sua origem numa única célula, o ovo, e que no final do seu desenvolvimento poderá ter triliões de células, facilmente nos apercebemos da importância deste mecanismo que é a divisão celular.
Nos seres unicelulares a
divisão da célula corresponde à reprodução, nos pluricelulares são necessárias
muitas divisões celulares até que se forme um novo indivíduo.
Já falamos do cromossoma, mas vamos relembrar:
A unidade básica do cromossoma é uma longa cadeia de DNA que está ligada a uma proteína que lhe dá estrutura e que regula a atividade genética a Histona, que é normalmente mais de 50% da totalidade do cromossoma. Ao DNA associado à proteína, dá-se o nome de Cromatídeo. Parte da vida do cromossoma é constituído por apenas um cromatídeo mas quando o DNA duplica, o cromossoma é constituído, então, por duas cadeias de DNA associadas às Histonas e ligadas por uma estrutura sólida, o centrómero.
Os cromossomas podem apresentar-se distendidos (não são visíveis a microscópio ótico) ou fortemente condensados (fenómenos de espiralização), podendo ficar 30000 vezes mais pequeno, e tornam-se assim visíveis. São facilmente coráveis o que facilita, também, a sua visualização.
Divisão celular
A vida de uma célula começa quando esta surge a partir de uma célula mãe e acaba quando esta se divide, originando duas células -filhas. A vida celular, tem assim, um caráter cíclico, em que a célula surge, cresce, aumentam o seu conteúdo e por fim dividem-se. Ao conjunto de todos estes processos se dá o nome de CICLO CELULAR.
No ciclo celular consideram-se as seguintes fases: A INTERFASE (que inclui a fase Gap1, fase de Síntese e fase Gap 2), a FASE MITÓTICA (que inclui a MITOSE e a CITOCINESE).
Cerca de 90% da vida da célula é passada na interfase que se subdivide em 3 períodos, gap 1 (G1) seguido da fase de síntese (S) e posterior gap2 (G2). É o período de intensa atividade metabólica da célula e respetivo crescimento.
A fase mitótica
A célula, está agora, capaz de se dividir o seu material genético. Na fase S, tinha ocorrido a duplicação dos cromatídeos dos cromossomas, agora cada cromossoma contém dois cromatídeos ligados pelo centrómero e irá ocorrer a divisão do núcleo em 4 e estádios: prófase, metáfase, anáfase e telófase.
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Histologia/epitelio6.php
frame incorporada de http://www.johnkyrk.com/mitosis.pt.html
PRÓFASE
Nesta fase os cromossomas atingem seu grau
máximo de condensação .
Dá-se a fragmentação da membrana nuclear (carioteca).
Há desintegração do
nucléolo.
Dá-se a migração dos pares de
centríolos
para os pólos.
Há a formação do fuso de divisão e do áster (pelos
microtúbulos ( fibras proteicas ao redor do centríolo, formadas no citoplasma.
Existem dois tipos de fibras no fuso: as contínuas que vão de centríolo a
centríolo, e as cromossómicas que vão de centríolo a centrómero).
Detalhe do centríolo e esquema do deslocamento presos ao fuso para os pólos da célula
retirado de http://blocodenotas11.blogspot.pt/2012/10/fase-mitotica-cariocinese-e-citocinese.html
Os cromossomos, que antes estavam desordenados, unem-se ao fuso pelos
centrómeros e deslocam-se para a região equatorial da célula.
METÁFASE
Há formação da placa equatorial, onde os cromossomas estão dispostos na posição equatorial da célula(Prófase), assim possibilitando a distribuição equitativa de informação genética.
Os cromossomas estão bem individualizados e fortemente condensados.
As linhas do fuso surgem em forma de linhas centrais.
ANÁFASE
Ocorre a divisão longitudinal do centrómero e os cromossomas-filhos migram para os pólos da célula, orientados pelas fibras do fuso.
TELÓFASE
A última etapa da mitose, em que as fibras do fuso desaparecem.
Ocorre a organização da membrana nuclear e do nucléolo.
Os cromossomas descondensam-se.
É o
inicio da citocinese (divisão do citoplasma), os microtúbulos do citoesqueleto
organizam-se para formar um anel contrátil, que orienta a citocinese.
Formam-se duas células idênticas à original.
Videos demonstrativos da mitose:
http://www.youtube.com/watch?v=8a6mE6TeQdE
http://www.youtube.com/watch?v=eqXiMC7hltU
http://www.youtube.com/watch?v=b6oPQ58rINU
Apesar de o processo ser o mesmo há algumas diferenças entre as mitoses de células vegetais e animais:
-na célula vegetal não há presença de centríolos e o fuso acromático forma-se devido a fibrilas do citoesqueleto , enquanto que na célula animal há e formam o fuso acromático;
-A citocinese ocorre na na célula vegetal por formação de uma septo de natureza celulósica (não esquecer que a célula vegetal tem parede celular), nestas células as vesículas derivadas do complexo de golgi, alinham-se na zona equatorial e fundem-se e formam uma zona plana. As membranas das vesículas irão originar a membrana citoplasmática da nova célula e o conteúdo da vesícula irá ser o percursor da parede celular. Na célula animal a citocinese forma-se pela contração de um anel contráctil feito de microfilamentos proteicos criando um sulco de clivagem e originando o estrangulamento do citoplasma.
- A mitose ocorre na generalidade dos tecidos animais, exceto nas hemácias e fibras musculares que perdem a capacidade de se dividir quando atingem a maturidade. E nos vegetais apenas em zonas específicas que se designam por meristemas.
Mitose numa célula vegetal
http://dc347.4shared.com/doc/eRre_tN7/preview.html
http://www.netxplica.com/diapositivos/biologia11/07.fase.mitotica/index.html
Destino das novas células
Após a divisão celular as células podem sofrer a diferenciação e maturação, ficar em estádio G0, ou seja, quando entram em G1 e permanecem longo período neste estádio, ou mesmo dar inicio a uma nova fase de mitose ( oque se passa quando há formação do ovo ou zigoto).
REGULAÇÃO DO DIVISÃO CELULAR
A divisão celular, embora semelhante em todas as células, o ritmo da divisão vai depender do tipo de célula. Existem ciclos celulares que asseguram o funcionamento do organismo. Tem de existir mecanismo de regulação que controla e assegura a divisão celular.
Quem é responsável pela regulação do ciclo celular são complexos proteicos que verificam se a replicação do DNA foi completa e correta e também verificam se existem nutrientes suficientes para a o desenvolvimento da célula. Mutações nos genes que codificam estas proteínas poderão levar a erros no controlo que comprometem o ciclo celular e o norma funcionamento da células.
Em determinados estádios da divisão celular, no inicio de G1, a célula faz uma espécie de avaliação e se algo correr mal, se as moléculas de DNA, a célula não se divide podendo ficar numa espécie de estádio latente,G0, ou destruir-se no caso das moléculas de DNA não se apresentarem na forma adequada, é a APOPTOSE.
http://tumoresecancros.blogspot.pt/2008/02/cancro.html
Em G2, a célula "verifica" se a a replicação do DNA está correta e completa, se estiver avança a mitose, se não estiver pode dar-se a APOPTOSE. As causas que poderão influenciar erros na replicação do DNA são por exemplo os radiações solares ou raios x.
Na mitose, nomeadamente na Metáfase, existe ainda mais um momento em que o ciclo pode ser interrompido se a repartição dos cromossomas nas células-filhas não estiverem distribuídos equitativamente ou não estarem corretamente ligados ao fuso acromático.
fonte: Manual Terra, universo de vida- Porto Editora
Quando todos os mecanismo de controlo falham???
A célula pode morrer antes do tempo previsto para a sua função, ou desencadear-se uma divisão celular desenfreada, originando massas anormais de células, gerando os tumores Cancros ou neoplasia maligna, quando a taxa de divisão é muito acelerada e neoplasia benigna quando a divisão é mais controlada). Estas células podem sair dos tecidos e entrar na corrente sanguínea e linfática, originando as metástases.
http://bio12-ciencia.blogspot.pt/2011_01_01_archive.html
Exercício: http://www.antoniosergio.pt/biblioteca/Sala_de_estudo_Crescimento_e_renovacao_celular.htm