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CICLO CELULAR
1. Quais as fases do ciclo celular? Descreva os eventos que acontecem em cada uma delas.
O ciclo celular é dividido em quatro fases principais: G1, S, G2 e M.
· Fase G1 (Gap 1): Esta é a fase de crescimento inicial após a divisão celular. A célula aumenta de tamanho, sintetiza RNA e proteínas necessárias para a próxima fase (fase S). Durante G1, a célula também monitora o ambiente externo e as condições internas para decidir se deve progredir no ciclo celular. Se as condições não forem favoráveis, a célula pode entrar em um estado de repouso chamado fase G0.
· Fase S (Síntese): Nesta fase, ocorre a replicação do DNA, resultando na duplicação dos cromossomos. Cada cromossomo consiste agora em duas cromátides irmãs unidas pelo centrômero. A síntese de histonas e outras proteínas associadas ao DNA também ocorre para garantir que o material genético duplicado seja corretamente organizado e embalado.
· Fase G2 (Gap 2): Após a replicação do DNA, a célula entra na fase G2, onde continua a crescer e produz proteínas e organelas necessárias para a mitose. Durante G2, a célula verifica se o DNA foi replicado corretamente e se há algum dano no DNA que precisa ser reparado antes de entrar na fase M.
· Fase M (Mitose): A fase M é onde ocorre a divisão celular. Ela é dividida em subfases: prófase, metáfase, anáfase e telófase, seguida pela citocinese. Durante a mitose, os cromossomos duplicados são separados e distribuídos entre as duas células-filhas, cada uma recebendo um conjunto idêntico de cromossomos .
2. Como ocorre o sistema de controle do ciclo celular?
O sistema de controle do ciclo celular é um conjunto de mecanismos que garantem que os eventos do ciclo celular ocorram na ordem correta e apenas quando as condições internas e externas da célula forem adequadas. Este sistema depende principalmente de proteínas chamadas ciclinas e quinases dependentes de ciclinas (Cdks).
· Cdks (Ciclinas e Quinases Dependentes de Ciclinas): As Cdks são enzimas que, quando associadas às ciclinas, fosforilam proteínas-alvo para iniciar as fases do ciclo celular. Cada fase do ciclo celular é controlada por um complexo específico de ciclina-Cdk. Por exemplo, o complexo ciclina-Cdk da fase G1/S promove a entrada na fase S, enquanto o complexo M-Cdk é crucial para a entrada na mitose.
· Checagens (Checkpoints): O sistema de controle inclui pontos de checagem, que são etapas críticas onde a célula avalia se deve continuar para a próxima fase. Existem três principais pontos de checagem: o ponto G1 (verifica danos ao DNA antes da replicação), o ponto G2 (verifica se o DNA foi corretamente replicado) e o ponto M (verifica o alinhamento correto dos cromossomos durante a mitose).
O sistema de controle garante que a célula não avance para a fase seguinte do ciclo celular até que a fase atual tenha sido completada com sucesso e as condições sejam favoráveis .
3. Qual a função do complexo M-CDK?
O complexo M-Cdk (mitotic cyclin-dependent kinase) desempenha um papel crucial na entrada da célula na fase M (mitose) do ciclo celular. Ele é responsável por várias mudanças dramáticas que ocorrem na célula durante a mitose, incluindo:
· Condensação dos Cromossomos: M-Cdk ativa proteínas chamadas condensinas, que ajudam a condensar os cromossomos, tornando-os visíveis ao microscópio como estruturas compactas.
· Formação do Fuso Mitótico: M-Cdk promove a montagem do fuso mitótico, uma estrutura que separa os cromossomos duplicados entre as células-filhas.
· Degradação do Envelope Nuclear: M-Cdk desencadeia a quebra do envelope nuclear, permitindo que os microtúbulos do fuso mitótico acessem os cromossomos .
4. Descreva cada fase da mitose.
A mitose é dividida em quatro fases principais, que ocorrem sequencialmente:
· Prófase: Os cromossomos começam a se condensar, tornando-se visíveis ao microscópio. O envelope nuclear começa a se desintegrar, e os centrossomos, que foram duplicados durante a fase S, se movem para polos opostos da célula. O fuso mitótico começa a se formar.
· Metáfase: Os cromossomos condensados alinham-se no centro da célula, na placa metafásica. Os microtúbulos do fuso mitótico conectam-se aos cinetócoros (estruturas proteicas localizadas no centrômero dos cromossomos).
· Anáfase: As cromátides irmãs são separadas e puxadas para os polos opostos da célula pelos microtúbulos. Isso assegura que cada célula-filha receba um conjunto idêntico de cromossomos.
· Telófase: Os cromossomos separados chegam aos polos opostos da célula e começam a descondensar. O envelope nuclear se reforma ao redor de cada conjunto de cromossomos, criando dois núcleos distintos.
· Citocinese: Embora não seja tecnicamente parte da mitose, a citocinese ocorre logo após a telófase e envolve a divisão do citoplasma da célula-mãe em duas células-filhas .
5. O que são cromátides irmãs e cromossomos homólogos?
· Cromátides Irmãs: São as duas cópias idênticas de um cromossomo que foram formadas durante a replicação do DNA na fase S. Elas permanecem unidas pelo centrômero até serem separadas durante a anáfase da mitose.
· Cromossomos Homólogos: São pares de cromossomos que contêm a mesma sequência de genes, mas podem ter diferentes alelos (variações de um gene). Cada célula somática humana, por exemplo, contém 23 pares de cromossomos homólogos (um de cada par herdado do pai e o outro da mãe). Durante a meiose, os cromossomos homólogos são separados para garantir que as células-filhas (gametas) tenham apenas um conjunto de cromossomos .
6. Descreva a meiose e suas fases.
A meiose é um tipo de divisão celular que reduz o número de cromossomos pela metade, resultando em quatro células-filhas haploides (com um conjunto de cromossomos). É crucial para a formação de gametas (espermatozoides e óvulos) em organismos sexuados. A meiose ocorre em duas divisões sequenciais: meiose I e meiose II.
· Meiose I:
· Prófase I: Os cromossomos homólogos se pareiam, e ocorre o crossing-over, onde trocam segmentos de DNA, promovendo a diversidade genética.
· Metáfase I: Os pares de cromossomos homólogos alinham-se na placa metafásica.
· Anáfase I: Os cromossomos homólogos são separados e puxados para polos opostos da célula.
· Telófase I e Citocinese: A célula se divide em duas células-filhas, cada uma com metade do número de cromossomos, mas ainda consistindo em cromátides irmãs.
· Meiose II:
· Prófase II: Em cada célula filha, os cromossomos condensam novamente.
· Metáfase II: Os cromossomos alinham-se na placa metafásica.
· Anáfase II: As cromátides irmãs são separadas e puxadas para polos opostos.
· Telófase II e Citocinese: O resultado final são quatro células-filhas haploides, cada uma geneticamente distinta, prontas para a fertilização .