DIVISÃO CELULAR: Existem dois tipos de divisão, a mitose (equacional = cada célula-mãe produz duas células filhas geneticamente idênticas) e a meiose (reducional = cada célula-mãe produz quatro células filhas com metade do número de cromossomos). Mitose: A mitose é dividida em fases: Intérfase: Os filamentos de cromatina se duplicam; Prófase: nesta fase os cromossomos começam a ficar visíveis devido à espiralação; Os nucléolos começam a desaparecer; Dos centríolos começam a sair fibras de fuso que ajudará na divisão celular. O núcleo absorve água, aumenta de volume e desorganiza a carioteca. Metáfase: os cromossomos são bem visíveis pois atingem o máximo de espiralação; Os cromossomos se prendem às fibras de fuso na região equatorial da célula, um ao lado do outro; Anáfase: As fibras de fuso começam a se encurtar, e como conseqüência, cada filamento é puxado para os pólos da célula. Telófase: Os cromossomos começam a se desespiralar; Os nucléolos e a carioteca começam a aparecer; E os centríolos já se localizam em dupla em cada célula filha. Citocinese: É a quebra da célula em duas. Nos animais, ocorre de fora para dentro (centrípeta) e nos vegetais, de dentro para fora (centrífuga). As diferenças entre a mitose na célula vegetal e na animal são a ocorrência da divisão sem centríolos (acêntrica ou anastral) e a ocorrência de uma divisão citoplasmática centrífuga (de dentro para fora), uma vez que é formado no meio da célula um polissacarídeo chamado peticina que separa as duas partes (lamela média). A mitose é uma divisão freqüente entre os organismos da Terra (as únicas células humanas que não realizam mitose são as musculares e as nervosas). Nos unicelulares, cabe a mitose a tarefa de reprodução e nos pluricelulares é utilizada na reparação de tecidos lesadas, na reposição de células mortas e no crescimento. Nos vegetais a mitose ocorre nas células da raiz, em constante crescimento. Meiose: A meiose é dividida em fases: MEIOSE I: Intérfase: Os filamentos de cromatina se duplicam; Prófase I*: Os cromossomos se espiralam, os nucléolos desaparecem, saem as fibras de fuso e os homólogos duplicados fazem o pareamento. Nesta fase ocorre o crossing-over; Metáfase I: Os cromossomos homólogos em seu grau máximo de espiralação se dispõem na região mediana da célula (mas um em cima do outro); Anáfase I: As fibras se encurtam e os cromossomos homólogos se separam. (As cromátides-irmãs permanecem unidas); Telófase I: Os cromossomos se desespiralam e originam duas células filhas haplóides (sem cromossomos homólogos). INTERCINESE: Intervalo entre as duas fases principais da meiose; Prófase II: Há nova espiralação dos cromossomos, com fibras de fuso. Metáfase II: Os cromossomos se prendem às fibras de fuso pelo centrômero; Anáfase II: Ocorre duplicação dos centrômeros e com o encurtamento das fibras de fuso, somente agora ocorre a separação das cromátides irmãs; Telófase II: Há a reorganização das quatro células filhas haplóides e com metade do número de cromossomos inicial; * A Prófase I é uma fase longa dividida em 5 subfases, que não são interessantes de serem estudadas, sendo a única importante a subfase denominada Diplóteno, onde ocorre o Crossing-over que será explicado a seguir. A principal característica da mitose é o surgimento da diversidade entre os indivíduos produzidos com seus pais e isso ocorre devido dois fatores principais: Distribuição casual dos homólogos na meiose I; Crossing-Over. MAS AFINAL, O QUE VEM A SER O CROSSING-OVER? No crossing-over ocorre a quebra das cromátides irmãs em certos pontos, seguida da troca de pedaços entre cromátides não irmãs. QUANTIDADE DE DNA NA CÉLULA E GRÁFICOS A intérfase não é o período de repouso da célula. Durante a intérfase ocorre a duplicação da quantidade de DNA. Num gráfico, o intervalo de tempo que isso ocorre foi denominado de S (síntese) e o período que antecede de G1 e o que sucede a síntese de G2. Portanto G1, S e G2 são períodos da intérfase. E cada fase foi denominada de uma forma no gráfico. OS ÁCIDOS NUCLÉICOS E A SÍNTESE PROTÉICA Os ácidos nucléicos são substâncias controladoras da atividade celular, são moléculas gigantes formadas por monômeros menores, conhecidos por nucleotídeos. Cada nucleotídeo por sua vez é formado por: Açúcar: É uma característica variável nos nucleotídeos, mas em geral corresponde a um monossacarídeo das pentoses (5 átomos de carbono). Pode ser do tipo RIBOSE ou DESOXIRRIBOSE (um átomo de oxigênio a menos); Fosfato: É invariável. Composto basicamente por PO4 (Ânion fosfato); Bases Nitrogenadas: São compostas essencialmente por nitrogênio. Podem ser púricas (Adenina e Citosina) ou pirimídicas (Timina, Citosina e Uracila). Podem ser formados oito tipos de nucleotídeos com os componentes acima. Os nucleotídeos se ligam entre si através do fosfato e do açúcar, NUNCA das bases nitrogenadas. Os dois tipos de ácidos nucléicos são DNA (açúcar desoxirribose, bases nitrogenadas: timina, adenina, guanina e citosina) e RNA (açúcar ribose, bases nitrogenadas: uracila, adenina, guanina e citosina). O DNA é composto por cadeias duplas, unidas uma à outra através de pontes de hidrogênio (presentes nas bases nitrogenadas) seguindo esta ordem: (o oposto também ocorre) DNA (Ácido Desoxirribonucléico) Base Nitrogenada Liga se com GUANINA CITOSINA ADENINA TIMINA O DNA tem forma de uma escada retorcida, cujos degraus são as pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas. O RNA é constituído por um filamento simples (as diferenças, como já foi visto são o açúcar e a base uracila que entra no lugar da timina). RNA (Ácido Ribonucléico) Base Nitrogenada Liga se com GUANINA CITOSINA URACILA TIMINA O RNA tem três tipos básicos: NOME CARACTERÍSTICA RNA Ribossômico (RNAr) Constituinte do ribossomo (organela responsável pela síntese de proteínas na célula); RNA Mensageiro (RNAm) Atua conjuntamente com os ribossomos na síntese protéica; RNA Transportador (RNAt) Encarregado de transportar os aminoácidos que serão utilizados na síntese de proteínas. Possui uma trinca de bases nitrogenadas complementares que se ligarão ao RNAm (formando o anticódon). O PROCESSO DE SÍNTESE DE PROTEÍNAS Transcrição: é o processo em que o DNA produz RNAm. Este processo se inicia com a separação de duas fitas de DNA, uma ativa (a que será usada) e a outra complementar. Na produção de RNA, o açúcar nos nucleotídeos é a ribose; os nucleotídeos de uracila participam no lugar dos nucleotídeos de adenina; a enzima que intervém no processo é a RNA-polimerase. Após a produção do RNAm, o RNAm produzido destaca-se do molde, atravessa a membrana nuclear e se dirige para o citoplasma onde ocorrerá a nova fase da síntese protéica. Códon é o nome dado a um grupo de 3 três bases nitrogenadas, que se ligará a um aminoácido correspondente, formando o código genético (que é universal). Tradução: É o processo de síntese de proteínas propriamente dito, onde ocorrerá a leitura da mensagem contida no RNAm, pelos ribossomos, que será decodificada a linguagem de ácido nucléico para a de proteína. O anti-códon do RNAt se encaixa ao códon do RNAm. Polirribossomo: Certas células produzem proteínas em grande quantidade, então uma fileira de ribossomos se liga ao RNAm efetuando a leitura. Polirribossomo, então, é o nome dado ao conjunto de ribossomos ligados ao RNAm. Mutação gênica: são alterações na seqüência de nucleotídeos do DNA, que resultam em alterações na ligação com aminoácidos, que originarão proteínas diferentes. Uma mutação pode ocorrer por substituição, supressão (perda) ou adição de nucleotídeos. A mutação pode trazer tanto conseqüências boas como más, mas na maioria das vezes, mutações levam ao câncer (mudanças bruscas na estrutura). Dependendo da célula onde a mutação ocorre, ela pode ou não ser transmitida aos descendentes. As propriedades do DNA são: autoduplicação, controle do metabolismo celular e possibilidade de sofrer mutações.