Resumo de Fundamentos de Biologia Celular e Molecular

## Introdução A célula passa por um ciclo ordenado de crescimento e divisão que assegura a correta distribuição do material genético e a geração de células-filhas funcionais. Este material foca na divisão celular (mitose e meiose), nos mecanismos moleculares que regulam a transição metáfase–anáfase e em processos especiais como a espermatogênese. Tópicos abordados em outras unidades indicadas pelo instrutor são excluídos. > Definição: O ciclo celular é a sequência de fases que uma célula percorre desde sua formação até sua divisão em duas células-filhas. ## 1. Visão geral do ciclo celular - Etapas principais: **G1**, **S**, **G2**, **M** e estado alternativo **G0**. - Propósito: crescimento, replicação do DNA em S e distribuição do DNA e organelas durante M. > Definição: G0 é um estado não proliferativo reversível ou irreversível no qual a célula não progride no ciclo celular. ### 1.1 Eventos de cada fase (resumo) - G1: crescimento e controle de preparação para a replicação. - S: replicação do DNA; síntese de histonas. - G2: verificação da replicação e preparação para a mitose. - M: mitose (prófase, metáfase, anáfase, telófase) e citocinese. Tabela comparativa: fases-chave | Fase | Evento principal | Controle típico | |---|---:|---| | G1 | Crescimento, síntese de proteínas | Ponto G1/S (cheque-ponto externo e interno) | | S | Replicação do DNA | Conclusão da replicação | | G2 | Preparação para a mitose | Ponto G2/M (integridade do DNA) | | M | Segregação cromossômica e citocinese | Ponto M/A (alinhamento e ancoragem dos cromossomos) | Curiosidade: Você sabia que algumas células do fígado podem permanecer em G0, mas reativar o ciclo celular após uma lesão hepática? ## 2. Mitose: mecanismo e dinâmica ### 2.1 Etapas da Mitose 1. **Prófase**: condensação da cromatina, desaparecimento do nucléolo, formação do fuso mitótico. 2. **Metáfase**: cromossomos alinhados na placa metafásica; grau máximo de condensação. 3. **Anáfase**: separação e migração das cromátides irmãs para polos opostos. 4. **Telófase**: descondensação parcial, reconstituição dos núcleos; seguida de citocinese. > Definição: A placa metafásica é o plano imaginário onde os cromossomos se organizam para sua segregação. ### 2.2 Dinâmica do Fuso e Tipos de Microtúbulos - Microtúbulos cinetocóricos: ancoram e puxam os cromossomos. - Microtúbulos interpolares: se sobrepõem e, por meio de cinesinas, empurram para alongar o fuso. - Microtúbulos astrais: ancoram o fuso ao córtex celular e ajudam a posicioná-lo. - Mecanismos: despolimerização nas extremidades +, atividade de motores (dineína em direção ao polo, cinesinas para empurrão interpolar). ### 2.3 Ponto de Controle Metáfase–Anáfase (Ponto M/A) 1. O **MPF** (complexo ciclina B–CDK) ativa o complexo **APC/C** por fosforilação. 2. **APC/C** ubiquitina a ciclina B promovendo sua degradação proteassomal. 3. APC/C ubiquitina a **securina**; ao ser degradada, libera-se a **separase**. 4. Separase cliva a **coesina**, permitindo que as cromátides irmãs se separem. > Definição: APC/C (Anaphase Promoting Complex/Cyclosome) é uma ubiquitina ligase que marca proteínas-chave para sua degradação na transição para a anáfase. Tabela: Componentes-chave na transição M/A | Componente | Função principal | |---|---:| | MPF (ciclina B–CDK) | Ativação da mitose e ativação de APC/C | | APC/C | Ubiquitinação de ciclina B e securina | | Securina | Inibidor de separase | | Separase | Protease que quebra coesinas | Você sabia que a degradação rápida da ciclina B é imprescindível para reduzir a atividade da CDK e permitir a progressão da anáfase? ## 3. Meiose: propósito e fases ### 3.1 Onde ocorre a meiose? - Ocorre nas gônadas: ovócitos no ovário e espermatócitos no testículo. > Definição: Gametas são células sexuais haploides resultantes da meiose (óvulos e espermatozoides). ### 3.2 Funções da meiose - Redução do número cromossômico à metade (diploide $2n$ para haploide $n$). - Geração de variabilidade genética por permutação