Publicado por: Djalma Santos | 13 de agosto de 2015

CICLO CELULAR

CICLO CELULAR

O ciclo celular ou ciclo de divisão celular compreende os processos que ocorrem desde a formação de uma célula até sua própria divisão, originando as células-filhas. Ele é, em última análise, o conjunto de interfase (G1, S e G2), na qual a célula não está se dividindo, mais divisão celular (prófase, metáfase, anáfase e telófase), como mostra a figura abaixo. Ao longo do ciclo celular ocorre um conjunto de eventos moleculares específicos que coordenam a produção das células-filhas.

ciclo

Nesse ciclo ocorrem o crescimento celular, a duplicação do DNA e a divisão celular, que é apenas a fase final do processo, já que antes que ela ocorra, seus pirincipais componentes já se duplicaram. Células que não se dividem com frequência assumem um estado pausado ou quiescente denominado Go (ver CONTROLE DA PROGRESSÃO DO CICLO CELULAR, matéria publicada neste blog no dia 13/09/2010), variante do período G1, em vez de seguirem para o perído S, podendo permanecer nesse estado por longo tempo sem se dividirem. Conquanto, em condições normais, o ciclo celular seja contínuo, a divisão em período ou fases [G1, S e G2 (interfase) e prófase, metáfase, anáfase e telófase (divisão celular)] é usada para nos auxiliar a comprrender as diversas modificações que se processam durante o referido ciclo.

A duração do ciclo varia de acordo com o tipo de célula considerado e com o estado funcional em que ela se encontra. Em algumas células, ele pode ser completado em pouco mais de 30 minutos. Em outras, pode durar vários dias. No embrião, por exemplo, as divisões celulares ocorrem com grande rapidez.

INTERFASE

É o intervalo entre duas divisões celulares sucessivas e representa, via de regra, cerca de 95% do tempo de duração do ciclo celular. Nesse período, a célula se encontra em grande atividade metabólica, realizando, praticamente, todos os processos de síntese necessários ao seu desenvolvimento. Nele, ocorre a duplicação do material genético (DNA), a transcrição gênica (síntese de RNA), a produção de proteínas e uma série de atividades vitais. Durante a interfase, os filamentos cromossômicos (“cromossomos interfásicos”), que constituem a cromatina, apresentam-se bastante alongados e emaranhados no interior do núcleo, não sendo facilmente distinguíveis. Utilizando-se marcadores radioativos, constata-se que eles se duplicam no período S da interfase. Desse modo, onde havia um fio cromossônico (cromátide), passam a existir dois, unidos por um único ponto denominado centrômero (sequencia especial de nucleotídeos), formando, consequentemente, um “cromossomo” duplicado.

PERÍODOS DA INTERFASE: tomando como base a duplicação do DNA, a interfase apresenta três períodos, denominados G1, S e G2 (figura a seguir). Ao contrário do que ocorre na divisão celular, ao longo da interfase, não são observadas, com facilidade, diferenças morfológicas significativas. Por causa disso, até a década de 1970, com exceção da descrição da fase S, era dispensada pouca atenção à interfase.

interfase

PERÍODO G1: antecede à duplicação do DNA, indo, dessa forma, do final da divisão celular até o início da duplicação do DNA. Nele, cada “cromossomo” é formado por apenas uma dupla hélice de desoxirribonucleotídeos (DNA) denominada, como vimos acima, cromátide, na qual se encontram enfileirados centenas ou milhares de genes. Lembramos que de acordo com a teoria uninêmica, a cromátide apresenta uma única dupla-hélice contínua de DNA, como mostra a figura abaixo.

unim

No período G1, que tem lugar, como vimos acima, após a divisão celular e antes do período S, ocorre crescimento acentuado da célula, intensa síntese de RNA (transcrição) e de proteínas diversas. A produção de RNA mensageiro, que irá determinar a produção de proteínas (ver SÍNTESE PROTEICA, matéria publicada neste blog no dia 16/07/2014), permitirá o referido crescimento da célula. São, ainda, produzidas substâncias que estimulam ou inibem a duplicação do DNA, determinando a ocorrência ou não da divisão celular (ver CONTROLE DA PROGRESSÃO DO CICLO CELULAR, matéria publicada neste blog no dia 13/09/2010). Nele, vários inibidores e mutações são capazes de bloquear a proliferação. O período G1 é o mais variável na maioria das células de animais e vegetais e, via de regra, ocupa muitas horas, durante as quais as células crescem, como mencionamos acima. Ele pode, em última análise, variar individualmente de célula a célula, em face de ser o que mais sofre influencia de fatores extracelulares. Há, entretanto, ciclos como os da Tetrahymena sp. e da Amoeba proteus, em que esse e período é “ausente”, e o G2 é o mais longo. Outro caso, em que o período G1 é “ausente” ou tem pequena duração, é o das células embrionárias iniciais, que começam a se dividir logo após a fecundação. Nesse caso, entretanto, não ocorre crescimento celular entre as divisões.

PERÍODO S: intervalo no qual ocorre a duplicação do DNA (ver DUPLICAÇÃO DO DNA, matéria publicada neste blog no dia 31/10/2010), processo fundamental para a divisão celular, já que garante que as células-filhas recebam todas as informações genéticas responsáveis pelas suas características. Em função dessa duplicação, cada “cromossomo interfásico” fica, como vimos anteriormente, constituído por duas cromátides (cromátides-imãs), unidas pelo centrômero. Lembramos que cada uma delas possui uma única molécula de DNA (ver teoria uninêmica, mencionada acima). Essa condição, duplicada, permanece durante a divisão célula até a metáfase, quando, na anáfase, em função da duplicação do centrômero, ocorre a separação das cromátides-irmãs, como mostra a figura a seguir.

S

A síntese de DNA é periódica, ficando restrita ao período S, como se pode constatar no gráfico abaixo, que mostra a variação do teor de DNA nuclear, representado por C, ao longo do ciclo celular. Nele, percebe-se que esse teor é duplicado, passando de 2C para 4C, durante o referido período. Dessa forma, do ponto de vista do DNA nuclear, durante o período S, uma célula diploide passa a tetraploide.

graf

PERÍODO G2: ocorre após a síntese de DNA e antes da divisão celular [entre a duplicação do DNA (período S) e o inicio da divisão celular]. Embora ocorra crescimento da célula durante esse período, ele é menos intenso do que no G1. Durante o período G2, a célula sintetiza, principalmente, moléculas relacionadas diretamente com a divisão, como as fibras do fuso acromático, que exercem importante papel na duplicação celular.

Ressaltamos que, ao contrário da síntese de DNA, que é periódica, como vimos acima, as sínteses de RNA e de proteína ocorrem continuamente durante toda a interfase. A síntese de RNA é mais intensa no G1 e no início de S, quando cerca de 80% dos RNAs sintetizados são representados por RNAr (RNA ribossômico). Os RNAs extranucleolares (RNAm e RNAt) são elaborados em picos durante os períodos G1 e G2. No que concerne às proteínas, embora sejam elaboradas continuamente, diferem em quantidade e em qualidade, em cada período da interfase.

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Responses

  1. Excelente explicação. Parabéns ao professor Djalma.


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