Introdução à Biologia/Célula/Divisão celular: diferenças entre revisões

Para que um organismo vivo possa crescer, as suas células precisam aumentar no seu tamanho, fazendo réplicas exactasexatas de todo o seu material genético, passando em seguida por um processo de divisão. Tal resulta em duas células filhas, cada uma com uma cópia completa do genoma (DNA).

À semelhança do que ocorre com um organismo no seu todo, também as células passam por uma espécie de ciclo de vida, em que o conjunto de processos de crescimento e divisão da célula se designa por '''ciclo celular''', que ocorre numa célula viva entre duas divisões celulares, ou seja, começa no momento em que a divisão celular que a originou acaba e o momento em que ela mesma se divide ou morre (toda a actividadeatividade celular cessa).

Contrariamente ao que ocorre com as bactérias em que o crescimento da célula e a replicação do DNA tomam lugar ao longo da maior parte do ciclo celular e os cromossomascromossomos duplicados são distribuídos às células filhas em associação com a membrana plasmática, nas células eucarióticas o ciclo celular é muito mais complexo, e consiste em distintas fases coordenadas: o crescimento da célula, a replicação do DNA, a distribuição dos cromossomascromossomos duplicados para as células filhas, e a divisão da célula.

A interfase corresponde ao período entre o final de uma divisão celular e o início da segunda, e a velocidade a que pode decorrer depende do tipo de célula. Embora durante este estádio da célula o DNA não seja visível ao microscópio óptico, corresponde a um período muito activoativo, uma vez que é nesta fase que se sintetizam proteínas e outros materiais necessários ao crescimento da célula. A Interfase é um período de intensa actividadeatividade e crescimento e divide-se nas seguintes fases:

Nesta fase sintetizam-se muitas proteínas necessárias áà formação de DNA, enzimas e RNA, e verifica-se também a formação de organitos celulares e, consequentemente, a célula cresce. Além do crescimento, a célula responde a estímulos, positivos ou negativos, e verifica o estado dos seus sistemas internos e se estiver tudo a funcionar normalmente a célula avança ao longo do ciclo.

Nesta fase a célula, que saiu da fase G1 e não prolifera, diz-se em estado quiescente do ciclo, encontrando-se em aparente estado de repouso. Aqui, as células mantêm-se metabolicamente activasativas mas não desenvolvem mais a não ser quando chamadas para o fazer por sinais extra celulares específicos, e assim de acordo com a necessidade retornam a G1 e continuam o ciclo. Dai, G0 ser considerada com uma interfase prolongada.

É nesta fase, também designada por fase de síntese, ocorre a auto-replicação das moléculas de DNA (diz-se no plural porque para cada cromossomacromossomo existe uma molécula de DNA), por outras palavras as células são capazes de sintetizar uma réplica exactaexata do genoma, decorrendo a fase de síntese (duplicação do DNA) com preservação da informação genética. A partir deste momento os cromossomas passam a possuir dois cromatídeos ligados por um centrómero.

O ciclo celular pode parar em determinados pontos e só avança se determinadas condições se verificarem, tais como a presença de uma quantidade adequada de nutrientes ou quando a célula atinge determinadas dimensões. A regulação do ciclo celular é realizada por ciclinas e por quinases ciclino-dependentes. Certas células, como os neuróniosneurônios, param de se dividir quando o animal atinge o estado adulto, mantendo-se durante o resto da vida do indivíduo na fase G0.

Existem dois momentos em que os mecanismos de regulação actuamatuam:

***São células que não se dividem mais, essas células permaneceram neste estádio até à sua morte, são exemplos os neuróniosneurônios e as células das fibras musculares.

**Antes de se iniciar a mitose existe outro momento de controlo, se a replicação do DNA não ocorreu correctamentecorretamente o ciclo pode ser interrompido e a célula volta a iniciar a fase S.

É um processo de divisão celular, observável ao M.O. durante o qual ocorre essencialmente a duplicação dos cromossomascromossomos e sua distribuição às células-filhas, ou seja, a célula-mãe dá origem a duas células-filhas, recebendo cada uma delas um jogo cromossómicocromossômico igual ao da célula-mãe, mantendo-se inalterável o número de cromossomascromossomos específicos (2n –> 2n cromossomascromossomos). O processo de divisão mitótica compreende morfologicamente duas etapas cinéticas. A primeira caracteriza-se pela formação dos núcleos-filhos e tem o nome de nucleocinese. A segunda, quase simultânea com a primeira, origina a separação do citoplasma para formar duas células-filhas, designa-se citocinese.

A duração e viabilidade da mitose varia com o tipo de célula, de organismo e de tecido e é dependente de variações, quando sujeitas ou submetidas a diferentes factoresfatores (ex.: temperatura). Apesar da mitose ser um processo contínuo, geralmente considera-se por uma questão de facilidade, que esta decorre morfológica e cineticamente numa sequência de etapas, subdivididas em cinco fases, designadas por: '''Prófase, Prometafase, Metáfase, Anáfase e Telofase'''.

*Ocorre a condensação gradual dos longos e finos filamentos de cromatina até à individualização dos cromossomascromossomos, já mais encurtados e espessos com forma de bastonete, possibilitando assim o seu visionamento no M.O;

*Os dois pares de centríolos, localizados na região perinuclear, formando cada um, um centrossomacentrossomo, começam a deslocar-se em sentidos opostos no citoplasma perinuclear, ficando um par de centríolos em cada pólo da célula.

*Com o desaparecimento completo do invólucro nuclear e do nucléolo, cada cromossomacromossomo inicia o seu processo de orientação e deslocamento para o plano equatorial do fuso.

*Os cromatídeos ligados às fibrilas do fuso através dos centrómeroscentrômeros.

*Os cromossomascromossomos atingem a máxima condensação;

*O fuso acromático completa o desenvolvimento e as fibras do fuso mitótico ligam-se aos cinetocoros (centrómero) dos cromossomascromossomos (as outras fribrilas ligam os dois centríolos);

*Os cromossomascromossomos encontram-se alinhados no plano equatorial do fuso acromáticacromático (plano equidistante dos dois pólos da células), por meio dos seus centrómeroscentrômeros, constituindo a Placa equatorial.

*Clivagem dos centrómeros, com consequente separação dos cromossomascromossomos metafásicos;

*Afastamento dos cromatídeos (cromossomas-filhos) para os pólos - ascensão polar - deslocando-se para os centríolos, seguindo a direcçãodireção dos túbulos do fuso;

*Consequente alongamento da célula. Ao separarem-se do seu cromossomacromossomo, cada um dos dois cromatídeos dum mesmo cromossomacromossomo torna-se num cromossomacromossomo monocromatídeo constituído apenas por uma molécula de DNA/proteínas.

*Aparecimento do invólucro nuclear rodeando os cromossomascromossomos de cada pólo da célula, passando a existir dois núcleos com informação genética igual.

*Os cromossomascromossomos despiralizam-se gradualmente, tornando-se menos condensados.

A Meiose (do grego ''meioun'' que significa diminuir), em termos gerais, trata-se de um processo que compreende duas divisões celulares consecutivas e complementares/divisões nucleares sucessivas, que ocorre no ciclo dos seres vivos que se reproduzem sexualmente, das quais a 1ª divisão (MEIOSE I) é reducional ou heterotípica por reduzir a metade o número de cromossomascromossomos de cada célula (2n →n) e a 2ª divisão (MEIOSE II) é homotípica ou equacional por separar cromatídios e não cromossomascromossomos inteiros (n→n).

Este processo não é mais do que um processo de diferenciação e maturação dos gâmetasgametas, com divisão nuclear de tipo especial, que resulta na redução a metade do número de cromossomascromossomos de cada indivíduo.

Além da redução de cromossomascromossomos ao valor haplóidehaploide, a meiose inclui também processos adicionais como a recombinação ou crossing-over bem como a síntese de RNAs e proteínas que têm grande significado para o desenvolvimento e sobrevivência dos organismos que se reproduzem sexualmente.

A reprodução sexual é característica apenas dos organismos eucariótas. Durante a formação dos gâmetasgametas, o número de cromossomascromossomos é reduzido a metade mas retoma o seu valor inicial quando dois gâmetasgametas se fundem durante a fecundação.

Apesar de continua, é normalmente dividida em cinco estados consecutivos de acordo com as principais actividadesatividades dos cromossomas: condensação da cromatina em cromossomas muito finos de número diplóide (estado Lptóteno), emparelhamento de cromossomas homólogos (morfologia e estrutura semelhante) (estado Zigóteno), recombinação (estado Paquíteno) (em que ocorre o fenómeno de sobrecruzamento ou crossing-over entre os cromossomascromossomos homólogos completamente emparelhados, que consiste de trocas físicas entre homólogos através de um processo de fracturafratura e reunião dos segmentos do cromossomacromossomo, mais precisamente entre cromatidíos internos não irmãos de cada bivalente/cada tétrada - ocorre nos pontos designados por quiasma) (estado Diplóteno), síntese e recondensação (estado Dictióteno ou Diacinese – período de grande actividadeatividade metabólica, em que os homólogos distribuem-se pelo centro da célula e se inicia a diferenciação do fuso acromático, ocorrendo a desintegração do invólucro nuclear e dos nucléolos, bem como um alto grau de condensação dos cromossomas). O número e posição dos quiasmas é variável e representam a prova morfológica da ocorrência do fenómeno de crossing-over. Os cromossomascromossomos homólogos tornam-se tão largamente separados uns dos outros que parece que se repelem entre si, exceptoexceto onde há quiasmas.

Nesta fase as tétradas cromossómicas ligam-se aos microtúbulos do fuso acromático, que entretanto se diferenciou pelos cinetocoros e dispõem-se na placa equatorial. Os cromossomascromossomos homólogos de cada par preparam-se para se separar.

Ocorre a Nesta fase dá-se a ascensão aleatória para pólos opostos do fuso acromático de metade dos bivalentes (redução cromática). Recebendo casa um dos pólos do fuso um número haplóide de cromossomas, quando a anáfase I se completa. Os diferentes pares de cromossomas separam-se independentemente uns dos outros, de maneira que qualquer combinação de cromossomas de origem materna ou paterna pode encontrar-se num pólo do fuso. Na espécie humana com 23 pares de cromossomas são possíveis vários tipos de combinações de cromossomascromossomos maternos e paternos. Dado que cada cromossoma é constituído por dois cromatídios, a quantidade de DNA presente em cada pólo do fuso tem o valor diplóide (2n).

Terminada a migração polar dos cromatídeos, que são cromossomas inteiros, reconstituem-se os respectivos núcleos, pela diferenciação do invólucro nuclear, nucléolos e pelo fenómenofenômeno de citodiérese. Como consequência cada núcleo contém a quantidade 1n de DNA (valor haplóide) equivalente a um quarto da quantidade de DNA presente em G2 na célula original ao entrar em meiose. Os quatro núcleos formados têm destinos divergentes nas plantas e nos animais.