DIVISÃO CELULAR Os seres vivos multiplicam suas células com a finalidade de reproduzir-se, crescer e repor células perdidas. Os mais simples, como os seres procariontes, apenas duplicam seu DNA, partem a célula em dois e, de uma, originam duas, semelhantes à célula-mãe. Seres mais complexos, como os eucariontes, passam por diversas etapas até chegar às células-filhas desejadas. Para crescer ou repor células que se perderam, o organismo faz mitose. Todavia, quando é necessário gerar gametas, com a finalidade de reproduzir-se, faz meiose. INTÉRFASE A intérfase é o período que precede a divisão de uma célula. Há células que ficam alguns dias em intérfase. Outras, algumas horas e, depois, já iniciam seu processo de divisão. Na intérfase, a célula está em grande atividade. Seu núcleo, nesse momento, é chamado núcleo interfásico ou metabólico, pois trabalha em intenso metabolismo. Na intérfase, momentos antes da divisão celular, o DNA autoduplica-se. Como os cromossomos são feitos de DNA, sua autoduplicação resulta na duplicação dos cromossomos. Dessa forma, os cromossomos já iniciam a divisão celular duplicados. MITOSE ESCOLA ESTADUAL DE ENSINO MÉDIO PADRE REUS Biologia- 3º trim- 1º anos Professora: Patrícia Perez A mitose é o processo de multiplicação da célula que se caracteriza por uma duplicação cromossômica e uma divisão celular. O resultado é que as células-filhas possuirão o mesmo número de cromossomos que a célula-mãe. Por isso a mitose é chamada de divisão equitativa. Embora a mitose seja um processo dinâmico, é comum dividi-la em quatro fases para entendê-la melhor: prófase, metáfase, anáfase e telófase. Prófase Cada cromossomo apresenta duas cromátides-irmãs. Que começam a espiralizar e tornam-se mais curtas, grossas e visíveis. Com isso, o cromossomo começa a se condensar. Os centríolos duplicados começam a migrar para os polos opostos da célula. Ao redor de cada centríolo aparece o áster, conjunto de proteínas, e entre os dois centríolos surgem fibras, que formarão o fuso mitótico ou acromático. O núcleo começa a ganhar água do citoplasma, os nucléolos desmancham-se a carioteca despedaça-se e os cromossomos esparramam-se pelo citoplasma. Metáfase os cromossomos atingem o máximo grau de condensação. Ficam muito mais visíveis. O fuso completa-se e os cromossomos ligam-se às suas fibras pelo cinetócoro, proteína localizada na região do centrômero, no equador da célula, apresentando uma disposição chamada placa equatorial. Ligados às fibras do fuso, os cromossomos duplicados dispõem cada uma de suas cromátides-irmãs voltada para um dos polos da célula. Os centrômeros dividem-se e as cromátidesirmãs começam a migrar para os polos.
Anáfase as cromátides-irmãs são separadas e migram para os polos, como se deslizassem pelas fibras do fuso. Cada polo da célula receberá um lote de cromátides em número igual ao da célula-mãe. A anáfase termina quando as cromátides, agora cromossomos-filhos, chegam aos polos. Telófase ao chegarem aos polos, os novos cromossomos desespiralizam-se. A carioteca reorganiza-se em torno de cada lote de cromossomos e os nucléolos reaparecem. O fenômeno de reorganização do núcleo chama-se cariocinese. Antes de ela ser concluída, o citoplasma começa a ser dividido. Uma força centrípeta vai separando a célula-mãe em duas células-filhas. Esse movimento é chamado citocinese. MEIOSE Nos seres de reprodução sexuada, a partir de uma célula são formadas quatro células-filhas, cada uma com a metade do número de cromossomos da célula-mãe. Essas células são os gametas. Os genes misturam-se ao se formarem os gametas, resultando em indivíduos com as características dos pais sem serem, todavia, cópias exatas deles. O gameta é uma célula haploide (n), resultante de meiose, que, ao se unir a um outro gameta, num fenômeno chamado fecundação ou fertilização, origina uma nova célula (2n), chamado ovo ou zigoto, a primeira célula do novo ser vivo. Nos seres humanos, os gametas são os óvulos e os espermatozoides. A meiose, embora dinâmica, pode ser definida didaticamente em duas divisões celulares: Divisão I: com a divisão dos cromossomos, formam-se duas células, com a metade dos cromossomos da célula-mãe. Divisão II: com a divisão das cromátides, formam-se quatro células, mantendo-se o número de cromossomos. Imagine que a célula que vai dividir-se por meiose é uma célula diploide com dois pares de cromossomos homólogos (2n = 4). Os cromossomos já estão duplicados, embora continuem finos e longos. Ao final da meiose, essa célula deverá ter originado quatro células-filhas com a metade do seu número cromossômico (n = 2).
Prófase I Os cromossomos iniciam a prófase I duplicados porque o DNA já se duplicou na intérfase. É exatamente nessa primeira fase da meiose que ocorre a mistura entre os genes, pois haverá permuta entre os cromossomos, garantindo a necessária diversidade aos futuros seres vivos. A prófase I é dividida em cinco etapas: leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese. Leptóteno Os cromossomos estão finos e longos e é nessa etapa que eles começam a espiralizar-se. A espiralização dos cromossomos não ocorre de uma vez. Por isso, há regiões que se condensam antes de outras, formando pequenos nós chamados cromômeros. Zigóteno Os cromossomos homólogos emparelham-se colocando os cromômeros lado a lado. O emparelhamento entre os homólogos é a sinapse. Os cromossomos continuam se espiralizando. Paquíteno os cromossomos estão bem condensados, portanto, mais curtos e mais grossos. Agora, totalmente emparelhados (dois cromossomos homólogos ou quatro cromátides). E é nessa etapa que as cromátides de cromossomos homólogos, ao se tocarem, podem quebrar, soldando-se em seguida. Ao serem soldadas, segmentos de uma cromátide soldam-se na cromátide do outro cromossomo homólogo, estabelecendo uma permutação ou crossing-over. Diplóteno os cromossomos estão mais condensados e, portanto, mais visíveis. Tão visíveis que é possível perceber que cada um deles possui duas cromátides. O ponto de cruzamento entre duas cromátides homólogas chama-se quiasma, consequência do crossing-over. Diacinese - os cromossomos homólogos separam-se, deslizando uma cromátide sobre a outra. A impressão que se tem é a de que os quiasmas deslizam. Esse fenômeno é a terminalização dos quiasmas. A carioteca desfaz-se e os cromossomos homólogos vão para o equador da célula, finalizando a prófase I.
Metáfase I A condensação dos cromossomos é máxima e eles estão presos às fibras do fuso, formado durante a prófase I. Cada cromossomo homólogo, por meio de seus cinetócoros, liga-se a uma fibra do fuso, dispondo-se na região central da célula e formando a placa equatorial. Anáfase I As fibras do fuso rompem-se e cada cromossomos homólogo migra para um polo da célula. Os centrômeros não se rompem e o cromossomo inteiro migra com suas duas cromátides. Na mitose, cada polo da célula recebia uma cromátide-irmã. Aqui, cada polo recebe um cromossomo homólogo de cada par. Telófase I Os cromossomos desespiralizam-se, a carioteca e os nucléolos reorganizam-se e o fuso desfaz-se. Entre e primeira e a segunda divisão. Ás vezes, pode existir um pequeno intervalo de tempo chamado intercinese. Portanto, a intercinese não constitui uma fase, mas sim um intervalo entre uma e outra divisão da meiose. No final da divisão I, formam-se duas células com a metade do número de cromossomos da célula original. São, portanto, células haploides (n). São essas células que agora sofrerão a divisão II. Prófase II Os cromossomos voltam a condensar-se e, novamente, forma-se o fuso. A carioteca e os nucléolos, progressivamente desaparecem. Metáfase II Os cromossomos, já espiralizados ao máximo, prendem-se às fibras do fuso por meio dos cinetócoros, e cada uma das cromátides volta-se para um dos polos da célula.
Anáfase II Os centrômeros partem-se e as cromátides-irmãs, agora cromossomos irmãos, migram para os polos, onde formarão os núcleos das futuras células. Telófase II Os cromossomos desespiralizam-se, tornando-se longos e finos. Os nucléolos e a carioteca reorganizam-se. Em cada polo, de cada uma das células, há um núcleo com n cromossomos. As fibras do fuso desaparecem e as células começam a citocinese (divisão do seu citoplasma). Atividades 1. (Unicamp- SP) A intérfase é um período em que as células estão em repouso. Você concorda? Justifique sua resposta. 2. Em que tipos de célula ocorre a meiose? 3. Considere uma célula diploide com 52 cromossomos e responda: a) Na mitose, ela produzirá quantas células? E com quantos cromossomos cada uma? b) Na meiose, ela produzirá quantas células? E com quantos cromossomos cada uma? 4. O que acontece com as cromátides-irmãs durante a anáfase da mitose? 5. O que é intercinese? 6. Nos seres humanos, os gametas são os: 7. O que é citocinese? 8. Certa espécie animal tem número diplóide de cromossomos igual a 8 (2n=8). Uma célula de um indivíduo dessa espécie encontra-se em divisão e apresenta 4 cromossomos simples sendo puxados para cada pólo. A partir dessa informação, pode-se afirmar que a referida célula se encontra? 9. De que maneira a meiose pode contribuir para a diversidade genética dos organismos? Organismos que se dividem por mitose e outros por meiose possuem o mesmo nível de diversidade genética? Discorra sobre sua resposta. 10. Em organismos de reprodução sexuada ocorrem em geral dois tipos de divisão celular: a mitose e a meiose. Considerando estes dois tipos de divisão, responda aos itens a seguir: a) Em que fase da mitose ocorre a separação das cromátides irmãs? b) Na espécie humana quantos cromossomos recebem cada célula no final da mitose? c) Qual é o principal objetivo da divisão meiótica? d) Em qual órgão masculino ocorrem as divisões meióticas? e) Qual é a importância do crossing-over na prófase I da meiose?