BIOLOGIA CELULAR RESUMO MITOSE E MEIOSE

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MITOSE E MEIOSE
Células surgem de outras células já
existentes a partir do processo de divisão
❏ MITOSE
Ocorre em células somáticas (2n) com a
finalidade de crescimento durante o
desenvolvimento, reposição ou renovação
das células, reparo e reprodução
★ Interfase G1 / S / G2
A intérfase é um período de intensa
síntese de todos os constituintes
celulares. Quando a célula recebe o sinal
para divisão, sintetiza os componentes
necessários para esse processo e dobra
seu volume para possibilitar que duas
novas células aproximadamente iguais no
tamanho e na composição sejam
originadas por mitose. Quase todos os
constituintes celulares são produzidos
continuamente na intérfase
- Cromossomos ocorrem como
filamentos distendidos
- Período de intensa síntese de
todos os constituintes celulares
- Crescimento da célula
- Replicação do DNA; síntese de
histonas (fase S)
Quase todos os constituintes celulares
são produzidos continuamente na
intérfase, ocorrendo intensa transcrição e
tradução, multiplicação de organelas,
aumento da membrana plasmática e do
citoesqueleto. Alguns constituintes,
porém, são produzidos apenas em
determinado período, como o DNA, que é
sintetizado somente em uma subfase da
intérfase denominada S. Da mesma
maneira, as proteínas histônicas são
também intensamente sintetizadas no
citoplasma nessa subfase. O período que
antecede S é denominado de G1 e o que
sucede S é chamado G2.
No caso em que a célula permanece em
intérfase por anos sem se dividir, a
subfase G1 é denominada G0.
Geralmente, células em G0 são muito
diferenciadas, não se dividem mais e
estão voltadas para suas funções, como
secreção (p.ex., célula caliciforme),
condução de impulso nervoso
(neurônios), defesa do organismo contra
patógenos (macrófagos), entre outras.
Algumas, ainda, como a maioria dos
linfócitos do sangue humano e
hepatócitos em G0, podem voltar a se
dividir se houver um estímulo. Portanto, é
em algum momento de G1 que a célula
recebe o estímulo para dividir. Em G1-S
da intérfase, ocorre outro evento
importante para o processo de divisão
celular, que é a duplicação do
centrossomo. Essa estrutura é um “centro
organizador de microtúbulos”, formada por
um par de centríolos, localizada próximo
ao envoltório nuclear. A duplicação dessa
estrutura durante a intérfase vai garantir a
formação de dois pólos do fuso e que
cada célula-filha receba um centrossomo.
A duplicação do DNA na subfase S é um
evento muito importante do ciclo celular,
pois garante que as células-filhas possam
receber uma cópia exata de cada
molécula de DNA da célula parental.
Durante a fase S, cada molécula de DNA
dá origem a outra idêntica a ela, de tal
forma que, em G2, a célula humana
contém 92 moléculas de DNA, sendo que
cada um dos 46 cromossomos contém
duas moléculas de DNA (denominadas
cromátides-irmãs) que se mantêm
associadas por complexos proteicos
denominados coesinas. Essas células
continuam diplóides, tendo 2n = 46
cromossomos, embora com o dobro do
conteúdo de DNA
A subfase G2 é o período em que a célula
verifica, por exemplo, se todo DNA duplica
corretamente e se houve aumento
adequado do volume, antes de iniciar a
divisão celular propriamente dita.
Portanto, as subfases S e G2 ocorrem
somente em células que irão se dividir
★ Prófase
A prófase se caracteriza pelo início da
condensação da cromatina. Ocorre
gradativamente a fragmentação do
nucléolo, cujos componentes, em parte,
dispersam-se pelo citoplasma na forma de
corpúsculos de ribonucleoproteínas e, em
parte, permanecem associados à periferia
dos cromossomos. Os dois centrossomos,
cada um com seu par de centríolos,
começam a se mover para pólos opostos
da célula e, entre eles, pode-se observar
a formação das fibras (= microtúbulos)
polares.
★ Prometáfase
Na pró-metáfase, a cromatina encontra-se
mais condensada, mostrando filamentos
mais grossos e curtos, e o nucléolo não é
mais visualizado. O envoltório nuclear e
as organelas membranosas,
fragmentam-se em pequenas vesículas.
Os centrossomos continuam migrando
para os polos opostos. Forma-se o
cinetocoro, estrutura proteica ligada à
região do centrômero de cada
cromátide-irmã, na qual os microtúbulos
do fuso, denominados cinetocóricos,
associam-se e exercem tensão sobre
essas cromátides
★ Metáfase
A metáfase é a fase em que a cromatina
atinge o máximo de condensação. A
tensão proporcional que os microtúbulos
exercem em direções opostas sobre as
cromátides-irmãs leva os cromossomos a
assumir uma posição de equilíbrio em um
plano na região equatorial da célula entre
os dois pólos.
★ Anáfase
A anáfase começa abruptamente com a
separação das cromátides-irmãs, que se
movem para os polos. O posicionamento
de cada homólogo do par independente
um do outro no equador da célula permite
que, ao separar as cromátides-irmãs,
cada célula-filha receba todos os pares de
cromossomos, mantendo assim a ploidia.
O movimento das cromátides-irmãs (cada
uma agora denominada
cromossomo-filho) para pólos opostos é
resultante da combinação de dois
processos, denominados anáfase A e B,
que estão relacionados com a mecânica
do fuso mitótico.
★ Telófase
A telófase se caracteriza pela
reestruturação do envoltório nuclear a
partir da reassociação dos componentes
dispersos pelo citosol na pró-metáfase. As
vesículas das membranas do envoltório
nuclear se fundem em torno dos
cromossomos, os complexos de poro se
inserem nas membranas, a lâmina nuclear
se reorganiza e, ao final da telófase, o
envoltório nuclear está totalmente
reconstituído. Os cromossomos irão se
descompactar gradativamente até o final
dessa fase, assumindo o estado mais
distendido da cromatina e característico
da intérfase. O nucléolo é reconstituído a
partir dos fragmentos dissociados na
prófase. Os microtúbulos cinetocóricos
desaparecem e os polares permanecem
apenas na região equatorial, na qual se
dará a citocinese. As organelas
membranosas são reconstituídas e,
juntamente com as demais, são
distribuídas aleatoriamente entre as duas
células-filhas.
★ Citocinese
A citocinese é a divisão citoplasmática da
célula em duas, de maneira a assegurar
que cada célula-filha receba um núcleo e
quantidades suficientes dos constituintes
celulares. O local em que vai ocorrer a
citocinese é marcado na anáfase por um
anel de actina e miosina II, associado à
membrana plasmática, na região
equatorial, denominado anel contrátil. Na
telófase, esse anel contrai e essa região,
também marcada pelo fuso residual de
microtúbulos polares, vai sendo
estrangulada, dividindo a célula em duas.
❏ MEIOSE
O processo meiótico envolve duas
divisões nucleares e citoplasmáticas
sucessivas, denominadas meiose I e
meiose II, resultando em quatro novas
células haplóides. Portanto, uma célula
2C replica seu DNA na interfase,
tornando-se 4C, e após as duas divisões,
dá origem a quatro células C.
Ocorre em células da linhagem
germinativa masculina e feminina, com a
importância de reduzir a metade o número
de cromossomos dos gametas e a fonte
de variabilidade genética
★ Prófase I
A prófase I é a fase mais longa e
complexa e, por isso, foi subdividida em
leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno
e diacinese. A prófase I começa quando a
cromatina interfásica inicia a
condensação.
No leptóteno, os cromossomos, já
duplicados, aparecem como filamentos
longos, apresentando regiões mais
compactadas intercaladas com outras
ainda pouco condensadas, dando um
aspecto granular ao filamento. Esses
grânulos são denominados cromômeros.
Nessa fase, os cromossomos se
associam ao envoltório nuclear por seus
telômeros, facilitando, graças à fluidez da
membrana, a aproximação e a associação
entre os cromossomos homólogos.
No zigóteno, emparelham-se
longitudinalmente em um processo
conhecido como sinapse e, entre eles,
aparece uma estrutura proteica
denominada complexo sinaptonêmico.
Atribui-se ao complexo sinaptonêmico a
função de estabilizar o emparelhamento,
de forma a permitir a ocorrência de
permuta entre as cromátides homólogas.
No paquíteno, os cromossomos já se
encontram mais condensados e
totalmente emparelhados,e o evento
mais importante dessa fase é a permuta,
ou crossing-over, na qual cromátides
homólogas trocam pedaços equivalentes,
resultando em uma nova combinação de
genes dos pais
No diplóteno o complexo sinaptonêmico,
então, desorganiza-se e os cromossomos
homólogos começam a se separar, mas
permanecem unidos em algumas regiões
em que ocorreu permuta. Esses locais
são denominados quiasmas. Pode ocorrer
mais de uma permuta no mesmo par de
cromossomos e, portanto, estes ficam
“presos” nesses pontos quando se inicia a
separação.
Na diacinese, os quiasmas deslocam-se
para as extremidades dos cromossomos,
inclusive podendo diminuir em número
★ Metáfase I
A metáfase I é a fase em que os
cromossomos atingem o seu grau máximo
de condensação e ainda permanecem
unidos. em suas extremidades pelos
quiasmas. Nessa etapa, o envoltório
nuclear e o nucléolo já desapareceram e
os cromossomos se localizam na região
central da célula, dita equatorial, entre os
dois pólos opostos, onde se localizam os
centrossomos. Em cada cromossomo
homólogo duplicado, portanto constituído
por duas cromátides-irmãs, haverá
apenas um cinetocoro, resultante da
fusão dos cinetócoros-irmãos
★ Anáfase I
Na anáfase I, ocorre a separação dos
cromossomos homólogos, que migram
para pólos opostos, reduzindo à metade o
número de cromossomos em cada célula
formada. Portanto, cada célula receberá
um dos cromossomos de cada par de
homólogos, cada um com duas
cromátides-irmãs.
★ Telófase I / Citocinese
Na telófase I, os cromossomos
descondensam, o envoltório nuclear é
reconstituído e ocorre a citocinese. Essas
duas células formadas ao final da meiose
I são haploides (n), embora ainda tenham
a quantidade de DNA duplicada (2C), já
que cada cromossomo do par é
constituído de duas cromátides. Ocorre a
reorganização do envoltório nuclear,
descondensação do cromossomo e
aparecimento do anel contrátil
★ Prófase II
A prófase II é muito rápida: os
cromossomos reiniciam a condensação,
formam-se dois novos fusos e o envoltório
nuclear é desestruturado.
★ Metáfase II / Anáfase II
Na metáfase II, os cromossomos, com
suas duas cromátides-irmãs ligadas pelo
cinetocoro às fibras de fusos opostos,
alinham-se na região central da célula. A
migração das cromátides-irmãs de cada
cromossomo para pólos opostos
caracteriza a anáfase II. Essas cromátides
serão denominadas cromossomos filhos.
★ Telófase II / Citocinese
Na telófase II, os cromossomos
descondensam-se, organizam-se novos
núcleos com a reconstituição do envoltório
nuclear e o nucléolo reaparecem. Uma
nova citocinese dará origem a quatro
células haplóides (n), que ficarão também
com a metade da quantidade de DNA (C)
de uma célula diploide.