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Divisão Celular – Resumo 1. Introdução: Divisão celular é o processo que ocorre nos seres vivos, através do qual uma célula, chamada célula-mãe, se divide em duas (mitose) ou quatro (meiose) células-filhas, com toda a informação genética relativa à espécie. Este processo faz parte do ciclo celular. 2. Conceitos prévios: a. Cromossomo: Estrutura que contém uma longa molécula de DNA associada a proteínas histonas, visível ao microscópio ótico em células metafásicas. b. Cromossomos homólogos: São cromossomos semelhantes na forma e no tamanho, presente aos pares em células diploides (2n). 3. Ciclo Celular – Fase M: Durante a fase mitótica (M), a célula divide seu DNA duplicado e o citoplasma para formar duas novas células. a. Mitose: Na mitose, o DNA nuclear se condensa em cromossomos visíveis e é separado pelo fuso mitótico, uma estrutura especializada formada por microtúbulos. A mitose acontece em quatro etapas: prófase (algumas vezes dividida em prófase inicial e prometafase), metáfase, anáfase, e telófase. As funções da mitose estão relacionadas ao crescimento e a regeneração de tecidos (em multicelulares) e a reprodução (em unicelulares). A mitose é caracterizada por uma célula mãe originar duas células-filha idênticas, com o mesmo número de cromossomos. Basicamente é uma duplicação de DNA para uma divisão da célula. i. Prófase: caracteriza-se pela individualização dos cromossomos duplicados no interior do núcleo, pelo aparecimento do fuso mitótico e pela decomposição da membrana nuclear (carioteca) e é o início da mitose. Acontece duplicação dos centríolos e formação dos fusos mitóticos. É a etapa mais longa da mitose. As cromatinas espiralizam-se, tornando-se progressivamente mais condensadas, curtas e grossas, formando os cromossomos. Os centrossomos (dois pares de centríolos) afastam-se para polos opostos, formando entre eles o fuso acromático. O fuso acromático (ou fuso mitótico) é formado por feixes de fibrilas de microtúbulos proteicos, que são feitos de tubulina. No final da prófase, o(s) nucléolo(s) desaparece(m) e o invólucro nuclear desagrega-se. ii. Metáfase: Ao final da prófase, a carioteca se desintegra, dando liberdade aos cromossomos que já estão muito condensados. Eles migram para a região equatorial da célula, que fica no meio do caminho entre os pólos da célula. Para a realização deste movimento há a participação dos microtúbulos do fuso e proteínas motoras geradoras de força que se localizam próximas aos cinetócoros. O cinetócoro é uma estrutura proteica presente na região do centrômero. 1. Fuso astral: Partem do cinetócoro em direção ao pólo próximo. 2. Fuso interpolar: Partem de um pólo e se estendem pela célula até alcançar o outro. Alguns microtúbulos não estão ligados aos cinetócoros. Não se sabe ao certo a função destes. Quando um cinetócoro liga-se às fibras do fuso de um dos pólos, o cinetócoro da cromátide irmã se liga às fibras do fuso do lado oposto, para que as cromátides sejam puxadas para pólos opostos da célula. Os microtúbulos que estão ligados nos cinetócoros das cromátides irmãs começam se encurtar e degradar os materiais que mantém as cromátides irmãs juntas, dessa forma acaba tencionando o centrômero. O equilíbrio entre as tensões desses microtúbulos de ambos os pólos puxa os cromossomos para a região mediana da célula. Através do trabalho das fibras do fuso, os cromossomos duplicados se posicionam em um único plano na região equatorial da célula. O alinhamento correto dos cromossomos e das cromátides irmãs é extremamente necessário para a correta distribuição do material genético para as células filhas. Este plano equatorial é chamado de placa metafásica e esta é a origem do nome desta fase do ciclo celular. Para que a mitose tenha continuidade, cada cromossomo precisa estar preso às fibras dos dois pólos do fuso. Caso isso não aconteça, na hora da separação das cromátides irmãs, pode haver um erro em na distribuição entre as células filhas. Em alguns momentos do ciclo celular há a necessidade de verificar se há danos nas moléculas de DNA e posição dos cromossomos durante a divisão celular. Esses pontos do ciclo celular são chamados de pontos de checagem. Nesta fase da mitose há um ponto de checagem. iii. Anáfase: A anáfase é a fase na qual as cromátides irmãs dos cromossomos duplicados são separadas, puxadas através do encurtamento dos microtúbulos que estão ligados aos cinetócoros e da degradação das moléculas de tubulina que mantém as cromátides irmãs juntas. As cromátides irmãs são levadas para os pólos opostos da célula à medida que os microtúbulos se encurtam. A partir do momento que as cromátides irmãs foram separadas, elas passam a se chamar cromossomos. Esse movimento duplo separa os grupos de cromossomos em distintos espaços dentro da célula em divisão. Assim que os cromossomos se separam, eles começam se descondensar em uma rede de fibras de cromatina, e há a reconstituição das organelas que se desorganizaram no início da divisão celular. Esse é o início da fase chamada de telófase, a última fase da divisão celular. iv. Telófase: Assim que os cromossomos chegam aos pólos, puxados pelas fibras do fuso através do encurtamento dos microtúbulos, eles começam a se descondensar em uma rede de fibras de cromatina, e as organelas que tiveram o seu material desorganizado se reconstituem. Uma membrana nuclear se organiza ao redor de cada conjunto de cromossomos. À medida que os cromossomos se descondensam, as vesículas membranosas que foram formadas no processo de ruptura da carioteca durante a prófase prendem-se aos mesmos e se fundem, reconstituindo as cariotecas. O que estabiliza as cariotecas em formação são as moléculas de laminina. Os complexos do poro também são reconstituídos. Com a descondensação das regiões cromossômicas organizadoras do nucléolo, os nucléolos reaparecem e a célula volta a produzir RNA. v. Citocinese: A citocinese é o processo pelo qual o citoplasma é clivado em dois. Normalmente começa na anáfase, mas não é finalizada até que os dois núcleos-filho sejam formados. Enquanto a mitose envolve uma estrutura transiente baseada em microtúbulos: o fuso mitótico, a citocinese, nas células animais, envolve uma estrutura transiente baseada em filamentos de actina e miosina: o anel contrátil. No entanto, o plano de clivagem e o tempo de citocinese são determinados pelo fuso mitótico.
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