Mitose

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Morfologia – BCM Valdir Med20 
Mitose 
A divisão celular é o período em que a célula reparte igual o seu conteúdo, já duplicado na 
interfase, em duas células denominadas células filhas. Esse período inclui essencialmente 
dois processos : a partilha exata do material nuclear, chamada, no sentido estrito, de 
mitose ou cariocinese; e a divisão citoplasmática ou citocinese. A mitose é subdividida em 
quatro etapas: prófase, metáfase, anáfase e telófase. 
PRÓFASE 
Caracteriza – se pela condensação gradual das fibras de cromatina, até formar 
cromossomos. Esse processo os torna visivelmente individualizados. A condensação é 
induzida pelo complexo ciclina – Cdk, que quando ativado fosforila as condensinas. As 
condensinas fosforiladas por sua vez ligam – se a cromatina e promovem a condensação 
progressiva das fibras até formar os cromossomos. A medida que vai sendo fosforilada, a 
cromatina vai se tornado inativa, deixando de transcrever RNA, até que finalmente, as 
sínteses de RNAm e RNA r param e a de RNAt se reduz consideravelmente. Os nucléolos se 
desorganizam nesta fase e voltam a se reorganizar na telófase. Enquanto isso, no 
citoplasma, centrossomos agem na formação do fuso com centro nucleadores da 
polimerização de tubulina em microtúbulos. Existem dois centrossomos no citoesqueleto 
em função de já terem sido duplicados na interfase, os quais migram para os polo opostos 
da célula. À medida que se afastam, entre eles são polimeralizados microtúbulos. Essa fase, 
também é caracterizada pela desintegração completa do envoltório nuclear para permitir 
o acesso dos microtúbulos do fuso aos cromossomos. As membranas nucleares se rompem 
em vários pontos simultaneamente, originando vesículas membranosas, 
morfologicamente semelhantes às vesículas do retículo endoplasmático que se dispersam 
no citoplasma; os complexos de poro se dissociam e a lâmina nuclear se despolimeraliza. A 
fosforilação de proteínas intrínsecas da membrana nuclear e das diferentes proteínas 
laminas é fator crucial para o desmantelamento do envoltório. Essa fosforilação é feita 
pelo complexo ciclina – Cdk. Com a ruptura do envoltório nuclear, alguns microtúbulos se 
prendem ao cinetócoro que na altura dos centrômeros dos cromossomos, agora se 
apresentam maduros. Esses passam a ser chamados de microtúbulos cinetocóricos. São 
eles os responsáveis por direcionar os cromossomos para a região equatorial da célula. 
Estes últimos eventos da prófase desde a ruptura do envoltório nuclear são considerados 
por muitos autores, como pertencentes a uma fase distinta que denominam prometáfase. 
METÁFASE 
Os cromossomos atingem um avançado estado de condensação e portanto é o momento 
em que as duas cromátides se tornam realmente visíveis ao microscópio óptico. O início 
desta fase é definido pela complementação do alinhamento dos cromossomos na região 
equatorial da célula formando a placa metafásica. O fuso é constituído por dois hemifusos. 
Estes se compõe de três tipos de fibras : as polares que partem dos centrossomos 
localizados nos dois polos opostos e que se interdigitam na região central da célula, sem 
alcançar os polos opostos; as cinetocóricas que ligam cada cromossomo aos dois polos das 
células; e as fibras livres, mais curtas, não ligadas aos polos ou aos cinetócoros, de origem 
e função desconhecida. 
ANÁFASE 
Nesta fase, começam os eventos finais da mitose, quando ocorre a ruptura do equilíbrio 
metafásico, com a separação e migração das cromátides – irmãs que passam a ser 
chamados de cromossomos filhos. Essa liberação ocorre da degradação da coesina 
centromérica por uma protease chamada separasse. Os microtúbulos das fibras 
cinetoróricas encurtam por perda dos dímeros de tubulina nas extremidades polares e 
assim aproximam os cromossomos filhos dos polos. Concomitantemente, moléculas de 
tubulina são adicionados a extremidade distal (livre) dos microtúbulos polares qua ao 
crescerem aumentam a distância entre os polos. Ocorre os deslizamento entre as fibras 
polares do fuso que estão interdigitadas na porção central. No final da anáfase, cada célula 
começa a refazer o envoltório nuclear e restabelecer a identidade do núcleo. 
TELÓFASE 
Inicia – se quando os cromossomos filhos alcançam os respectivos polos o que se 
caracteriza pelo total desaparecimento dos microtúbulos cinetocóricos. Ocorrem então a 
reconstituição dos núcleos e a divisão citoplasmática levando a formação das células filhas. 
A descondensação da cromatina acompanhada da reaquisição da capacidade de 
transcrição, a reorganização dos nucléolos e a reconstituição do envoltório nuclear que se 
processam em sentido essencialmente inverso ao ocorrido na prófase. Esses eventos 
ocorrem pela inativação do complexo ciclina – Cdk que foi responsável por iniciar a mitose 
fosforilando determinadas proteínas celulares. Sua inativação permite que as fostatases 
entrem em atividade, desfosforilando essas proteínas e resultando no término da mitose. 
... 
A citocinese ou divisão citoplasmática é a parte da telófase embora muitas vezes tenha 
início na anáfase e termine ao final da telófase, com a formação de duas células filhas. Na 
células animal, forma-se uma constrição na altura da região equatorial da célula mãe que 
vai progredindo e termina por dividir o citoplasma levando a separação das duas células 
filhas, cada uma delas recebendo partes iguais do conteúdo citoplasmático. 
Controle genético do Ciclo Celular 
Com função determinante no controle do ciclo celular foi isolada e caracterizada uma 
família de enzimas quinases de proteínas, denominadas quinases dependente de ciclinas 
“Cdk”. Elas tem como atividade básica a fosforilação de proteínas – substrato, o que 
consiste me transferir um grupo fosfato do doador ATP ou GTP para aminoácidos 
aceptores desse fosfato. As Cdk são ativadas e inativadas ao longo do ciclo, promovendo 
em consequência, padrões cíclicos de fosforilação de proteínas que desencadeiam ou 
regulam os principais eventos do ciclo. A atividade das Cdk oscila em resposta a associação 
com proteínas regulatórias denominadas ciclinas “elas foram assim denominadas porque 
apresentam um padrão cíclico de acúmulo e degradação durante o ciclo celular. Em todas 
as células eucariontes, há três momentos do ciclo são estratégicos para o seu controle, 
sendo cada um deles regulado por diferentes classes de ciclinas: as ciclinas de G1/S 
(ciclinas E) formam o complexos com Cdk no final de G1 e comprometem a célula com a 
duplicação de seu DNA; as ciclinas S (ciclinas A) que se ligam a Cdk no início da fase S e 
são necessárias para iniciar a duplicação do DNA; e as ciclinas M 9 (ciclinas B) que se 
complexam com a Cdk e promovem os eventos da mitose. Os diferentes complexos ciclinas 
– Cdk permanecem inativos até que atingindo o estágio do ciclo pelo qual são responsáveis 
são ativados. Outro modo de controle da atividade do complexo ciclina – Cdk ocorre pela 
ação de uma proteínoquinase denominada Wee1 que fosforila dois aminoácidos presentes 
no sítio ativo da Cdk, inibindo sua atividade, com consequente inativação do complexo. 
O complexo G1 –Cdk é responsável pela decisão da célula de entrar ou não em divisão e é 
ativado por fatores extracelulares. Na transição de G1 para S, por outro lado, é ativado o 
complexo G1/S – Cdk, que estimula a duplicação do centrossomo e desencadeia a 
fosforilação de outras proteínas celulares, incluindo várias enzimas e polimerases que são 
necessárias para a síntese de DNA, comprometendo a célula a iniciar a fase S. 
O complexo S – Cdk ativado no final do G1, fosforila o complexo ORC, sua fosforilação e 
ativaçãodesencadeiam a replicação do DNA. 
A síntese da ciclina M aumenta durante todo o período G2 e início de M, o que causa um 
rápido aumento dos níveis do complexo M – Cdk. Este complexo permanece inativo até o 
final de G2 quando é ativado a fosfatase Cdc25 tornando – se apto para atuar como 
proteinoquinase e desencadear os eventos da mitose. Esse complexo ativo induz a 
condensação cromossômica, a fragmentação do envoltório nuclear e a reorganização do 
citoesqueleto para a montagem do fuso, também fosforila todos os tipos de laminas 
levando a desorganização nuclear. 
A desmontagem dos microtúbulos do citoesqueleto ocorre quando a M – Cdk fosforila a 
MAP (proteínas associadas ao microtúbulos) reduzindo a estabilidade dos microtúbulos. 
Ao mesmo tempo fosforila e ativa as catastrofinas que são proteínas motoras que fazem o 
desmonte dos microtúbulos. Outro evento que envolve esse complexo, ocorre na trasição 
da metáfase para a anáfase quando se dá a separação das cromátides irmãs com 
consequente migração dos cromossomos filhos. 
A consequente degradação da ciclina M inativa o complexo M – Cdk e permite que as 
fosfatases desfosforilem os muitos substratos das Cdk que haviam sido fosforilados no 
início da mitose. Isso leva a desmontagem do fuso, a descondensação cromossômica e a 
restauração do envoltório nuclear e portanto leva célula a sair da mitose e progredir para 
a interfase do próximo ciclo. Assim, os estágios finais da mitose são governados por dois 
principais mecanismos regulatórios: desfosforilação dos substratos das quinases Cdk e 
ligação de ubiquitinas aos substratos do APC 
O ciclo celular é influenciado por fatores de crescimento e outros sinais extracelulares. 
A proliferação das células eucariontes superiores é controlada por várias substâncias que 
foram denominadas fatores de crescimento. Ex.: fator de crescimento do nervo, fator de 
crescimento epidérmico, fator de crescimento de fibroblasto, fator de crescimento 
derivado de plaquetas e o fator de crescimento semelhante á insulina 
Em células animais em proliferação, os fatores de crescimento agem fundamentalmente 
controlando a progressão de G1- S, impulsionando-as a atravessar o ponto R no final de G1 
e a continuar então o ciclo de divisão. 
Muitos outros fatores além dos fatores de crescimento então envolvidos da regulação do 
ciclo celular, agindo como sinais inibitórios de proliferação. Estes incluem agentes que 
danificam o DNA fatores ambientais adversos ou mesmo contatos celulares. 
Observa-se que muitos eucariontes, a maquinaria central do ciclo celular é controlada por 
uma rede de sinalização de pontos de controle que continuamente estão averiguando nas 
células a existência de aberrações e disparando respostas de reparos que sejam 
necessários. A dinâmica entre esses dois atores protege os organismos multicelulares da 
proliferação não programada e do câncer.