Meiose: Divisão Celular para Formação de Gametas

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Meiose
A meiose é o processo de divisão celular que os seres de reprodução sexuada utilizam para formar os gametas. Por meio dele, o material genético é reduzido à metade, para garantir a manutenção da quantidade de material genético necessária para cada espécie. Além disso, realiza a troca de material entre os cromossomos de origens diferentes(materno e paterno), com o objetivo de aumentar a variabilidade das células resultantes(gametas), o que é de grande interesse para as espécies.
Nesse processo, há duas divisões celulares: meiose I(divisão reducional) e meiose II(divisão equacional).
Meiose I
Quando essa divisão se inicia, o DNA já está replicado. O processo se divide em: prófase I, metáfase I, anáfase I e telófase I.
· Prófase I: fase mais longa da meiose, na qual ocorrem fenômenos de grande importância biológica. Ela é subdividida em cinco subfases ou estágio:
· Leptóteno: os cromossomos já duplicados e formados por duas cromátides-irmãs, geneticamente idênticas, iniciam sua condensação, aparecendo como filamentos longos e delgados. Ao longo dos filamentos, existem regiões mais espessas e menos espessas alternadas, sendo as mais espessas denominadas de cromômeros.
· Zigóteno: os membros de cada par homólogo se aproximam gradativamente, até ficarem lado a lado, ao longo do seu compartimento. O pareamento dos cromossomos homólogos é denominado de sinapse, envolvendo a formação de uma estrutura chamada de complexo sinaptonêmico. Esse complexo é formado de DNA, RNA e proteínas, e sua formação é importante para que a troca entre cromátides(crossing-over) ocorra em segmentos perfeitamente homólogos.
· Paquíteno: os cromossomos mostram-se mais curtos e mais condensados, e cada homólogo evidencia pela primeira vez sua duplicação. Cada par de homólogos pareados é chamado de bivalente; assim, cada bivalente é formado por dois cromossomos homólogos ou quatro cromátides, sendo, por isso, também chamado de tétrade. O numero de bivalentes ou tétrades, nesse estágio, é igual ao numero de pares de cromossomos da célula original. Durante o estágio em que os cromossomos homólogos estão pareados, pode ocorrer um fenômeno muito importante, que é o crossing-over, permuta ou sobrecruzamento. Esse evento envolve uma troca entre segmentos de cromátides homólogas, que é a maneira pela qual o material genético dos cromossomos maternos e paternos pode ser recombinado, o que é importante para aumentar a variabilidade das espécies.
· Diplóteno: os cromossomos homólogos começam a se afastar um do outro como se sofressem repulsão, embora de forma incompleta. Os pontos nos quais esses homólogos permanecem unidos são chamados de quiasmas(lembra um X), que são indicativos de permutas cromossômicas, visíveis ao microscópio optico e considerados evidencias citológicas do crossing-over. No decorrer do processo meiótico, os quiasmas tendem a se mover para as extremidades dos cromossomos, como consequencia do seu movimento de afastamento, num processo denominado de terminação dos quiasmas.
· Diacinese: os cromossomos continuam condensado, e os quiasmas completam seu movimento de terminação(com exceção dos cromossomos maiores, que completam sua terminação apenas na anáfase I). O complexo sinaptonemico desaparece, e os bivalentes começam a se organizar na zona equatorial da célula, formando a metáfase I. Durante o desenvolvimento da prófase I, o nível de ploidia da célula é 2nd.
· Metáfase I: Os cromossomos atingem o máximo de espi- ralização e condensação. Desintegração da membrana nuclear, formação do fuso acromático e localização dos bivalentes (cromossomos homólogos) na zona equa- torial da célula; desse modo, há dois conjuntos haplóides, nos quais as extremidades de cada cromossomo estão voltadas para as extremidades do seu homólogo, sendo 2nd o nível de ploidia da célula
· Anáfase I: Os cromossomos homólogos separam-se um do outro, dirigindo-se para os pólos opostos da célula. O nível de ploidia da célula aqui é de n4 para cada pólo (Figura 1.98). Cada homólogo continua constituído por duas cromátides-irmãs, unidas pelo centrômero, assim permanecendo até a anáfase II.
A principal diferença entre a anáfase mitóti- ca e a anáfase I da meiose é que, na última, não há divisão dos centrômeros, ocorrendo apenas separação dos homólogos, indo um deles (o de origem paterna, por exemplo) para um dos pólos da célula. e o outro (o de origem materna, por exemplo) para a extremidade oposta. Saliente-se que sempre irá um representante de cada par cromossômico para cada pólo celular.
· Telófase I: Os cromossomos chegam aos pólos da célula, mas não se descontraem completamente, havendo um número haplóide deles em cada extremidade da célula, e cada cromossomo mantendo-se constituído por duas cromátldes. O nível de ploidia em cada urna das células, nes- sa fase, é n4 cromossomos em cada pólo. A membrana nuclear é reconstituída.
Meiose II
As duas células resultantes da meiose I passam imediatamente para a meiose II, sem que haja uma interfase típica.
· Prófase II: Essa fase é praticamente inexistente, uma vez que os cromossomos não perdem a sua condensação durante a telófase 1. Assim, após a formação do fuso e o desaparecimento da membrana nuclear, as células resultantes da telófase I entram logo em metáfase II..
· Metáfase II: Cada cromossomo, constituído por duas cromátides-irmãs unidas pelo centrômero, dispõe-se no plano equatorial da célula, prendendo-se ao fuso através do centrômero; nessa fase, o nível de ploidia de cada célula é n d. A principal diferença entre as metáfases I e II é que, na última, os cromossomos estão duplicados, mas em número haplóide (nd), enquanto na metáfase I também estão duplicados, mas dispostos aos pares (2nd), na placa equatorial da célula. Em relação à metáfase mitótica, a diferença é que nessa os cromossomos estão em número diplóide e duplicados (2nd), mas não pareados.
· Anáfase II: Divisão dos centrômeros e migração das cromátides-irmãs de cada cromossomo para as extremidades celulares, em número haplóide (n) para cada pólo celular. A principal diferença entre as anáfases I e II é que, na primeira, os cromossomos estão em número haplóide, mas duplicados (nd), enquanto na última estão em número haplóide, cada um constituído apenas por urna crornátide (n). Em relação à anáfase rnitótica, a diferença é que nessa os cromossomos estão em número diplóide, não-duplicados e não-pareados (2n).
· Telófase II: 1. Localização dos cromossomos nos pólos celulares. 2. Descondensação dos cromossomos. 3. Formação da membrana nuclear ao redor de cada conjunto haplóide (n). Ao frm da telófase II, a meiose está completa, resultando quatro novas células haplóides (gametas); desse modo, o núcleo de cada célula contém um quarto do material cromossômico presente no início do processo meiótico. Esse tipo de divisão celular só ocorre nas gônadas dos animais e nas plantas de reprodução sexuada, para formar gametas.
Gametogênese
No homem e nos machos de outros mamíferos, esse processo chama-se espermatogênese e ocorre nas gônadas masculinas, ou testículos. Na mulher e nas fêmeas de outros mamíferos, ele se chama ovulogênese e ocorre nas gôna- das femininas, ou ovários. Na Figura 1.10, estão representadas esquematicamente a espermatogênese e a ovulogênese humanas.
Espermatogênese
Até a puberdade, os testículos são formados por túbulos s eminíferos maciços, em cujas paredes existem apenas algumas células s exuais primárias; n a adolescência, por ação hormonal, os túbulos seminíferos amadurecem e as células sexuais primárias se multiplicam, passando a denominar-se espermatogônias. Por mitoses sucessivas, originam-se novas espermatogônias (período de multiplicação celular), processo que é ininterrupto a partir da maturidade sexual. As espermatogônias aumentam de tamanho, transformando-se em espermatócltos primários (período de crescimento celular). Essas células é que vão entrar em meiose 1, resultando, de cada uma, duas células denominadas espermatócitos secundários; esses, sofrendo a meiose II, originam quatro células, as espermátides,que não maisse dividem. Por um processo de transformação morfológica, denominado de espermiogênese , elas passam a espermatozóides, que são os gametas funcionais masculinos. Todo esse processo, desde espermatogônia até espermatozóide, leva, no homem, entre 64 e 74 dias.
Ovulogênese
Na ovulogênese, embora o processo meiótico seja basicamente semelhante ao da espermatogênese, há diferenças bastante significativas, principalmente quanto à duração do processo e ao número e tipo de células funcionais resultantes. A ovulogênese não é contínua ao longo da vida, pois, em tomo dos três meses de vida intra-uterina, as ovogônias, existentes nos ovários, começam a crescer e a se diferenciar em ovócitos primários, cessando suas mitoses em tomo do quinto mês de vida pré-natal. Aos sete meses, todos os ovócitos primários do feto encontram-se rodeados por um conjunto de células, formando um foliculo primário. A ovogônia leva mais tempo para crescer do que a espermatogôn.ia, de modo que o ovócito primário formado é muito maior do que o espermatócito corresponden te, dado o acúmulo de substâncias nutritivas naquele (vitelo). Os ovócitos primários entram em meiose I, chegando até o final da prófase I, quando a divisão é suspensa, num estágio denominado de dictióteno (ver diacinese, prófase I da meiose I), no qual se encontram todos os ovócitos primários, por ocasião do nascimento, assim perdurando até a puberdade. Quando essa fase é atingida, cada ovócito primário reinicia sua primeira divisão meiótica, originando duas células de tamanhos diferentes: o ovócito secundário (maior, com mais quantidade de citoplasma) e o primeiro corpúsculo polar ou primeiro polócito (menor, praticamente sem citoplasma). A partir da menarca (primeira menstruação da mulher}, esse processo passa a dar-se mensalmente, durando cerca de 45 anos, até a menopausa (fim do período reprodutivo feminino). O ovócito secundário, liberado na tuba uterina (trompa de Falópio}, sofre a segunda divisão meiótica, que só vai se completar no momento da fertilização (fusão dos pró-núcleos masculino e feminino). Por meio da meiose II, o ovócito secundário origina duas células desiguais: o óvulo (que nesse momento já está fecundado) e o segundo corpúsculo polar ou segundo polócito (expelido imediatamente após a fertilização). O primeiro corpúsculo polar pode dividir-se ou não; caso o faça, ao fim da meiose II, haverá um óvulo e três corpúsculos polares, esses últimos degenerando rapidamente.