DIVISÃO CELULAR - 2°SÉRIE DO ENSINO MÉDIO CONTEÚDO PARA AVALIAÇÃO

CONTEÚDO PARA AVALIAÇÃO 2° SÉRIE DO ENSINO MÉDIO

DIVISÃO CELULAR

O ciclo celular

A célula possui um ciclo de vida que compreende sua origem, crescimento e desenvolvimento, ate a reprodução. As células surgem por divisão de células precedentes. No processo mais comum de divisão celular, denominado mitose, a célula original dá lugar a duas células filhas.

Cada uma delas, por sua vez, cresce se desenvolve e pode produzir uma nova geração de células. Antes do inicio da divisão, é fundamental que a célula duplique seu material hereditário, de modo que cada uma das células filhas receba a mesma quantidade de DNA presente na célula mãe.

O crescimento celular também é importante, sem ele, a cada divisão as células diminuiriam de tamanho, inviabilizando o surgimento de novas células. A esse conjunto de transformações que a célula sofre durante sua vida dá-se o nome de ciclo celular.

Duração do ciclo celular

O ciclo celular completo pode durar algumas horas ou muitos anos, dependendo do tipo da célula e de suas características fisiológicas. Uma célula de mamífero, cultivada em laboratório sob condições ideais de desenvolvimento, pode completar seu ciclo em apenas 16 horas. Em um embrião em desenvolvimento, as mitoses ocorrem sucessivamente, enquanto no adulto há grande variação, a célula do revestimento do esôfago, por exemplo, completam seu ciclo em aproximadamente uma semana, mas no revestimento estomacal e intestinal o ciclo pode ser de 24 horas. Algumas células, após a divisão, entram em um período de quiescência e raramente voltam a se dividir. É o caso de células que sofreram um processo de especialização ou diferenciação muito acentuado, como os neurônios e as fibras musculares estriadas.

Os dois tipos de divisão celular

Na mitose, uma célula origina duas células filhas, exatamente iguais quanto à forma e a quantidade de material genético. Os organismos pluricelulares crescem por aumento no numero de células, sempre originadas por mitoses. É também o processo mitótico que permite a substituição de células mortas. Assim, as células da pele, as de um embrião em desenvolvimento e as das pontas das raízes e caules estão em constantes mitoses.

Na meiose, por sua vez, ocorre somente em células destinadas a reprodução. Ela sempre parte de uma célula diplóide que se faz duas divisões, ao final das quais se obtém quatro células haplóides, com a metade dos cromossomos existentes na célula mãe. Óvulos e espermatozóides, nos animais, e esporos, nos vegetais, são produzidos por meiose.

De certa forma, a meiose, que parte de uma célula diplóide e forma células haplóides, pode ser considerada o processo inverso ao da fecundação. Basta lembrar que na, fecundação, os gametas masculino e feminino, ambos haplóides, se juntam e restabelecem a diploidia característica da espécie.

PARA SABER MAIS...

OS MICROTÚBULOS

Os microtúbulos são formados pela polimerização de uma proteína globular, a tubulina. As unidades de tubulina unem-se em espiral, formando a parede de um cilindro oco com aproximadamente 28nm de diâmetro externo. Cada volta da espiral corresponde a treze moléculas de tubulina.

Os microtúbulos relacionam-se a diversos tipos de movimentos intracelulares, como o transporte de vesículas através do citoplasma e o deslocamento dos cromossomos durante as divisões celulares.

·         MITOSE

Mitose e numero de cromossomos

A mitose é um processo de divisão em que ocorre uma duplicação cromossômica para cada divisão da célula. Assim, o numero e a qualidade dos cromossomos da célula mãe são mantidas nas células filhas.

Etapas da mitose

A mitose é um processo continuo, por motivos didáticas, no entanto, ela costuma ser dividida em etapas ou fases que não duram obrigatoriamente o mesmo intervalo de tempo. As etapas da mitose são, prófase, metáfase, anáfase e telófase.

PRÓFASE

ü  Os centríolos já duplicados afastam-se gradativamente, atingindo os pólos da célula. Em torno deles, aparecem fibras que constituem o áster. Entre s centríolos que se afastam, forma-se fibras do fuso mitótico. Tanto as fibras do áster como as do fuso são microtúbulos do citoesqueleto.

ü  O nucléolo fica cada vez menos visível e acaba se desintegrando, sendo seu material distribuído pela célula.

ü  O núcleo aumenta de volume, e por fim, a membrana nuclear se desorganiza.

ü  Durante todos os eventos anteriores, os cromossomos, já duplicados, sofreram um processo de espiralação crescente. As cromátides ficam visíveis. Por fim, os cromossomos prendem-se as fibras do fuso pelo centrômero.

PARA SABER MAIS...

Os cinetócoros, um para cada cromátide, são estruturas protéicas formadas na prófase, na região do centrômero. É pelo cinetócoro que cada cromátide irá se prender a um microtúbulo do fuso mitótico, na metáfase.

Na anáfase, os microtúbulos, na região do cinetócoro, perdem gradativamente moléculas de tubulina, encurtamento cada vez mais. Além disso, um proteína motora arrasta o cinetócoro, junto com a cromátide, ao longo da fibra do fuso.    

METÁFASE

Os cromossomos atingem seu grau Maximo de espiralação e colocam-se no plano equatorial da célula. No final da metáfase, as cromátides se separam, tendo agora cada uma delas um centrômero próprio e constituído dois cromossomos irmãos.

ANÁFASE

As fibras do fuso encurtam; com a separação das cromátides, os cromossomos irmãos migram cada um para um dos pólos da célula.

TELÓFASE

Cada conjunto cromossômico atinge um dos pólos. Os cromossomos desespiralam-se gradativamente, e as duas novas cariotecas reconstituem-se a partir das membranas do reticulo endoplasmático. Novos nucléolos são produzidos. A membrana plasmática se invagina, formando um sulco. Termina a cariocinese (divisão de núcleos) e inicia-se citocinese (divisão do citoplasma), com distribuição mais ou menos equitativa dos orgânulos entre as células filhas.

A mitose em células vegetais

Quando se estuda a mitose em células vegetais, percebem-se duas diferenças fundamentais ao mesmo processo em células animais. Inicialmente, na há centríolos nem ásteres, mesmo assim, ocorre a formação das fibras do fuso. Isso demonstra que o papel dos centríolos na divisão ainda não foi totalmente compreendido, já que células sem centríolos formam o fuso e dividem-se normalmente.

A divisão do citoplasma não acontece por estrangulamento, como na célula animal, em vez disso, aparece no equador da célula um esboço de parede, a lamela média, constituída por um polissacarídeo, a pectina. Mais tarde, formam-se duas membrana celulósicas, de um lado e do outro da lamela média.

VARIAÇÃO NA QUANTIDADE DE DNA DA CÉLULA DURANTE A MITOSE

No período G1 a quantidade de DNA ainda na aumentou. Durante o período S, ela dobra, e assim permanece no terceiro momento da interfase G2. Ao longo da mitose, quando as duas células se formam, a quantidade de DNA volta a ter a quantidade normal.

·         MEIOSE

Enquanto a mitose mantém o numero de cromossomos nas células filhas, o processo de meiose o reduz a metade. A meiose sempre parte de uma célula diplóide e dá origem a quatro células haplóides.

A importância da redução dos cromossomo fica evidente quando lembramos que, na fecundação, os gametas masculinos e feminino se fundem, restabelecendo o numero diplóide da espécie.

Meiose e numero de cromossomos

No processo de meiose, ocorre uma única duplicação cromossômica e duas divisões celulares. Isso faz com que o numero de cromossomos se reduza a metade.

1.      A célula esta em interfase. A célula é diplóide, com 2n = 4 cromossomos. Existem os pares de homólogos a e a e b e b. Os cromossomos foram representados, apesar de invisíveis nesta fase.

2.      Ainda durante a interfase, ocorre a duplicação do DNA. Cada cromossomo passa a ser constituído por duas cromátides idênticas, presas pelos mesmos centrômeros.

3.      Na primeira divisão da meiose, ocorre a separação dos cromossomos homólogos, cada célula recebe um único cromossomo de cada par. Com isso, o numero cromossômico é reduzido a metade.

4.      As células são agora halóides. Cada cromossomo continua duplo, não houve duplicação de centrômero e as cromátides irmãs continuam juntas.

5.      Na segunda divisão meiótica ocorre a separação das cromátides-irmãs, que são distribuídas para as células filhas. Perceba que cada célula tem dois cromossomos, da mesma forma que no estagio anterior. No que se refere ao numero de cromossomos, a segunda divisão meiótica é semelhante a uma mitose.

Descrição das etapas

PRÓFASE I

A.    Leptóteno

Devido a sua espiralação, os cromossomos ficam visíveis. Apesar de duplicados desde a interfase, eles aparecem ainda como filamentos simples, bem individualizados.

B.     Zigóteno

Os cromossomos homólogos se atraem, emparelhando-se. Esse pareamento é conhecido como sinapse e ocorre ponto por ponto. O pareamento de cromossomos homólogos não ocorre na mitose.

C.     Paquíteno

As duas cromátides de cada cromossomo tornam visíveis. Os dois homólogos pareados mostram, então, quatro filamentos, que, em conjunto, chamados tétrades ou bivalente.

D.     Diplóteno

Nessa fase podem ocorrer quebras em regiões correspondentes das cromátides homólogas, e os pedaços quebrados unem-se em posição trocada. Esse fenômeno, chamado crossing-over ou permuta, aumenta a variabilidade genética das células formadas, pois reúne em um mesmo cromossomo genes vindos da mãe, presentes em uma cromátide, e genes vindos do pai, presentes em outra cromátide. Os homólogos afastam-se, permanecendo em contato em alguns pontos chamados quiasmas.

E.     Diacinese

Os pares de homólogos estão praticamente separados. Os quiasmas deslizam para as extremidades dos cromossomos. Aumenta ainda mais a espiralação dos cromossomos.

METÁFASE I

A membrana nuclear desaparece. As fibras do fuso formaram-se na prófase I. os pares de cromossomos homólogos se organizam no plano equatorial da célula. Os centrômeros dos cromossomos homólogos ligam-se as fibras que partem de centríolos opostos. Assim, cada componente do par de homólogos será atraído para um dos pólos.

ANÁFASE I

Não há divisão dos centrômeros, cada componente do par de homólogos migra em direção a um dos pólos, por encurtamento das fibras do fuso.

TELÓFASE I

A carioteca se reorganiza, os cromossomos se desespiralam. O citoplasma sofre divisão.

PRÓFASE II

Semelhante a prófase da mitose e bem mais rápida que a prófase I. Formam-se o fuso, as vezes, perpendicular ao anterior.

METÁFASE II

Os cromossomos se dispõem no plano equatorial as fibras do fuso. Ao final da metáfase, com a divisão do centrômero, as cromátides passam a constituir, cada uma, um cromossomo com centrômero próprio.

ANÁFASE II

Os cromossomos filhos migram para pólos opostos.

TELÓFASE II

 Já nos pontos, os cromossomos e desespiralam, e os nucléolos reaparecem. O citoplasma se divide, são agora quatro células n, originadas a partir da célula 2n que iniciou o processo.