Meiose: processo celular, fases e ciclo de vida

Processo celular

Visão geral da meiose. A interfase corresponde à duplicação do material genético, e ao fenômeno de recombinação (representado pelos cromossomos vermelhos e azuis). Na meiose I os cromossomos homólogos são separados e distribuídos em duas células-filhas. Na meiose II, como na mitose, cada cromátide-irmã migra para um pólo. O resultado final é a formação de quatro células-filhas haplóides (n).

As etapas preparatórias que antecedem a meiose são idênticas, em padrão e nome, às da interfase do ciclo celular mitótico. A interfase é dividida em três fases principais:

• Fase G1: caracterizada pelo aumento do tamanho celular devido à produção acelerada de organelas, proteínas e outros materiais citoplasmáticos.
• Fase S (síntese): ocorre a replicação do material genético; o DNA é duplicado, originando cromátides irmãs unidas pelo centrômero. Cromossomos que até então tinham apenas uma cromátide passam a ter duas. Aproximadamente 98% do DNA é replicado; uma pequena fração pode não ser duplicada nos mesmos termos.
• Fase G2: a célula continua a aumentar sua biomassa e se prepara para entrar na meiose.

A interfase é imediatamente seguida pela meiose I e pela meiose II. A meiose I consiste na segregação dos cromossomos homólogos: uma célula diplóide divide-se em duas células com metade do número de cromossomos (haplóides em termos do número de conjuntos cromossômicos). A meiose II envolve a separação das cromátides-irmãs, de modo que, após a segunda divisão, são produzidas quatro células-filhas haplóides. Tanto a meiose I quanto a meiose II são divididas em prófase, metáfase, anáfase e telófase, com subfases análogas às do ciclo mitótico.

Em resumo, a meiose compreende a interfase (G1, S, G2), a meiose I (prófase I, metáfase I, anáfase I, telófase I) e a meiose II (prófase II, metáfase II, anáfase II, telófase II).

Meiose e o ciclo de vida

A reprodução sexual é caracterizada pela fusão de duas células sexuais haplóides para formar um zigoto diplóide. No ciclo de vida sexual, os gametas são produzidos antes da fecundação; em muitos casos, a produção de gametas envolve a meiose.

Nos animais, a meiose precede a formação dos gametas. As células somáticas do corpo de um organismo são diploides e multiplicam-se por mitose; as células haplóides são apenas os gametas. Algumas células da linha germinal sofrem meiose para formar gametas — processo denominado gametogênese.

• Espermatogênese: gametogênese masculina que resulta, tipicamente, na formação de quatro espermatozoides haplóides a partir de cada célula que entra em meiose.
• Ovogênese: gametogênese feminina que normalmente produz um único óvulo por célula que entra em meiose. Isso resulta da divisão citoplasmática desigual em cada divisão meiótica; nos produtos da meiose, a maior parte do citoplasma é atribuída a apenas um dos núcleos. Os outros núcleos formam os chamados corpos polares (primeiro e segundo corpúsculo polar), que normalmente degeneram.

No entanto, embora a meiose ocorra em algum ponto do ciclo de vida sexual, ela nem sempre precede diretamente a formação de gametas em todos os organismos. Muitos eucariontes simples (incluindo alguns fungos e algas) permanecem haplóides durante a maior parte de seu ciclo de vida, e os indivíduos podem ser unicelulares ou multicelulares.

Dois gametas haplóides (em alguns casos produzidos por mitose em organismos haplóides) fundem-se para formar um zigoto diplóide, que pode então sofrer meiose para retornar ao estado haplóide, dependendo do ciclo de vida da espécie.

Os ciclos de vida mais complexos, como os observados em plantas e algumas algas, são caracterizados pela alternância de gerações. Essas alternâncias compreendem uma fase diplóide multicelular, chamada geração esporófita, e uma fase haplóide multicelular, chamada geração gametófita. Nas plantas, células esporofíticas diploides sofrem meiose para formar esporos haplóides; cada esporo divide-se por mitose para produzir um gametófito haplóide multicelular. Os gametófitos, por sua vez, produzem gametas por mitose. Gametas masculinos e femininos (espermatozoide e óvulo) fundem-se para formar um zigoto diplóide, que sofre mitose para desenvolver-se em um esporófito diplóide multicelular.