Mitose e Meiose: Processos Essenciais da Divisão Celular

Mitose

A célula em divisão, no contexto da mitose, é caracterizada pela presença de dois componentes-chave que normalmente constituem a figura de mitose: o aparelho acromático e o cromático. O primeiro é formado pelos cromossomos. Em certo sentido, podemos também incluir o nucléolo, por estar envolvido no ciclo mitótico. O segundo é formado pelos centríolos, áster e fuso.

Prófase

O período entre G2 e prófase é marcado por desorganização e reorganização do citoesqueleto, que mantinha a forma da célula na interfase. Nas células vegetais, isso não ocorre devido à rigidez da parede celular.

Metáfase

Durante a metáfase, os microtúbulos que movem os cromossomos para os polos opostos estão envolvidos em uma "batalha", em que cada um puxa para seu próprio polo. Parece que os microtúbulos do cinetocoro mais longos puxam com mais força do que os mais curtos. Portanto, se um cromossomo está mais distante de um polo do que do outro, ele é atraído para o polo mais distante. Também é possível que, nesta fase, os cromossomos se afastem dos polos; quanto mais próximo um cromossomo estiver de um polo, mais força será exercida sobre ele. Para que sejam levados em direção a um polo, ou afastados do polo mais próximo, ou ambos, os cromossomos se alinham ao longo do eixo equatorial da célula, o centro entre os dois polos. A metáfase termina quando todos os cromossomos se alinham no equador.

Anáfase

No início da anáfase, o centrômero de cada cromossomo divide-se, e as cromátides-irmãs se separam em dois cromossomos independentes. Os cinetocoros realizam alguns movimentos moleculares. Outras proteínas nos cinetocoros, semelhantes às que produzem o movimento de cílios e flagelos, puxam os cinetocoros (e os cromossomos a eles inerentes) em direção aos polos ao longo dos microtúbulos do cinetocoro. Simultaneamente, os microtúbulos são desmontados dentro dos cinetocoros, de modo que os microtúbulos são encurtados aproximadamente na mesma velocidade em que os cinetocoros se movem em direção aos polos.

A utilidade e a precisão dos mecanismos de segregação e separação dos cromossomos não dependem do número de cromossomos de uma célula. A mitose funciona da mesma forma em células com poucos cromossomos, como as moscas-da-fruta (8 cromossomos), quanto naquelas que contêm centenas deles, como as células de cavalinhas e samambaias. O mesmo ocorre em células haploides, diploides e poliploides.

Telófase

Quando os cromossomos atingem os polos, a telófase se inicia (fase final). O fuso se desintegra. Vesículas que se formaram quando a membrana nuclear original se quebrou durante a prófase se fundem ao redor de cada conjunto de cromossomos para formar duas novas membranas nucleares.

Os cromossomos se descondensam novamente e o nucléolo reaparece. Em quase todas as células, a citocinese ocorre durante a telófase, separando cada um dos núcleos-filhos em uma célula independente.

Meiose

Células especializadas que se unem durante a reprodução sexual são chamadas de gametas ou células sexuais. No feminino, os gametas são chamados de óvulos ou ovos. No masculino, os gametas são chamados de espermatozoides. A união de um óvulo e um espermatozoide é chamada de fertilização. A célula formada pela união de dois gametas é chamada de zigoto.

A meiose é a divisão celular em que o número de cromossomos é reduzido pela metade para formar gametas. A meiose envolve um processo de divisão celular que começa com o número diploide de cromossomos. A célula sofre duas divisões sucessivas, mas os cromossomos são duplicados apenas uma vez. As duas divisões produzem quatro células-filhas. Cada célula-filha contém apenas metade do número de cromossomos da célula-mãe.

A interfase antes da meiose é semelhante à interfase antes da mitose. Proteínas e outros componentes são formados, energia é armazenada e utilizada, e materiais são trocados com o meio ambiente.

Etapas da Meiose

A meiose envolve duas divisões sucessivas, cada uma delas dividida em fases semelhantes às da mitose. A primeira divisão é chamada de Meiose I e a segunda de Meiose II.

1. Prófase I

Na Prófase I, a primeira prófase da meiose, a cromatina se condensa. Cada cromossomo torna-se visível como duas cromátides unidas por um centrômero. A membrana nuclear e o nucléolo se desintegram. O fuso mitótico é formado entre os polos opostos da célula.

Na Prófase I da meiose, ocorre um evento crucial que não acontece na mitose: o pareamento dos cromossomos homólogos. À medida que os cromossomos se tornam visíveis, os cromossomos homólogos se alinham. Esses pares homólogos possuem o mesmo tipo de informação genética e na mesma ordem. Os homólogos de cada par ficam intimamente entrelaçados. O pareamento dos homólogos na Prófase I é chamado de sinapse. Cada cromossomo é formado por duas cromátides. As quatro cromátides de um par homólogo formam uma tétrade.

Quando os homólogos estão pareados na sinapse, suas cromátides frequentemente se dobram uma sobre a outra. Às vezes, ocorrem quebras nas cromátides com troca de pedaços. A troca de pedaços de material entre cromátides de cromossomos homólogos durante a meiose é chamada de crossing-over ou permutação.

2. Metáfase I

Durante a Metáfase I, as tétrades se alinham ao longo do equador da célula. Os homólogos permanecem pareados ao longo do equador. As tétrades se alinham perpendicularmente às fibras do fuso. Cada cromossomo está ligado a uma das fibras do fuso.

3. Anáfase I

Durante a Anáfase I, os pares de cromossomos homólogos se separam. Um cromossomo de cada par se move em direção a um polo da célula. O outro cromossomo do par se move para o polo oposto. Cada cromossomo ainda consiste em duas cromátides unidas por um centrômero. As cromátides-irmãs não se separam neste momento, como ocorre na mitose.

4. Telófase I

Durante a Telófase I, o citoplasma se divide para formar duas células. Cada célula contém um membro de cada par de cromossomos homólogos. O número de cromossomos é reduzido ao estado haploide. A membrana nuclear se forma, envolvendo os cromossomos em cada nova célula.

Após a Telófase I, a primeira divisão celular da meiose é completada. As duas células entram em uma fase chamada intercinese. A intercinese é semelhante à interfase, mas os cromossomos não são duplicados novamente. A segunda divisão celular da meiose ocorre nas duas células formadas pela primeira divisão celular.

5. Prófase II

Durante a Prófase II, a segunda divisão celular da meiose, a membrana nuclear e o nucléolo se desintegram. Os cromossomos encurtam e se tornam visíveis. Cada cromossomo é composto por duas cromátides unidas por um centrômero.

6. Metáfase II

Durante a Metáfase II, as cromátides, ainda ligadas pelo centrômero, movem-se para o equador da célula.

7. Anáfase II

Durante a Anáfase II, as cromátides-irmãs se separam. Uma cromátide de cada cromossomo se move para um polo da célula. A outra cromátide se move para o polo oposto.

8. Telófase II

Durante a Telófase II, o citoplasma se divide, formando duas células, cada uma com o número haploide de cromossomos. Em cada célula-filha, a membrana nuclear se forma, envolvendo os cromossomos.