MITOSE
Por dia, o ser humano perde mais de 50 bilhões de células por todo o corpo, sendo necessário, portanto, que esse número seja reposto mais rapidamente do que é perdido, caso contrário, não haveria vida. O processo envolvido na renovação, crescimento e recuperação celular é chamado de mitose, no qual uma célula-mãe diploide, ou seja, com todo o conjunto de cromossomos recebidos da mãe e do pai, origina duas células-filhas totalmente idênticas a ela. Assim, se a célula-mãe for 2n, as duas células-filhas também serão 2n.
A teoria parece interessante, mas como a célula consegue fazer isso? A resposta está nos processos envolvidos na mitose, sendo eles: Interfase, prófase, metáfase, anáfase, telófase e citocinese. Eles serão explicados adiante em detalhes.
INTERFASE
Antes de entrar em processo de divisão, a célula encontra-se em crescimento, realizando normalmente suas funções, em uma fase conhecida como G1. Para que ela comece o processo de divisão, o material genético precisa ser duplicado ou replicado, uma vez que vão ser geradas duas células-filhas, e isso acontece na fase S. Por último, a célula entra na fase G2, abastece-se de o máximo de energia e analisa as condições para que a divisão celular seja bem sucedida, iniciando-a finalmente. É importante destacar que, caso as condições não estejam favoráveis para a divisão, a célula pode sofrer uma morte programada, conhecida como apoptose.
PRÓFASE
Com o material já duplicado, a célula começa um processo de espiralização e condensação da cromatina (DNA associado a proteínas conhecidas como histonas), para que que a divisão seja facilitada. Esse processo forma os chamados cromossomos, e ajudará no momento da separação cromossômica, que será abordada posteriormente. Nesse momento, o núcleo nos eucariontes começa a se desfazer, de modo que se torna praticamente impossível distinguir o citoplasma do material genético. Além disso, estruturas conhecidas como fibras do fuso começam a se posicionar em polos opostos da célula, e servirão como uma espécie de “corda”, que puxará os cromossomos para cada lado.
METAFÁSE
Após a prófase, os cromossomos começam a se alinhar no plano meridional da célula, chamado de placa metafásica. Nesse momento, os cromossomos atingem o maior grau de condensação e é o melhor momento para enxerga-los no microscópio. Também ocorre nessa fase a ligação das fibras do fuso com os cinetócoros (orifício do cromossomo), para que estes sejam puxados. Se os cromossomos não fossem devidamente condensados, o processo de separação teria muito mais chance de dar errado, uma vez que parte do material genético poderia ser perdida no processo.
ANÁFASE
Na anáfase, ocorre de fato o processo de separação cromossômica, em que uma cromátide-irmã, ou seja, um dos “lados” do cromossomo duplicado na interfase vai para um lado e a outro para o outro. Isso acontece porque as fibras do fuso começam a se encurtar e a puxar cada parte para um lado, fazendo com que o material seja dividido igualmente entre os dois polos da célula.
TELÓFASE
Nesse momento, as cromátides-irmãs terminam de serem puxadas e começam a desespiralizar, o núcleo e as organelas começam a tomar forma. As fibras do fuso, como já cumpriram seu papel, começam a desaparecer.
CITOCINESE
A última fase da divisão celular é chamada de citocinese, pois se refere à quebra da célula em duas a partir de um mecanismo de estrangulamento dela de fora para dentro, a partir de chamadas fibras do citoesqueleto. É imprescindível lembrar que esse processo descrito acima é referente às células animais, já que nas células vegetais, por possuírem uma parede celular rígida, a citocinese acontece de dentro para fora, como visto nas imagens abaixo.
MEIOSE
A divisão celular por meiose ocorre somente em células não-somáticas, ou seja, os gametas, responsáveis pela reprodução sexuada. Nela, são formadas quatro células com metade do conjunto comum de cromossomos, ou seja, um conjunto haploide. Ela é dividida em fase reducional (meiose I) e equacional (meiose II), que serão explicadas a seguir. Basicamente, a meiose I é dividida em: prófase I, metáfase I, anáfase I e telófase I; enquanto que, na meiose II, os nomes são os mesmos, adicionando o II em vez de I. É importante lembrar que a interfase, etapa explicada anteriormente, também acontece de mesma maneira antes da meiose.
MEIOSE I
Nessa etapa, conhecida como reducional, as duas células filhas terão metade do número de cromossomos da célula-mãe que havia passado pela interfase.
PRÓFASE I
A meiose I inicia-se pela prófase I, que pode ser subdividida didaticamente em cinco etapas. A primeira delas é o leptóteno, caracterizado pela condensação dos cromossomos. A próxima fase é o zigoteno, momento em que é possível observar os cromossomos homólogos emparelhados. Denominamos sinapse o emparelhamento dos homólogos. Isso facilita com que os cromossomos troquem aleatoriamente partes entre si, combinando genes, em um processo conhecido como crossing-over o que contribui para a variabilidade genética da espécie.
METÁFASE I
Nesse momento, há cromossomos muito condensados e presos às fibras do fuso que se formaram durante a prófase I. Os cromossomos ficam dispostos na região mediana da célula.
ANAFÁSE I
Cada cromossomo homólogo é puxado para os polos da célula. Essa anáfase diferencia-se da anáfase da mitose, pois não ocorre o rompimento dos centrômeros, puxando cada cromátide-irmã, havendo a migração de cromossomos inteiros.
TELÓFASE I
Em algumas espécies, os cromossomos começam a se descondensar, a membrana nuclear é refeita, as fibras do fuso somem, e os nucléolos reorganizam-se. Após essa etapa, ocorre a divisão do citoplasma e a separação das duas células-filhas. A partir daqui, acontece, também a citocinese, como foi visto na explicação sobre a mitose.
MEIOSE II
Fase considerada equacional, pois o número de cromossomos continua o mesmo após a divisão.
PROFÁSE II
Nesse momento, os cromossomos se condensam e é formado o fuso. Os nucléolos e a membrana nuclear fragmentam-se novamente.
METÁFASE II
Os cromossomos atingem seu maior grau de condensação. Eles se prendem às fibras do fuso pelos centrômeros e alinham-se no plano equatorial da célula.
ANÁFASE II
As cromátides-irmãs são levadas para os polos. Vale destacar que nessa etapa ocorre a separação dos centrômeros.
TELÓFASE II
Os cromossomos se desespiralizam, os nucléolos surgem novamente e a carioteca reorganiza-se. Por fim, assim como nas outras divisões, o citoplasma é dividido através da citocinese.
| PRINCIPAIS DIFERENÇAS ENTRE MITOSE E MEIOSE | |
| MEIOSE | MITOSE |
| 4 células haploides são produzidas | 2 células diploides são produzidas |
| Acontece somente em gametas | Acontece em células somáticas |
| Ocorre troca de genes entre cromossomos homólogos | Não acontece troca de genes |
| Possui Meiose I, reducional e Meiose II, equacional | Apresenta apenas uma etapa equacional |
CURIOSIDADES
- Epigenética: Mudanças epigenéticas podem alterar a expressão dos genes sem modificar a sequência de DNA. Fatores ambientais, como dieta e exposição a toxinas, podem afetar essas marcações epigenéticas.
- DNA Mitocondrial: As mitocôndrias, as "usinas de energia" das células, possuem seu próprio DNA, que é passado exclusivamente da mãe para a prole. Isso permite rastrear a linhagem materna na árvore genealógica.
- Genética Forense: A análise de DNA é frequentemente usada em investigações criminais. A correspondência de perfis de DNA é uma ferramenta poderosa para identificar suspeitos e exonerar pessoas inocentes.
- Genética e Alimentos: Muitos alimentos que consumimos hoje foram modificados geneticamente ao longo dos séculos por meio da seleção artificial, como o processo de domesticação de plantas e animais.
- Mendel e as Ervilhas: Gregor Mendel, conhecido como o pai da genética, fez suas descobertas pioneiras sobre herança ao estudar ervilhas. Suas leis da herança ainda são fundamentais para a genética moderna.
- Genética e Cor de Olhos: A cor dos olhos é determinada principalmente por três genes, mas a interação complexa entre eles pode levar a uma ampla variedade de cores, incluindo azul, verde e marrom.