31 março, 2013

Mitose: as células como tecelãs.

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Desenho de lâmina de mitose em células vegetais:
a-intérfase; b-prófase; c-anáfase; e- telófase e citocinese

A palavra Mitose deriva do latim Mitos que significa “fio” e pode ser interpretada como tecer, pois é através deste processo que se formam os tecidos biológicos com suas diferentes texturas definidas pelas características morfológicas e funcionais das suas células.

Paradoxalmente, um processo usado para multiplicação celular, crescimento do organismo e formação de novas células deveria se chamar de ‘multiplicação’ celular, porém, como visivelmente se observa uma célula maior se dividir formando duas células menores, traduz-se Mitose como divisão celular.

A mitose é um processo fundamental dos seres vivos, pois na maioria das espécies, inclusive nos humanos, todas as células originam-se de uma única célula, a célula-ovo, que se reproduz por meio de divisões celulares.

É mediante a mitose que o corpo de um indivíduo se forma e cresce. Este processo também é responsável pela substituição de células velhas e pela regeneração de partes do corpo que foram danificadas. Diariamente, milhões de células humanas morrem a cada hora. Num organismo saudável, essas células são imediatamente substituídas por outras.

Através da MITOSE uma célula se divide formando duas células filhas com a mesma constituição genética da célula original. Esta é uma das etapas do ciclo celular.

Em biologia, chama-se ciclo celular o conjunto de processos que se passam numa célula viva entre duas divisões celulares. O ciclo celular consiste na intérfase e na fase mitótica, que inclui a divisão do núcleo e a citocinese (divisão do citoplasma).

Intérfase
A vida de uma célula começa no momento em que a divisão celular que a originou acaba e o momento em que ela mesma se divide ou morre e toda a atividade celular cessa.

A interfase corresponde ao período entre o final de uma divisão celular e o início da segunda. Geralmente a célula encontra-se nesta fase durante a maior parte da sua vida. Durante esta fase os cromossomos não são visíveis ao microscópio óptico. É um período de intensa atividade na célula, quando ocorre a duplicação do material genético.

A interfase compreende três fases

1- Fase G1 - Nesta fase sintetizam-se muitas proteínas, enzimas e RNA, verifica-se também a formação de organelas celulares e, consequentemente, a célula cresce; 

2- Fase S - nesta fase ocorre a autorreplicação das moléculas de DNA (diz-se no plural porque para cada cromossomo existe uma molécula de DNA). A partir deste momento os cromossomos passam a possuir duas cromátides-irmãs ligadas por um centrômero. 

3- Fase G2 - neste período dá-se a síntese de moléculas necessárias à divisão celular (como os centríolos, por exemplo).

As fases G e S possuem estas denominações em decorrência de abreviações do inglês - G para gap (intervalo) e S para synthesis (síntese). Células que entram no período G0 param de se dividir (neurônios, músculo cardíaco, etc)

ATIVIDADE DE SÍNTESE NO CICLO CELULAR
Representação da atividade de síntese de proteínas.
O conteúdo total de proteínas de uma célula típica aumenta mais ou menos continuamente durante o ciclo celular. Da mesma maneira a síntese de RNA continua constante, com exceção da Fase M (mitose) a maioria das proteínas é sintetizada durante as diferentes fases do ciclo, portanto o crescimento é um processo contínuo e constante, interrompido brevemente na fase M, quando o núcleo e a célula se dividem.

O período mitótico caracteriza-se pela baixa atividade bioquímica; durante este período a maior parte das atividades metabólicas, e em especial a síntese de macromoléculas, esta deprimida. 

Neste sentido, não se observou nenhuma síntese de DNA durante o período mitótico, enquanto que a intensidade da síntese de RNA e proteínas se reduz de maneira marcante na prófase, mantendo-se em níveis mínimos durante a metáfase e anáfase; com a telófase reinicia-se a síntese de RNA e no final desta etapa, com o começo do período G1, se restaura a intensidade de síntese de proteínas. 

É fácil compreender a queda de síntese de RNA que caracteriza a mitose, pois a condensação da cromatina para formar cromossomos bloqueia a transcrição.

Mitose


A mitose é um processo de divisão celular, característico de todas as células somáticas vegetais e animais. É um processo continuo que é dividido didaticamente em 4 fases: prófase; metáfase; anáfase e telófase nas quais ocorrem grandes modificações no núcleo e no citoplasma.

Ao iniciar a mitose já ocorreu o período de Síntese e cada cromossomo está composto por duas estruturas simétricas: as cromátides-irmãs, cada uma delas contém uma molécula de DNA associada às proteínas na forma distendida. Elas estão ligadas entre si através do centrômero que é uma região do cromossomo que se liga ao fuso mitótico, e se localiza num segmento mais fino denominado de constrição primária.


FASES DA MITOSE

PRÓFASE: Nesta fase cada cromossomo está duplicado; Isso ocorreu na fase S do CICLO CELULAR. Estas cromátides estão unidas pelos filamentos do centrômero. A Prófase caracteriza-se pela condensação dos cromossomos, que se tornam mais curtos e grossos devido ao processo de enrolamento ou helicoidização.


Final da prófase, quando os cromossomos já aparecem individualizados.
Na prófase os nucléolos desaparecem e os centríolos, que foram duplicados durante a interfase, migram um par para cada pólo celular.

O citoesqueleto de microtúbulos se desorganiza e seus elementos vão formar o fuso mitótico do lado de fora do núcleo. O final da Prófase também é denominado de pré-metáfase e a sua principal característica é a fragmentação da carioteca ou membrana nuclear em pequenas vesículas que se espalham pelo citoplasma.


O fuso é formado por microtúbulos que crescem em todas as direções até se conectarem aos centrômeros. Após essa conexão, as proteínas especializadas estabilizam o crescimento do fuso mitótico, iniciando-se o alinhamento dos cromossomos para o plano equatorial.


METÁFASE: Nesta fase os cromossomos ainda duplicados, ou seja, com duas cromátides-irmãs ocupam o plano equatorial do aparelho mitótico. Os cromossomos adotam uma orientação radial, formando a placa equatorial. E as duas cromátides estão voltadas para os pólos opostos.


Cromossomos alinhados no equador da célula, conectados às fibras do fuso mitótico.
ANÁFASE: Inicia-se quando os centrômeros se dividem separando as cromátides-irmãs. Após esse evento, as cromátides separam-se e iniciam sua migração em direção aos pólos, neste momento elas passam a ser chamadas de cromossomos-filhos. Os cromossomos-filhos são puxados pelas fibras do fuso assumem um formato característico em V ou L dependendo do tipo de cromossomo. A anáfase caracteriza-se pela migração dos cromossomos para PÓLOS OPOSTOS.
Os cromossomos movem-se na mesma velocidade cerca de 1 micrômetro por minuto.


anáfase inicial

TELÓFASE: A telófase inicia-se quando os cromossomos-filhos alcançam os PÓLOS OPOSTOS. As fibras do fuso desconectam-se dos centrômeros e desaparecem. Os cromossomos começam a se desenrolar, num processo inverso ao da Prófase. Estes cromossomos agrupam-se em massas de cromatina que são circundadas pôr cisternas de RE, os quais se fundem para formar uma nova CARIOTECA.

CITOCINESE: É o processo de clivagem e separação do citoplasma. A citocinese tem inicio na anáfase e termina após a telófase com a formação das células filhas.

Em células animais forma-se uma constrição, ao nível da zona equatorial da célula mãe, que progride e estrangula o citoplasma. Esta constrição é devida a interação molecular de actina, miosina e microtúbulos. Este tipo de citocinese é denominada CENTRÍPETA enquanto nas células vegetais ela ocorre pela formação de um fragmoplasto na região central da célula. 


O fragmoplasto cresce do centro para a periferia e este tipo de citocinese é dita CENTRÍFUGA.
Comparação da mitose em células vegetais e animais

Resumo: Como resultado de uma divisão mitótica teremos DUAS células filhas com numero de cromossomos iguais ao da célula inicial. O vídeo abaixo de apenas 28s mostra as etapas da mitose numa célula. Como um dos cromossomos está marcado em verde, fica evidente que as células filhas recebem a mesma composição genética da célula mãe.




Quiz sobre mitose 

 1- Coloque na sequência correta os principais eventos do ciclo celular:
( ) - A membrana nuclear desaparece. Os cromossomos se dispõem no equador da célula. Pode-se ver que cada cromossomo está formado por duas cromátides unidas por um centrômero.
( ) - Reaparece a membrana nuclear e os cromossomos se desespiralizam. O citoplasma se divide.
( ) - Os cromossomos se duplicam.
( ) - Os cromossomos se espiralizam progressivamente, tornando-se cada vez mais curtos e grossos. O centríolo se divide.
( ) - Os centrômeros se dividem e cada uma das cromátides inicia um movimento em direção a um dos pólos opostos da célula.

2- Assinale com um V as alternativas corretas e F as falsas
a) - O centrômero e a presença do fuso acromático são essenciais para o movimento dos cromossomos na anáfase. ( )
b) - O objetivo da mitose é a produção de gametas ( )
c) - A separação das cromátides irmãs depende da presença de centrômero nos cromossomos ( )
d) - Na prófase os cromossomos tornam-se visíveis e a membrana nuclear se desintegra ( ).

3- Uma célula somática que tem 10 cromossomos apresenta na metáfase mitótica:
a-10 cromossomos pareados 2 a 2 cada um com 1 cromátide
b-10 cromossomos pareados 2 a 2 cada um com 2 cromátides
c-10 cromossomos distintos cada um com 1 cromátide.
d-10 cromossomos distintos cada um com 2 cromátides
e- 5 cromossomos cada um com 2 cromátides.

4- Nas células em interfase o material genético aparece na forma de:
a- carioteca
 b- cromatina
 c- cromossomos
d- cariolinfa

 5- A partir dos mecanismos da mitose tente explicar:
a) Uma célula com 10 cromossomos produz uma célula com 11 e outra com 9 cromossomos:
b) Uma célula com 10 cromossomos produz uma célula com 10 e outra com 9 cromossomos:
c) Uma célula com 10 cromossomos produz uma célula com 20 cromossomos:

Respostas: 1: 3-5-1-2-4; 2: V, F, V,V; 3-d; 4b; 5: a- um dos centrômeros não se dividiu, causando a não-disjunção dos cromossomos-filhos que migraram para o mesmo polo; b- um dos cromossomos-filhos retardou seu movimento na anáfase e não foi incluído no novo núcleo formado na prófase, sendo assim desintegrado no citoplasma de respectiva célula-filha; c- não houve formação do fuso mitótico e, consequentemente, não ocorreu a anáfase. Os cromossomos foram incluído todos em uma nova carioteca e após houve sua desespiralização e separação dos centrômeros, duplicando o número normal de cromossomos da espécie. 

links para aprofundamento:
Wikipedia 
Nota Positiva 
Enciclopédia Viva
Mitosis – interativo
Mitosis
Esquema da mitose numa célula fictícia com um par de cromossomos
Metafase-poster
Animação da mitose e quis (inglês):
Late Prophase
Nature
Russell Kightley Science Images

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