quarta-feira, 1 de maio de 2013

Mitose e meiose: Os dois processos de divisão celular

Nosso organismo está sempre realizando divisões celulares. Há dois tipos de divisão celular, a mitose e a meiose, e nós realizamos tanto uma quanto outra, mas em situações diferentes. Para o estudante, é importante saber distinguir cada uma delas: mitose ou meiose?, eis a divisão, digo, a questão...Vamos ver quando e como realizamos cada uma delas.

Mitose

A mitose é um tipo de divisão celular que ocorre desde o surgimento da primeira célula do bebê (célula-ovo ou zigoto) até a nossa morte. Quando ainda estamos sendo gerados, no útero materno, é necessário que ocorra a duplicação das células a fim de formar o novo ser. A partir daí nunca mais paramos de realizar mitoses.
Esse processo é de suma importância para continuarmos a nos desenvolver, a crescer, a repor as células perdidas, como, por exemplo, ao sofrermos uma lesão na pele, ou perdermos células sanguíneas (hemácias) a cada 120 dias, etc.

A divisão da divisão

A mitose se inicia com uma célula diplóide (2n), ou seja, com o número total de cromossomos da espécie que no nosso caso são 46. Em seguida há um período denominado intérfase, em que ocorre a duplicação do material genético, para depois começar a divisão propriamente dita.
O processo de divisão é contínuo, mas para entendermos melhor a mitose, costumamos subdividi-la em fases, que são:
  • prófase

  • metáfase

  • anáfase

  • telófase
Na prófase, há uma certa "desorganização", pois a cromatina (material genético) inicia sua espiralização, transformando-se em cromossomos (contendo duas cromátides-irmãs). Há o desaparecimento do nucléolo, o rompimento da carioteca (membrana nuclear) e os centríolos migram para os pólos da célula.

Da metáfase à telófase

Na metáfase ocorre a espiralização máxima e os cromossomos encontram-se no centro da célula (plano equatorial), presos às fibras do fuso. Na anáfase, por sua vez, as cromátides-irmãs migram para os pólos opostos das células devido ao encurtamento das fibras do fuso.
Finalmente, na telófase ocorre a formação de duas células - filhas idênticas à célula-mãe (que originou todo o processo). Termina aí a cariocinese (divisão do núcleo) e inicia a citocinese (distribuição equivalente do citoplasma). Nesta etapa, reaparecem a carioteca, os nucléolos e os cromossomos voltam a desespiralizar-se.

Células sexuais

Já a meiose ocorre com a finalidade específica de produzirmos as células sexuais ou gametas (espermatozóide e óvulo). No homem, os espermatozóides se produzem à medida que são utilizados. Durante a ejaculação, eliminam-se em média 300 milhões de células.
Por sua vez, os óvulos já estão formados nos ovários da mulher desde o seu nascimento. São cerca de 400 mil, mas, normalmente, amadurece somente um a cada mês, após a puberdade.

Segunda divisão

A meiose também é dividida em etapas. Além disto, essa divisão é dupla. Na primeira divisão, ocorrem a prófase I, metáfase I, anáfase I e telófase I. Na segunda, a prófase II, metáfase II, anáfase II e telófase II.
A grosso modo, o que difere a meiose da mitose, além da formação de células com metade do número de cromossomos (n = 23), é que na prófase I acontecem subfases:
  • leptóteno

  • zigóteno

  • paquíteno

  • diplóteno

  • diacinese
Elas são importantes, pois favorece o "crossing-over", ou seja, a mistura do material genético, com a quebra e troca de pontas entre os cromossomos. Mas, por que esse fato é importante? Para favorecer a variabilidade genética, o que garante a nossa diversidade.
É importante também que a meiose seja reducional, pois durante a fecundação (união do óvulo com o espermatozóide) forma-se um novo ser com 46 cromossomos, 23 vindos do pai e 23 da mãe. Desse modo, fica garantida a perpetuação da espécie.

Fisiologia Celular

Membrana plasmática e citoplasma
Todas as células encontram-se envoltas por uma fina membrana composta principalmente por fosfolipídios e proteínas, a membrana plasmática. Portanto, para sair ou entrar da célula, todas as substâncias precisam passar pela membrana plasmática. Esta passagem pode ocorrer de duas formas: ou a substância atravessa a membrana ou é englobada por ela. No primeiro caso a passagem pode acontecer sem gasto de energia (transporte passivo) ou com gasto energético (transporte ativo). O processo de “englobamento” de substâncias pela membrana plasmática é chamado de endocitose,quando a substância entra na célula, e de exocitose quando ela é expelida para o meio externo.
No interior da membrana plasmática há o citoplasma, um material fluido no qual as organelas celulares e o núcleo encontram-se imersos. O citoplasma é percorrido por uma rede de filamentos chamada de citoesqueleto. O citoesqueleto é composto por microtúbulos e microfilamentos que são responsáveis pela manutenção da forma da célula e por seus movimentos.
A seguir veremos a função das principais organelas da célula eucariótica e o papel do núcleo no controle das atividades celulares.
Retículo endoplasmático
O retículo endoplasmático é formado por uma rede de pequenos tubos interligados revestidos por uma membrana lipoprotéica. Existem dois tipos de retículo endoplasmático: o liso e o rugoso. A principal diferença entre eles é que o segundo possui ribossomos aderidos a sua parede externa.
Tanto o retículo endoplasmático liso quanto o rugoso são responsáveis por transportar, armazenar e sintetizar certas substâncias. Devido à presença dos ribossomos, o retículo endoplasmático rugoso também possui um papel importante na síntese de proteínas.
Ribossomos
Os ribossomos atuam na síntese de proteínas. Eles ocorrem tanto soltos no citoplasma quanto aderidos à superfície externa do retículo endoplasmático rugoso. Eles são formados por duas unidades de tamanhos diferentes compostas principalmente por um tipo especial de RNA, o RNA ribossômico, e por proteínas.
Complexo de Golgi
 O complexo de Golgi é formado por uma série de sacos achatados e empilhados uns sobre os outros. Cada conjunto destes sacos recebe o nome de dictiossomo. Esta organela atua principalmente no armazenamento e na secreção de substâncias. Muitas vezes o complexo de Golgi recebe proteínas que são produzidas pelo retículo endoplasmático rugoso. Estas são então empacotadas por uma fina membrana e secretadas para o meio intra ou extracelular.
Lisossomos
Os lisossomos são pequenas vesículas membranosas que realizam a digestão intracelular. São originados a partir do complexo de Golgi e contêm em seu interior diversas enzimas. As substâncias capturadas pela célula através da endocitosese fundem aos lisossomos no interior da célula originando o vacúolo digestivo. Após a digestão destas substâncias forma-se o vacúolo residual que, muitas vezes, é eliminado para o meio externo através de um processo chamado clasmocitose. Os lisossomos atuam também no processo de autofagia através do qual são digeridas estruturas ou partes da própria célula.
Peroxissomos
Os peroxissomos, assim como os lisossomos, são vesículas membranosas que contêm enzimas em seu interior. Suas enzimas degradam lipídios e aminoácidos. Esta organela também possui enzimas chamadas de peroxidases. As peroxidases degradam o hidróxido de hidrogênio (H2O2) formado durante o processo de quebra de outras substâncias e que, em grandes concentrações, é tóxico para a célula.
Mitocôndrias
As mitocôndrias são organelas que possuem uma dupla membrana de composição semelhante à membrana plasmática. A membrana interna possui dobras chamadas de cristas mitocondriais. O interior da mitocôndria é preenchido por uma substância fluida e é denominado de matriz mitocondrial. Imersos na matriz mitocondrial existem diversos tipos de enzimas, ribossomos e o DNA mitocondrial.
Estas organelas são responsáveis pela respiração celular. Neste processo, moléculas orgânicas são oxidadas e há a liberação de gás carbônico, água e energia na forma de ATP (adenosina trifosfato).
Cloroplastos
Os cloroplastos, assim como as mitocôndrias, possuem uma dupla membrana e seu interior é preenchido por um material fluido denominado estroma. No interior do estroma existem estruturas membranosas denominadas lamelas e estruturas discoidais chamadas de tilacóides. Os tilacóides encontram-se empilhados e, cada pilha, recebe o nome de granum. Assim como as mitocôndrias, os cloroplastos possuem enzimas, ribossomos e DNA próprios.
É nestas organelas que ocorre o processo de fotossíntese. Ou seja, a produção de glicose e oxigênio a partir de água, gás carbônico e energia luminosa. A fotossíntese pode ser dividida em duas fases: uma que depende da energia luminosa (fase de claro) e outra que não depende (fase de escuro). A fase de claro ocorre nas lamelas e nos tilacóides, já a fase de escuro ocorre no estroma.
Centríolos
Os centríolos são estruturas cilíndricas, compostas por proteínas e que ocorrem geralmente aos pares. Cada centríolo é formado por nove conjuntos de trêsmicrotúbulos.
Durante a divisão celular (exceto em angiospermas) os centríolos se duplicam e, entre eles, surgem as fibras do fuso que irão guiar os cromossomos durante o processo de divisão.
Cílios e flagelos
Os cílios e os flagelos são estruturas capazes de realizar movimentos de batimento. Em geral, os cílios são estruturas curtas e que ocorrem em grande quantidade. Já os flagelos, frequentemente são longos e ocorrem em pequeno número. Ambos são formados por um conjunto de nove pares de túbulos dispostos circularmente ao redor de um par de túbulos centrais.
Os cílios ocorrem, por exemplo, no epitélio que reveste a nossa traquéia. Os flagelos podem se observados nos espermatozóides.
Núcleo
O núcleo celular contém o material genético da célula. Portanto, o núcleo controla a produção de RNA e a síntese de proteínas, comandando todas as demais atividades celulares.
O núcleo de eucariontes é delimitado por uma dupla membrana lipoprotéica chamada de carioteca. A carioteca possui milhares de poros que permitem a passagem de macromoléculas e outras substâncias. O interior do núcleo é preenchido por uma substância fluida chamada de cariolinfa. Na cariolinfa encontram-se os nucléolos e o DNA na forma de cromatina ou de cromossomos.
Os nucléolos são formados principalmente por uma associação de proteínas e RNA ribossômico (RNAr). Eles são responsáveis pela produção dos ribossomos e se desintegram durante o processo de divisão celular. Quando a célula não se encontra em divisão (interfase), o DNA encontra-se na forma de longos filamentos chamados de cromatina. Durante o processo de divisão celular, o filamento de cromatina se duplica e se espiraliza. Esta nova organização do material genético é chamada de cromossomo. Ao término da divisão o cromossomo se desespiraliza voltando ao estado de cromatina.

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