Divisão celular

De CriaçãoWiki, a enciclopédia da ciência da criação.
Três tipos de reprodução celular são comparados: a relativamente simples fissão binária e dois tipos mais complicados que envolvem tanto a mitose quanto a meiose.

A divisão celular é o processo pelo qual as células se multiplicam durante o crescimento de tecidos ou órgãos. O tipo de divisão celular envolvido no crescimento do corpo é chamada mitose. A divisão celular que produz as células reprodutivas é chamada de meiose.

Reprodução

Para a maioria dos organismos unicelulares, a reprodução é uma simples questão de duplicação celular, também conhecida como a replicação. Mas para organismos multicelulares, a replicação celular e a reprodução são dois processos separados. Organismos multicelulares substituem as células danificadas ou desgastadas através de um processo de replicação chamado mitose, a divisão de um núcleo da célula eucariótica para produzir dois núcleos filhos idênticos. Para reproduzir, os eucariontes deve primeiro criar células especiais chamadas gametas—óvulos e espermatozóides—que então se fundem para formar o início de um novo organismo. Os gâmetas são apenas um dos vários tipos de células únicas que os organismos multicelulares necessitam para funcionar como um organismo completo.[1]

A maioria dos organismos unicelulares criam sua próxima geração, replicando todas as suas partes e, em seguida, dividindo em duas células, um tipo de reprodução assexuada chamada fissão binária. Este processo gera não apenas duas novas células, mas também dois novos organismos. Organismos multicelulares replicam novas células da mesma maneira. Por exemplo, podemos produzir novas células da pele e células do fígado através da replicação do DNA encontrado na célula através da mitose. No entanto, a produção de um novo organismo completo requer a reprodução sexual, pelo menos, para a maioria dos organismos multicelulares. Na primeira etapa, as células especializadas chamadas gametas—óvulos e espermatozóides—são criadas por meio de um processo chamado meiose. A meiose serve para reduzir o número de cromossomas para esse organismo particular pela metade. Na segunda etapa, o esperma e o óvulo se unem para fazer uma única célula, que restaura o número de cromossomas. Esta célula que se juntou se divide e se diferencia em diferentes tipos de células que eventualmente formam todo um organismo em funcionamento.[1]

Tipos

Esta explosão de fogos de artifício das cores é uma célula de pulmão de salamandra se dividindo vista sob um microscópio de luz e colorida com corantes fluorescentes: cromossomos em azul, filamentos intermediários em vermelho, e fibras do fuso (microtúbulos empacotados montados para a divisão celular) em verde.

Mitose

Cada vez que uma célula se divide, ela deve garantir que o seu DNA seja compartilhado entre as duas células filhas. A mitose é o processo de "dividir-se" o genoma entre as células filhas. Para descrever este processo de forma mais fácil, vamos imaginar uma célula com apenas um cromossomo. Antes de uma célula entrar em mitose, dizemos que a célula está em interfase, o estado de uma célula eucariótica, quando não submetido a divisão. Cada vez que uma célula se divide, ela deve primeiro replicar todo o seu ADN. Por causa dos cromossomos serem simplesmente ADN enrolado em proteína, a célula replica seus cromossomos também. Estes dois cromossomas, posicionados lado a lado, são chamados de cromátides irmãs e são cópias idênticas um do outro. Antes dessa célula poder dividir-se, ela deve separar estas cromátides irmãs uma da outra. Para fazer isso, os cromossomos têm que se condensar. Esta fase da mitose é chamada prófase. Em seguida, o envelope nuclear se rompe, e uma grande rede de proteína, chamada de eixo, se anexa a cada cromátide irmã. Os cromossomas são agora alinhados perpendicularmente ao eixo em um processo chamado de metáfase. Em seguida, "motores moleculares" puxam os cromossomas para longe da placa de metafase para os pólos do fuso da célula. Isso é chamado de anáfase. Quando esse processo é concluído, as células se dividem, o envelope nuclear é formado de novo, e os cromossomos relaxam e descondensam durante a telófase. A célula agora pode replicar seu ADN novamente durante a interfase e passar por mitose mais uma vez.[1]

Meiose

A meiose é um tipo especializado de divisão celular que ocorre durante a formação dos gâmetas. Embora a meiose possa parecer muito mais complicada do que a mitose, é realmente apenas duas divisões celulares em sequência. Cada uma destas sequências mantém fortes semelhanças com a mitose.

A meiose I refere-se à primeira das duas divisões e é muitas vezes chamada de divisão de redução. Isso ocorre porque é aqui que o complemento cromossômico é reduzido de diplóide (duas cópias), para haplóide (uma cópia). A interfase em meiose é idêntica à interfase na mitose. Nesta fase, não há maneira de determinar que tipo de divisão da célula vai sofrer quando se divide. A divisão meiótica só ocorrerá em células associadas com os órgãos sexuais masculinos ou femininos. A prófase I é virtualmente idêntica à profase na mitose, que envolve o aparecimento de cromossomas, o desenvolvimento do aparelho do fuso, e o colapso da membrana nuclear. A metafase I é onde a diferença crítica ocorre entre meiose e mitose. Na mitose, todos os cromossomos se alinham na placa metafásica em nenhuma ordem particular. Na metafase I, os pares de cromossomas são alinhados em ambos os lados da placa de metafase. É durante este alinhamento que os braços das cromátides podem se sobrepor e temporariamente fundir, resultando no que é chamado de crossovers. Durante a anafase I, as fibras do fuso se contraem, puxando os pares homólogos a distância um do outro e para cada um dos pólos da célula. Na Telófase I, um sulco de clivagem forma tipicamente, seguido de citocinese, mudanças que ocorrem no citoplasma de uma célula durante a divisão nuclear; mas a membrana nuclear geralmente não é reformada, e os cromossomas não desaparecem. No final de Telophase I, cada célula filha tem um único conjunto de cromossomas, a metade do número total na célula original, isto é, ao passo que a célula original é diplóide; as células filhas agora são haplóides.[1]

A meiose II é simplesmente uma divisão mitótica de cada uma das células haplóides produzidas na meiose I. Não há interfase entre meiose I e meiose II, e esta última começa com a Prófase II. Nesta fase, um novo conjunto de fibras do fuso se forma e os cromossomos começam a se mover em direção ao equador da célula. Durante a metafase II, todos os cromossomas nas duas células se alinham com a placa da metafase. Na Anáfase II, os centrômeros dividem, e as fibras do fuso encurtam, levando os cromossomos para cada pólo da célula. Na Telophase II, um sulco de clivagem desenvolve, seguido pela citocinese e a formação da membrana nuclear. Os cromossomos começam a desvanecer-se e passam a ter a cromatina granular, uma característica da interfase. Quando a meiose II está completa, haverá um total de quatro células filhas, cada uma com a metade do número total de cromossomas como a célula original. No caso de estruturas machos, todas as quatro células irão eventualmente desenvolver em células de esperma. No caso dos ciclos de vida das fêmeas em organismos superiores, três das células vão tipicamente abortar, deixando uma única célula a transformar-se numa célula de ovo, a qual é muito maior do que uma célula de esperma.[1]

Referências

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 What is a Cell? by the National Center for Biotechnology Information

Ver também