Ciclo celular
Qualquer ser vivo pluricelular já foi um dia constituído por uma única célula, o ovo ou zigoto.
Isto significa que o número das suas células aumentou, ou seja, tiveram de se dividir, mantendo as características de célula-ovo. Além disso, estes seres vivos também aumentaram de número, o que implica que se reproduziram, mantendo também as suas características genéticas. Nos seres unicelulares, como já deves ter percebido, a divisão celular destes indivíduos sobrepõe-se à reprodução, pois ao dividirem-se aumenta o número total de células, por isso reproduzem-se.
A divisão celular constitui assim um mecanismo fundamental para o crescimento, reprodução e manutenção das características físicas e genéticas dos indivíduos.
A divisão celular ocorre numa célula-mãe que irá originar células-filhas com a mesma informação genética (DNA). O conjunto de modificações que uma célula sofre desde que surge até que se transforma em célula-mãe, originando células-filhas, constitui o ciclo celular.
O ciclo celular é constituído por duas etapas: a interfase, que corresponde ao período compreendido entre o fim de uma divisão celular e o início de outra, e a fase mitótica, que corresponde ao período de divisão propriamente dito.
Período G1 - Ocorre entre o fim da mitose e o início da síntese do DNA, sendo, por este motivo, também chamado de período pós-mitótico. E caracterizado por uma intensa biossíntese.
Período S - Caracterizado pela ocorrência de auto-replicação do DNA.
Período G2 - Separa o fim da síntese do DNA do início de nova mitose, sendo, por este motivo, também chamado período pré-mitótico. É caracterizado pela ocorrência de biossínteses.
Mitose
Profase - Fase caracterizada por uma desorganização nuclear.
Metafase - Fase caracterizada pela formação de uma placa equatorial.
Anafase - Nesta etapa ocorre a ascensão polar dos cromossomas-filhos.
Telofase - Fase caracterizada pela organização celular.
Citocinese
A citocinese corresponde à divisão do citoplasma e das membranas, levando à individualização das duas células-filhas.
A mitose corresponde a um processo de divisão nuclear em que uma célula-mãe origina duas células-filhas que mantêm a mesma quantidade de cromossomas e o mesmo teor e características de DNA.
A mitose é o mecanismo que possibilita o aumento do número de células, sempre com as mesmas características, e por isso permite a cicatrização das tuas feridas, a substituição diária das células mortas da tua pele, a regeneração das barbatanas dos peixes, o teu crescimento e o dos outros seres vivos pluricelulares e permite ainda a reprodução nos seres unicelulares. A clonagem, tão falada hoje em dia, é um processo de reprodução baseado na mitose, já que a clonagem corresponde à produção de indivíduos geneticamente iguais, o que é possível através de mitoses sucessivas (entre outros processos).
O processo mitótico é semelhante para todos os seres vivos, apresentando diferenças em alguns, nomeadamente nas plantas .
Etapa caracterizada por uma desorganização nuclear. A cromatina condensa, tornando-se cada vez mais grossa e curta. Os cromossomas tornam-se cada vez mais visíveis, individualizando-se os seus dois cromatídios unidos por um centrómero. Os centríolos duplicam e migram para pólos opostos. Forma-se o fuso acromático, a partir de microfilamentos proteicos, com origem nos centríolos. Os microfilamentos proteicos originam uma estrutura radial à volta dos centríolos - os ásteres. A membrana nuclear e os nucléolos desorganizam-se. Os cromossomas prendem-se a filamentos do fuso acromático (fibrilas cromossómicas) através dos seus centrómeros, enquanto outros filamentos do fuso acromático ficam livres, indo de pólo a pólo (fibrilas contínuas). Não ocorre alteração do teor de DNA (4Q) nem do número de cromossomas (2n).
A etapa é caracterizada pela formação da placa equatorial. Os cromossomas, constituídos por dois cromatídios e um centrómero, alinham-se no plano equatorial do fuso acromático. O alinhamento é efectuado pelos centrómeros, ficando os braços dos cromatídios voltados para fora. Não ocorre alteração do teor de DNA (4Q) nem do número de cromossomas (2n).
A etapa é caracterizada pela ascensão polar dos cromossomas-filhos. O centrómero cliva e os cromatídios de cada cromossoma-mãe separam-se, originando dois cromossomas-filhos. Cada cromossoma-filho passa a ser constituído por meio centrómero e um cromatídio. O número de cromossomas (2n) não se altera, pois ocorreu uma divisão equitativa dos mesmos. Não ocorreu também qualquer variação genética, o que mantém a estabilidade genética da espécie. O teor de DNA foi reduzido a metade (2Q), pois ocorreu uma separação dos cromatídios de cada um dos cromossomas-mães.
Corresponde à etapa inversa da profase, ocorrendo a organização celular. A membrana nuclear reorganiza-se à volta de cada conjunto de cromossomas-filhos (células-filhas). Os nucléolos reorganizam-se. O fuso acromático desorganiza-se. Os cromossomas tornam-se cada vez mais finos e flexuosos. A célula fica constituída por dois núcleos com a mesma informação genética. Não ocorre alteração do teor de DNA (2Q) nem do número de cromossomas (2n).
Citocinese
A citocinese corresponde à divisão do citoplasma e da membrana citoplasmática (e da parede celular, nas células vegetais), acompanhada de movimentos citoplasmáti-cos. É por isso a citocinese que individualiza as duas células-filhas após o término da mitose. Esta divisão inicia-se no decorrer da mitose, mais propriamente no final da ana-fase e durante a telofase.
A citocinese apresenta aspectos diferentes consoante se trate de uma célula animal ou vegetal. Na célula animal, devido à presença de apenas uma membrana, a membrana citoplasmática, a divisão ocorre por efeito de um estrangulamento. Na zona do plano equatorial da célula forma-se um anel contráctil de microfilamentos proteicos, que ao contraírem vão puxando a membrana citoplasmática para dentro, provocando um estrangulamento que separa a célula-mãe em duas células-filhas.
Na célula vegetal, a existência de uma parede celular rígida impede a possibilidade de um estrangulamento citoplasmático e da membrana. Deste modo, vesículas golgianas alinham-se na zona equatorial, fundindo-se e originando uma estrutura chamada fragmoplasto, que irá originar o sistema membranar das células-filhas. A membrana das vesículas golgianas originará a membrana citoplasmática de cada célula-filha, que posteriormente serão recobertas por fibrilas de celulose que darão origem às paredes celulares.
Fase Mitótica em células animais e vegetais
Variação do teor de DNA ao longo do ciclo celular
O DNA, ao longo do ciclo celular, sofre uma duplicação, passando de 2Q a 4Q, e uma redução, passando de 4Q a 2Q .
A interfase corresponde a um período localizado entre duas mitoses sucessivas. No período G,, imediatamente a seguir ao término da mitose, a célula possui 2Q de DNA, já que cada cromossoma é constituído por um cromatídio, logo, uma só cadeia de DNA. Como esta célula vai sofrer uma nova mitose, o seu DNA vai ser reposto na totalidade, o que acontece durante o período S, em que ocorre a replicação semiconservativa do DNA. No final do período S a célula possui 4Q de DNA, que se vai manter durante o período G2, que tal como o período G1 é uma etapa de crescimento celular. Durante a interfase não ocorre, porém, qualquer alteração no número de cromossomas, que é 2n.
A célula entra em mitose, iniciando-se pela profase. A profase, sendo uma fase de desorganização nuclear, não afecta nem o número de cromossomas (2n) nem a quantidade de DNA (4Q), acontecendo o mesmo durante a metafase, em que se forma a placa equatorial. No entanto, a anafase é a única etapa da mitose em que há redução do teor de DNA. De facto, na anafase, ocorre a separação dos cromatídeos de cada cromossoma, passando cada um deles a constituir um novo cromossoma. Estes novos cromossomas migram para os pólos opostos das células. Como cada um destes cromossomas tem agora apenas um cromatídio, a quantidade de DNA foi reduzida a metade (passa de 4Q a 2Q), pois existe apenas uma cadeia de DNA.
O número de cromossomas mantém-se (2n) sendo, porém, cada cromossoma-filho constituído por um só cromatídio e meio centrómero. A telofase, como fase inversa da profase, não altera nem o número de cromossomas nem o teor de DNA.
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