Leituras

As Células constituem os seres vivos 

Os seres vivos diferem da matéria bruta porque são constituídos de células. Os vírus são seres que não possuem células, mas são capazes de se reproduzir e sofrer alterações no seu material genético. Esse é um dos motivos pelos quais ainda se discute se eles são ou não seres vivos.

A célula é a menor parte dos seres vivos com forma e função definidas. Por essa razão, afirmamos que a célula é a unidade morfológica e fisiológica seres vivos. Morfológica porque a célula - isolada ou junto com outras células - forma todo o ser vivo ou parte dele. Fisiológica, porque ela tem todo o "material" necessário para realizar as funções de um ser vivo, como nutrição, produção de energia e reprodução.

Cada célula do nosso corpo tem uma função específica. Mas todas desempenham uma atividade "comunitária", trabalhando de maneira integrada com as demais células do corpo. É como se o nosso organismo fosse uma imensa sociedade de células, que cooperam umas com as outras, dividindo o trabalho entre si. Juntas, elas garantem a execução das inúmeras tarefas responsáveis pela manutenção da vida.

As células que formam o organismo da maioria dos seres vivos apresentam uma membrana envolvendo o seu núcleo, por isso, são chamadas de células eucariotas. A célula eucariota é constituída de membrana celular, citoplasma e núcleo.

Nestas figuras você pode comparar uma célula humana (animal) com uma célula vegetal. A célula vegetal possui parede celular e pode conter cloroplastos, duas estruturas que a célula animal não tem. Por outro lado, a célula vegetal não possui centríolos e geralmente não possui lisossomos, duas estruturas existentes em uma célula animal.

Retirado e adaptado de http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Corpo/Celula.php

Divisão Celular

As células se dividem e produzem cópias de si mesmas. Há dois tipos de divisão celular: mitose e meiose.

Na mitose, há divisão de uma “célula-mãe” em duas “células-filhas” geneticamente idênticas e com o mesmo número cromossômico que existia na célula-mãe. Uma célula n produz duas células n, uma célula 2n produz duas células 2n etc. Trata-se de uma divisão equacional que nos unicelulares, serve à reprodução assexuada e à multiplicação dos organismos. Nos pluricelulares, ela repara tecidos lesados, repõe células que normalmente morrem e também está envolvida no crescimento.

Já na meiose, a divisão de uma “célula-mãe” 2n gera “células-filhas” n, geneticamente diferentes. Ocorre apenas nas células das linhagens germinativas masculinas e feminina, para compensar a fecundação. Uma célula dá origem a quatro novas células com a metade do numero de cromossomos da célula inicial, neste caso a divisão é chamada reducional e promove a variabilidade gênica (formação de gametas na reprodução sexuada)

A interfase – A fase que precede a mitose

A principal atividade da célula, antes de se dividir, refere-se à duplicação de seus arquivos de comando, ou seja, à reprodução de uma cópia fiel dos dirigentes que se encontram no núcleo.

A interfase é o período que precede qualquer divisão celular, sendo de intensa atividade metabólica. Nesse período, há a preparação para a divisão celular, que envolve a duplicação da cromatina, material responsável pelo controle da atividade da célula. Todas as informações existentes ao longo da molécula de DNA são passadas para a cópia da célula que se dividiu.

As duas cópias de cada cromossomo permanecem juntas por certo tempo, unidas pelo centrômero comum, constituindo duas cromátides de um mesmo cromossomo. Na interfase, os centríolos também se duplicam.

A interfase e a Duplicação do DNA

Houve época em que se falava que a interfase era o período de “repouso” da célula. Hoje, sabemos, que na realidade a interfase é um período de intensa atividade metabólica no ciclo celular: é nela que se dá a duplicação do DNA, crescimento e síntese. Costuma-se dividir a interfase em três períodos distintos:G1, S e G2.

O intervalo de tempo em que ocorre a duplicação do DNA foi denominado de S (síntese) e o período que antecede é conhecido como G1 (G1 provém do inglês gap, que significa “intervalo”). O período que sucede o S é conhecido como G2.

Nas células, existe uma espécie de “manual de verificação de erros” que é utilizado em algumas etapas do ciclo celular e que é relacionado aos pontos de checagem. Em cada ponto de checagem a célula avalia se é possível avançar ou se é necessário fazer algum ajuste, antes de atingir a fase seguinte. Muitas vezes, a escolha é simplesmente cancelar o processo ou até mesmo conduzir a célula à morte.

Mitose

Fases da Mitose

A mitose é um processo contínuo de divisão celular, mas, por motivos didáticos, para melhor compreendê-la, vamos dividi-la em fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase. Alguns autores costumam citar uma quinta fase – a prometáfase – intermediária entre a prófase e a metáfase. O final da mitose, com a separação do citoplasma, é chamado de citocinese.

 Prófase – Fase de início (pro = antes)

Os cromossomos começam a ficar visíveis devido à espiralação.

O nucléolo começa a desaparecer.

Organiza-se em torno do núcleo um conjunto de fibras (nada mais são do que microtúbulos) originadas a partir dos centrossomos, constituindo o chamado fuso de divisão (ou fuso mitótico).

O núcleo absorve água, aumenta de volume e a carioteca se desorganiza.

No final da prófase, curtas fibras do fuso, provenientes do centrossomos, unem-se aos centrômeros. Cada uma das cromátides-irmãs fica ligada a um dos pólos da célula.

Metáfase – Fase do meio (meta = no meio)

Os cromossomos atingem o máximo em espiralação, encurtam e se localizam na região equatorial da célula.

No finalzinho da metáfase e início da anáfase ocorre a duplicação dos centrômeros.

Anáfase – Fase do deslocamento (ana indica movimento ao contrário)

As fibras do fuso começam a encurtar. Em conseqüência, cada lote de cromossomos-irmãos é puxado para os pólos opostos da célula.

Como cada cromátide passa a ser um novo cromossomo, pode-se considerar que a célula fica temporariamente tetraplóide.

Telófase – Fase do Fim (telos = fim)

Os cromossomos iniciam o processo de desespirilação.

Os nucléolos reaparecem nos novos núcleos celulares.

A carioteca se reorganiza em cada núcleo-filho.

Cada dupla de centríolos já se encontra no local definitivo nas futuras células-filhas.

Citocinese – Separando as células

A partição em duas copias é chamada de citocinese e ocorre, na célula animal, de fora para dentro, isto é, como se a célula fosse estrangulada e partida em duas (citocinese centrípeta). Há uma distribuição de organelas pelas duas células-irmãs. Perceba que a citocinese é, na verdade a divisão do citoplasma. Essa divisão pode ter início já na anáfase, dependendo da célula.

Meiose

A meiose é um tipo de divisão celular em que uma célula diplóide produz quatro células haplóides, sendo por este motivo uma divisão reducional.

Um fato que reforça o caráter reducional da meiose é que, embora compreenda duas etapas sucessivas de divisão celular, os cromossomos só se duplicam uma vez, durante a interfase – período que antecede tanto a mitose como a meiose. No início da interfase, os filamentos de cromatina não estão duplicados. Posteriormente, ainda nesta fase, ocorre a duplicação, ficando cada cromossomo com duas cromátides.

Na primeira etapa, também denominada reducional, ocorre a diminuição no número de cromossomos. Na segunda, equacional, o número de cromossomos das células que se dividem é mantido igual aos das células que se formam.

Dependendo do grupo de organismos, a meiose pode ocorrer em diferentes momentos do ciclo de vida: na formação de gametas (meiose gamética), na produção de esporos (meiose espórica) e logo após a formação do zigoto (meiose zigótica).

As duas etapas possuem fases que se caracterizam por eventos biológicos marcantes, sendo relacionadas e descritas abaixo:

Meiose I

Prófase I → é uma fase muito extensa, constituída por 5 subfases:
Leptóteno – inicia-se a individualização dos cromossomos estabelecendo a condensação (espiralização), com maior compactação dos cromonemas;
Zigóteno – aproximação dos cromossomos homólogos, sendo esse denominado de sinapse;
Paquíteno – máximo grau de condensação dos cromossomos, os braços curtos e longos ficam mais evidentes e definidos, dois desses braços, em respectivos homólogos, ligam-se formando estruturas denominadas bivalentes ou tétrades. Momento em que ocorre o crosing-over, isto é, troca de segmentos (permutação de genes) entre cromossomos homólogos;
Diplóteno – começo da separação dos homólogos, configurado de regiões quiasmas (ponto de intercessão existente entre os braços entrecruzados, portadores de características similares);
Diacinese – finalização da prófase I, com separação definitiva dos homólogos, já com segmentos trocados. A carioteca (envoltório membranoso nuclear) desaparece temporariamente.
Metáfase I → os cromossomos ficam agrupados na região equatorial da célula, associados às fibras do fuso;

Anáfase I → encurtamento das fibras do fuso, deslocando os cromossomos homólogos para os polos da célula. Nessa fase não há separação do centrômero (ponto de ligação das cromátides irmãs em um cromossomo).

Telófase I → desespiralização dos cromossomos, retornando ao aspecto filamentoso, havendo também o reaparecimento do nucléolo, bem como da carioteca e divisão do citoplasma (citocinese), originando duas células haploides.

Meiose II

Prófase II → os cromossomos voltam a se condensar, o nucléolo e a carioteca desaparecem novamente. Os centríolos se duplicam e se dirigem para os polos, formando o fuso acromático.

Metáfase II → os cromossomos se organizam no plano equatorial, com suas cromátides ainda unidas pelo centrômero, ligando-se às fibras do fuso.

Anáfase II → separação das cromátides irmãs, puxadas pelas fibras em direção a polos opostos.

Telófase II → aparecimento da carioteca, reorganização do nucléolo e divisão do citoplasma completando a divisão meiótica, totalizando 4 células filhas haploides.

QUADRO COMPARATIVO ENTRE MITOSE & MEIOSE

Mitose e Meiose. http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia2/nucleo9.php. Acessado em 10/09/13.

Fonseca K. Meiose. http://www.brasilescola.com/biologia/meiose.htm. Acessado em 10/09/13.