Divisão celular Definição

Divisão celular é o processo pelo qual as células passam a ser divididas. Existem vários tipos de divisão celular, dependendo do tipo de organismo que se está a dividir. Os organismos têm evoluído ao longo do tempo para ter diferentes e mais complexas formas de divisão celular. A maioria dos procariotas, ou bactérias, usam a fissão binária para dividir a célula. Os eucariotas de todos os tamanhos usam a mitose para dividir. Os eucariotas que reproduzem sexualmente usam uma forma especial de divisão celular chamada meiose para reduzir o conteúdo genético na célula. Isto é necessário na reprodução sexual porque cada progenitor deve dar apenas metade do material genético necessário, caso contrário a prole teria muito DNA, o que pode ser um problema. Estes diferentes tipos de divisão celular são discutidos abaixo.

Tipos de divisão celular

Divisão celular procariótica

Prokaryotes replicam através de um tipo de divisão celular conhecido como fissão binária. Os procariotas são organismos simples, com apenas uma membrana e sem divisão interna. Assim, quando um procariotas se divide, ele simplesmente replica o DNA e se divide ao meio. O processo é um pouco mais complicado do que isso, pois o DNA deve primeiro ser desenrolado por proteínas especiais. Embora o DNA em procariotas geralmente exista em um anel, ele pode ficar bastante confuso quando está sendo usado pela célula. Para copiar o DNA de forma eficiente, ele deve ser esticado. Isto também permite que os dois novos anéis de ADN criados sejam separados após serem produzidos. Os dois fios de ADN separam-se em dois lados diferentes da célula procariótica. A célula fica então mais longa, e se divide no meio. O processo pode ser visto na imagem abaixo.

O DNA é a linha emaranhada. Os outros componentes são etiquetados. Plasmídeos são pequenos anéis de DNA que também são copiados durante a fissão binária e podem ser coletados no ambiente, a partir de células mortas que se separam. Estes plasmídeos podem então ser replicados posteriormente. Se um plasmídeo é benéfico, ele aumentará em uma população. Isto é, em parte, como acontece a resistência aos antibióticos nas bactérias. Os ribossomas são pequenas estruturas proteicas que ajudam a produzir proteínas. Eles também são replicados para que cada célula possa ter o suficiente para funcionar.

Divisão de células eucarióticas: Mitose

Organismos eucarióticos têm organelas ligadas à membrana e DNA que existe nos cromossomas, o que torna a divisão celular mais difícil. Os eucariotas devem replicar seu DNA, organelas e mecanismos celulares antes de se dividirem. Muitas das organelas se dividem usando um processo que é essencialmente a fissão binária, levando os cientistas a acreditar que as eucariotas foram formadas por procariotas vivendo dentro de outros procariotas.

Após o DNA e as organelas serem replicados durante a interfase do ciclo celular, a eucariota pode iniciar o processo de mitose. O processo começa durante a prófase, quando os cromossomos se condensam. Se a mitose prosseguisse sem a condensação dos cromossomos, o DNA ficaria emaranhado e quebrado. O DNA eucariótico está associado com muitas proteínas que podem dobrá-lo em estruturas complexas. À medida que a mitose prossegue para metafase, os cromossomas são alinhados no meio da célula. Cada metade de um cromossomo, conhecido como cromossomos irmãos porque são cópias replicadas um do outro, é separada em cada metade da célula à medida que a mitose prossegue. No final da mitose, outro processo chamado citocinese divide a célula em duas novas células filhas.

Todos os organismos eucarióticos usam a mitose para dividir suas células. Entretanto, apenas organismos unicelulares usam a mitose como forma de reprodução. A maioria dos organismos multicelulares reproduzem-se sexualmente e combinam o seu ADN com o de outro organismo para se reproduzirem. Nesses casos, os organismos precisam de um método diferente de divisão celular. A mitose produz células idênticas, mas a meiose produz células com metade da informação genética de uma célula regular, permitindo que duas células de organismos diferentes da mesma espécie se combinem.

Divisão celular eucariótica: Meiose

Em animais reprodutores sexuais, geralmente é necessário reduzir a informação genética antes da fertilização. Algumas plantas podem existir com demasiadas cópias do código genético, mas na maioria dos organismos é altamente prejudicial ter demasiadas cópias. Humanos com até mesmo uma cópia extra de um cromossomo podem experimentar mudanças prejudiciais ao seu corpo. Para contrariar isto, os organismos que se reproduzem sexualmente sofrem um tipo de divisão celular conhecida como meiose. Como antes da mitose, o DNA e as organelas são replicados. O processo da meiose contém duas divisões celulares diferentes, que acontecem de trás para a frente. A primeira meiose, a meiose I, separa os cromossomos homólogos. Os cromossomos homólogos presentes em uma célula representam os dois alelos de cada gene que um organismo possui. Estes alelos são recombinados e separados, assim as células filhas resultantes têm apenas um alelo para cada gene, e nenhum par homólogo de cromossomos. A segunda divisão, a meiose II, separou as duas cópias de DNA, tal como na mitose. O resultado final da meiose em uma célula é 4 células, cada uma com apenas uma cópia do genoma, que é metade do número normal.

Os organismos tipicamente embalam estas células em gâmetas, que podem viajar para o ambiente para encontrar outras gâmetas. Quando dois gâmetas do tipo certo se encontram, um irá fertilizar o outro e produzir um zigoto. O zigoto é uma única célula que irá sofrer mitose para produzir os milhões de células necessárias para um organismo de grande porte. Assim, a maioria dos eucariotas usa tanto a mitose quanto a meiose, mas em diferentes estágios de seu ciclo de vida.

Fases da divisão celular

Dependente do tipo de divisão celular que um organismo usa, os estágios podem ser ligeiramente diferentes.

Fases da mitose

Mitose começa com a prófase na qual o cromossomo é condensado. A célula passa para a metáfase onde os cromossomos estão alinhados na placa da metáfase. Então os cromossomos são separados em anáfase e o citoplasma da célula é comprimido durante a telophase. A citoquinese é o processo final que quebra a membrana celular e divide a célula em dois.

Etapas da meiose

As etapas da meiose são semelhantes à mitose, mas os cromossomos agem de forma diferente. A meiose tem duas fases, que incluem duas divisões celulares separadas sem que o DNA se reproduza entre elas. Meiose I e meiose II têm os mesmos 4 estágios da mitose: prófase, metáfase, anáfase e telophase. A citocinese conclui ambas as rodadas de meiose.

Na fase I, os cromossomos são condensados. Na metáfase I, os cromossomos se alinham a partir de seus pares homólogos. Quando são separados em anáfase I e telophase I, há apenas uma forma de cada gene em cada célula, conhecida como uma divisão redutora. A meiose II procede da mesma forma que a mitose, que os cromatídeos irmãos dividem na placa da metáfase. Por telophase II, existem 4 células, cada uma com metade dos alelos como célula mãe e apenas uma única cópia do genoma. As células agora podem se tornar gametas e se fundir para criar novos organismos.

Quiz

1. Células somáticas são células que enchem o corpo, e devem se reproduzir para reparar danos. Células cinegéticas são células que produzem gâmetas. A que tipo de divisão celular cada tipo de célula é submetido?
A. Somatic= mitose; Gametic= meiose
B. Somatic= mitose; Gametic= meiose e mitose
C. Somatic= mitose e meiose; Gametic= meiose e mitose

2. Mitocôndrias são organelas em células que criam ATP, uma molécula usada para energia. As mitocôndrias devem se replicar dentro da célula, separadas da mitose ou meiose, para regular a quantidade de energia a ser fornecida. Nas mitocôndrias, existe um anel de DNA que controla o metabolismo mitocondrial. Este mtDNA é replicado, as mitocôndrias se alongam e se dividem ao meio. Que tipo de divisão celular é esta?
A. Fissão binária
B. Mitose
C. Meiose

3. A evolução depende do sucesso da replicação do DNA. Na verdade, todo o DNA na Terra provém apenas de uma ou duas células originais, e a maioria dos organismos está relacionada entre si. O que é responsável pelas diferentes formas de vida?
A. Mutação
B. Recombinação Genética
C. Ambos