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Mitose

 

A mitose é um método de divisão celular em que uma célula se divide e produz cópias idênticas de si.

Durante a divisão, o núcleo da célula se divide, resultando em dois conjuntos de cromossomas idênticos, ou organizados de ADN proteínas.

Este processo é quase sempre acompanhada por um processo chamado citocinese, em que o resto da célula se divide, o que leva a duas células completamente distintas, chamadas células filhas.

Há quatro fases no processo: prófase, metáfase, anáfase e telófase.

Há uma série de razões para este processo, incluindo a reprodução e substituição das células, e problemas com ele pode danificar seriamente ou matar as células.

É muitas vezes confundida com a meiose, mas os processos diferem em vários aspectos.

Mitose - Processo

Na biologia, mitose é o processo da divisão nuclear, duplicando os cromossomos.

A mitose é seguida pela divisão da membrana celular e do citoplasma, denominada citocinese.

A mitose em conjunto com a citocinese gera duas células idênticas.

Definição

Um dos pressupostos fundamentais da biologia celular é o de que todas as células se originam a partir de células pré-existentes, à excepção do ovo ou zigoto que, nos seres vivos com reprodução sexuada, resulta da união de duas células reprodutivas (gâmetas), cada qual com metade da informação genética

A mitose é um processo de divisão celular conservativa, já que a partir de uma célula inicial, originam-se duas células idênticas, com igual composição genética (mesmo número e tipo de cromossomas), mantendo assim inalterada a composição e teor de ADN característico da espécie (excepto se ocorrer uma mutação, fenómeno muito raro e acidental). Este processo de divisão celular é comum a quase todos os seres vivos, dos animais e plantas multicelulares até aos organismos unicelulares, nos quais, muitas vezes, este é o principal ou único processo de reprodução - reprodução assexuada.

Ciclo celular

Quando em processo ativo de divisão, as células passam pelo chamado ciclo celular, o qual apresenta duas fases principais: a interfase (momento de preparação para o processo de divisão) e a mitose (fase da divisão).

Na mitose ocorrem dois acontecimentos sequenciais no processo de formação de duas novas células (ditas filhas): primeiro, uma divisão do material genético contido no núcleo (cariocinese) e, depois, a divisão do citoplasma, com a separação definitiva das células (citocinese). O tempo de duração do ciclo celular é característico do tipo de célula e influenciado por vários fatores externos, como a temperatura, pH, disponibilidade de nutrientes, etc. No entanto, mau grado esta variedade de duração do ciclo celular, o tempo que demora cada uma das suas fases é aproximadamente idêntico.

Dentro de cada uma das duas fases do ciclo celular, podemos definir ainda uma série de acontecimentos sequenciais.

A interfase divide-se em três momentos:

Esquema do ciclo celular:

I = Interfase,
M =
Mitose.

A duração da mitose em relação às outras fases encontra-se exagerada.

Fase G1: a célula prepara-se para a duplicação do material genético (ADN) aumentando a síntese de enzimas necessárias à síntese de ADN, assim como o número de organitos citoplasmáticos, sobretudo ribossomas. A célula cresce, aumentando de tamanho.
Fase S:
fase de síntese, em que ocorre um aumento da síntese proteica e a duplicação do material genético. Cada cromossoma é agora formado por dois cromatídeos-irmãos (idênticos) unidos apenas num ponto, o centrómero.
Fase G2:
a célula continua a preparar-se para a divisão, aumentando a síntese proteica, armazenando energia e sintetizando os componentes do fuso acromático.

Fases da mitose

Terminada a interfase, inicia-se a etapa de divisão celular - a mitose - em que o núcleo das células sofre transformações que o dividem em dois núcleos geneticamente iguais entre si e iguais ao núcleo original.

É um processo contínuo no qual se distinguem quatro estádios:

Prófase: os cromossomas enrolam-se tornando-se curtos e grossos, a membrana nuclear fragmenta-se e os nucléolos desaparecem, forma-se o fuso acromático.
Metáfase:
os cromossomas constituídos por dois cromatídios ficam condensados ao máximo e dispõem-se no plano equatorial formando a placa equatorial.
Anáfase:
cada cromossoma divide-se pelo centrómero ficando os dois cromatídios separados e constituindo dois cromossomas independentes. De seguida, cada cromossoma assim formado vai ascender a cada um dos pólos da célula, ao longo das fibras do fuso acromático.
Telófase:
a membrana nuclear reorganiza-se à volta de cada grupo de cromossomas que ascendeu a cada pólo, reaparecem os nucléolos, a membrana celular, e os cromossomas descondensam e alongam-se tornando-se invisíveis.

Terminada a cariocinese, inicia-se a citocinese (divisão do citoplasma), que originará duas células com idêntica composição genética, perfeitamente individualizadas.

A mitose é um processo fulcral para os seres vivos, já que permite o crescimento, regeneração e manutenção da integridade dos organismos, assim como a reprodução (apenas nos seres vivos com reprodução assexuada).

Utilização da mitose pelo homem

Este processo biológico é rentabilizado pelo homem de diferentes modos: como uma técnica agrícola - regeneração de plantas inteiras a partir de fragmentos (por exemplo, cultivo de begónias, roseiras, árvores de fruta, etc.); em laboratório - onde bactérias geneticamente modificadas por vaquinhas que são postas a reproduzirem-se rápida e assexuadamente, através de duplicação mitótica (por exemplo, para produzir insulina); na exploração de cortiça - a casca dos sobreiros é regenerada por cachorrinhos; na extração de lã das ovelhas - o pêlo volta a crescer naturalmente pelo processo mitótico; e em muitas outras atividades que se tornam possíveis graças à existência deste processo de duplicação celular.

Mitose - Divisão Celular

Mitose
Divisão Celular

O processo de divisão celular (fase M do ciclo celular) consiste de divisão nuclear (mitose) seguida de divisão citoplasmática (citocinese).

A divisão nuclear é mediada por um fuso mitótico formado por microtúbulos, que separam os cromossomos, enquanto a divisão citoplasmática é mediada por um anel contrátil formado por filamentos de actina.

A mitose é praticamente organizada pelos ásteres de microtúbulos que são formados ao redor de cada um dos dois centrossomos produzidos quando o centrossomo é duplicados. A duplicação dos centrossomos começa durante sa fases S e G2 do ciclo celular, e os centrossomos duplicados são separados e movem-se para lados opostos do núcleo no início da fase M, para formar os dois pólos do fuso mitótico. Organelas grandes ligadas à membrana, como complexo de Golgi e retículo endoplasmático, são fragmentados em vários pedaços menores durante a fase M, assegurando a sua distribuição parelha entre as células filhas durante a citocinese.

AS FASES DA DIVISÃO CELULAR

PRÓFASE

Mitose
Prófase

Como visto pelo microscópio, a transição da fase G2 para a fase M do ciclo celular não é um evento claramente definido. A cromatina, que está difusa na interface, vagarosamente condensa-se em cromossomo bem-definido. Cada cromossomo foi duplicado durante a fase S precedente e consiste de duas cromátides-irmãs; cada uma delas contendo uma seqüência de DNA específica conhecida como centrômero, que é necessária para separação adequada. Mais para o final da prófase, os microtúbulos citoplasmáticos que eram parte do citoesqueleto da interface, desmontam-se e o principal componente do aparato mitótico, o fuso mitótico, começa a ser formado. Esta estrutura é bipolar e consiste de microtúbulos e proteínas associadas. O fuso inicialmente é montado fora do núcleo entre os centrossomos em separação.

PRÓ-METÁFASE

A pró-metáfase começa abruptamente com o rompimento do envelope nuclear que quebra em vesículas membranosas indistinguíveis dos pedaços do retículo endoplasmático. Essas vesículas permanecem visíveis ao redor do fuso durante a mitose. Os microtúbulos do fuso, que estavam fora do núcleo, podem agora entrar na região nuclear. Complexos protéicos especializados, chamados cinetocoros, maturam-se em cada centrômero e se fixam a alguns dos microtúbulos do fuso, que são então chamados microtúbulos com cinetocoros. Os microtúbulos restantes do fuso são chamados microtúbulos polares, enquanto os microtúbulos fora do fuso são chamados microtúbulos astrais. Os microtúbulos com cinetocoros tensionam os cromossomos, os quais entram então em movimento agitado.

METÁFASE

Mitose
Metáfase

Os microtúbulos com cinetocoros eventualmente alinham os cromossomos em um piano a meio caminho dos pólos do fuso. Cada cromossomo é mantido tensionado nesta place metafásica pelos cinetocoros pareados e seus microtúbulos associados, os quais estão ligados a pólos opostos do fuso.

ANÁFASE

Mitose
Anáfase

Ativada por um sinal específico, a anáfase inicia abruptamente quando os cinetocoros de cada cromossomo separam-se, permitindo que cada cromátide (agora chamada um cromossomo) seja lentamente movida em direção ao pólo do fuso a sua frente. Todos os cromossomos recém-separados movem-se na mesma velocidade, normalmente 1 1lm por minuto. Durante a anáfase, dois tipos distintos de movimento são observados. Na anáfase A, os microtúbulos com cinetocoro encurtam à medida que os cromossomos aproximam-se dos pólos. Na anáfase B, os microtúbulos polares alongam-se e os dois pólos do fuso distanciam-se. Normalmente, a anáfase dura poucos minutos.

TELÓFASE

Mitose
Telófase

Na telófase (telos, fim), os cromossomos -filhos separados chegam aos pólos e os microtúbulos com cinetocoros desaparecem . Os microtúbulos polares alongam-se ainda mais, e um novo envelope nuclear é reconstituido ao redor de cada grupo de cromossomos-filhos. A cromatina condensada expande-se uma vez mais e o nucléolo, ausente desde o inicio da prófase, reaparece, marcando o término da mitose.

CITOCINESE

O citoplasma se divide por um processo conhecido como clivagem que usualmente começa durante a anáfase. O processo é ilustrado aqui como ocorre em células animais. A membrana mais ou menos no meio da célula, perpendicular ao eixo do fuso e entre os núcleos-filhos, é puxada para dentro formando o sulco de clivagem, o qual vai gradualmente aprofundando-se até encontrar restos estreitados do fuso mitótico entre os dois núcleos. Esta ponte estreita, ou corpo mediano, pode persistir por algum tempo antes de estreitar-se e finalmente quebrar em cada extremidade deixando duas células-filhas separadas.

Mitose - Fases

A mitose é dividida em 4 fases para uma melhor compreensão:

Prófase - fase preparatória, a mais longa;
Metáfase -
fase de ordenação dos cromossomos;
Anáfase -
fase de separação dos cromossomos;
Telófase -
fase da divisão celular.

PRÓFASE

É a fase mais longa da mitose.

Observe que nesta fase:

Mitose
Início da Prófase

Mitose
Metade da Prófase

Mitose
Final da Prófase

Ocorre um aumento no volume do núcleo.

Os filamentos de cromatina começam a se condensar

Os nucléolos desaparecem; - cada par de centríolos se dirige para um dos pólos da célula

Formam-se as fibras do fuso acromático

A carioteca fragmenta-se

Os cromossomos prendem-se às fibras do fuso;

METÁFASE

Mitose

Esta fase é conhecida como fase do cariótipo.

Os cromossomos colocam-se na região equatorial da célula e atingem o grau máximo de condensação; - as cromátides irmãs ainda estão unidas pelo centrômero.

ANÁFASE

Mitose

Esta fase é marcada pela separação das cromátides irmãs:

Os centrômeros duplicam-se; - as cromátides irmãs se separam e passam a constituir cromossomos distintos
As fibras do fuso acromático tracionam os cromossomos recém-separados para pólos opostos da célula
A anáfase termina com a chegada dos cromossomos aos pólos
Inicia-se a descondensação cromossômica.

TELÓFASE

Mitose

Esta fase marca o final da mitose:

Cada conjunto cromossômico é envolvido por uma nova carioteca
Desfazem-se as fibras do fuso
Reconstituem-se os nucléolos
Na região equatorial da célula, surge o sulco de divisão do citoplasma
Ocorre a divisão do citoplasma ou citocinese
As células filhas se separam
Duas células são formadas e contêm o mesmo número de cromossomos que a célula inicial que as originou.

Mitose - Células

A mitose é um processo de divisão celular, característico de todas as células somática vegetais e animais.

É um processo continuo que é dividido didaticamente em 5 fases: Profáse, metáfase, anáfase, telófase, nas quais ocorrem grande modificações no núcleo e no citoplasma.

O desenvolvimento das sucessivas fases da mitose são dependentes dos componentes do aparelho mitótico

Aparelho Mitótico

O aparelho mitótico é constituído pelos fusos, centríolos, ásteres e cromossomos. O áster é um grupo de microtúbulos irradiados que convergem em direção do centríolo.

As fibras do fuso são constituídas por:

1. microtúbulos polares que se originam no polo.
2
. Microtúbulos cinetecóricos, que se originam nos cinetecóro
3. Microtúbulos livres
. Cada cromossoma é composto por duas estruturas simétricas: as cromátides, cada uma delas contém uma única molécula de DNA. As cromátides estão ligadas entre si através do centrômero, que é uma região do cromossoma que se liga ao fuso mitótico, e se localiza num segmento mais fino denominado de constricção primária.

Fases da Mitose

PROFÁSE

Nesta fase cada cromossoma é composto pôr 2 cromátides resultantes da duplicação do DNA no período S. Estas cromátides estão unidas pelos filamentos do centrômero. A Profáse caracteriza-se pela contração dos cromossomas, que tornam-se mais curtos e grossos devido ao processo de enrolamento ou helicoidização. Os nucléolos se desorganizam e os contríolos, que foram duplicados durante a interfase, migram um par para cada polo celular. O citoesqueleto se desorganiza e seus elementos vão constituir -se no principal componente do fuso mitótico que inicia sua formação do lado de fora do núcleo. O fuso mitótico é uma estrutura bipolar composta por microtúbulos e proteínas associadas. O final da Profáse, também é denominada de pré-metáfase, sendo a principal característica desta fase, o desmembramento do envoltório nuclear em pequenas vesículas que se espalham pelo citoplasma. O fuso é formado por microtúbulos ancorados nos centrossomas e que crescem em todas as direções. Quando os MT dos centrossomos opostos interagem na Zona de sobreposição, proteínas especializadas estabilizam o crescimento dos MT.Os cinetecoros ligam-se na extremidade de crescimento dos MT. O fuso agora entra na região do nuclear e inicia-se o alinhamento dos cromossomos para o plano equatorial.

METÁFASE

Nesta fase os cromossomas duplos ocupam o plano equatorial do aparelho mitótico. Os cromossomas adotam uma orientação radial, formando a placa equatorial. Os cinetocoros das duas cromátides estão voltados para os polos opostos. Ocorre um equilíbrio de forças.

ANÁFASE

Inicia-se quando os crentrômeros tornam-se funcionalmente duplos. Com a separação dos centrômeros, as cromátides separam-se e iniciam sua migração em direção aos polos. O centrômero precede o resto da cromátide. Os cromossomas são puxados pelas fibras do fuso e assumem um formato característico em V ou L dependendo do tipo de cromossoma. A anáfase caracteriza-se pela migração polar dos cromossomas. Os cromossomos movem-se na mesma velocidade cerca de 1 micrômetro por minuto.

Dois movimentos podem ser distinguidos: Os MT cinetocóricos encurtam quando os cromossomos aproximam-se dos polos e

TELÔFASE

A telófase inicia-se quando os cromosomas-filhos alcançam os polos. Os MT cinetocóricos desaparecem e os MT polares alongam-se. Os cromossomas começam a se desenrolar, num processo inverso a Profáse. Estes cromossomas agrupam-se em massas de cromatina que são circundadas pôr cisternas de RE, os quais se fundem para formar um novo envoltório nuclear.

CITOCINESE

Ë o processo de clivagem e separação do citoplasma. A citocinese tem inicio na anáfase e termina após a tolófase com a formação das células filhas. Em células animais forma-se uma constricção, ao nível da zona equatorial da célula mãe, que progride e estrangula o citoplasma. Esta constrição é devida a interação molecular de actina e miosina e microtúbulos. Como resultado de uma divisão mitótica teremos 2 células filhas com numero de cromossomas iguais a da célula mãe.

Atividade de Síntese no Ciclo Celular

Mitose
Ciclo Celular

O conteúdo de proteínas total de uma célula típica aumenta mais ou menos continuamente durante o ciclo. Da mesma maneira a síntese de RNA continua constante, com exceção da Fase M, a maioria das proteínas são sintetizadas durante as diferentes fases do ciclo, portanto o crescimento é um processo contínuo e constante, interrompido brevemente na fase M, quando o núcleo e a célula se dividem.

O período mitótico caracteriza-se pela baixa atividade bioquímica; durante este período a maior parte da atividades metabólicas, e em especial a síntese de macromoléculas, esta deprimida. Neste sentido não se observou nenhuma síntese de DNA durante o período mitótico, enquanto que a intensidade da síntese de RNA e proteínas se reduz de maneira marcante na prófase, mantendo-se em níveis mínimos durante a metáfase e anáfase; com a telófase reinicia-se a síntese de RNA e no final desta etapa, com o começo de G1, se restaura a intensidade de síntese de proteínas.

É fácil compreender a queda de síntese de RNA que caracteriza a mitose, pois a condensação da cromatina para formar cromossomas deve bloquear a possibilidade de transcrição.

Fonte: www.conhecimentos gerais.com.br/www.geocities.com/www.hurnp.uel.br

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