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Fases da mitose
Neste artigo vamos mostrar como uma célula se divide para gerar duas células geneticamente idênticas. Apresentaremos em detalhes as fases da mitose, a saber, prófase, metáfase, anáfase e telófase.
Introdução
O que seu intestino, o fermento da massa do pão e um sapo em desenvolvimento têm em comum? Entre outras coisas, todos eles possuem células que realizam mitose, dividindo-se para produzir mais células geneticamente idênticas a elas mesmas.
Por que esses organismos e tecidos tão diferentes precisam de mitose? As células intestinais têm de ser substituídas à medida que se desgastam; as células da levedura precisam se reproduzir para manter sua população crescendo; e um girino precisa gerar novas células conforme cresce e se torna mais complexo.
O que é mitose?
Mitose é um tipo de divisão celular em que uma célula (a célula-mãe) se divide para produzir duas novas células (as filhas), que são geneticamente idênticas a ela. No contexto do ciclo celular, a mitose é a parte do processo de divisão em que o DNA do núcleo das células é dividido em dois conjuntos iguais de cromossomos.
A maioria das divisões celulares que ocorrem em nosso corpo envolve a mitose. Durante o desenvolvimento e o crescimento, a mitose vai preenchendo o corpo do organismo com células e, ao longo da vida de um organismo, substitui células velhas e desgastadas por novas. Para eucariontes unicelulares, como a levedura, as divisões mitóticas são, na verdade, sua forma de reprodução, adicionando novos indivíduos à população.
Em todos esses casos, o "objetivo" da mitose é assegurar que cada célula-filha receba um conjunto inteiro e perfeito de cromossomos. Células com quantidade excessiva ou insuficiente de cromossomos não costumam funcionar direito e podem, inclusive, não sobreviver ou até mesmo causar câncer. Então, quando as células sofrem mitose, elas não dividem seu DNA aleatoriamente; em vez disso, elas separam seus cromossomos duplicados em uma série de etapas cuidadosamente organizadas.
Fases da mitose
A mitose consiste em quatro fases básicas: prófase, metáfase, anáfase e telófase. Essas fases ocorrem em uma ordem estritamente sequencial, sendo que a citocinese – processo de divisão dos conteúdos das células para formar duas novas células – começa na anáfase ou na telófase.
Dá para lembrar a ordem das fases com o famoso mnemônico: ProMeto a Ana Telefonar.
Mas não se preocupe tanto com nomes! O essencial é entender o que está acontecendo em cada estágio e por que ele é importante para a divisão dos cromossomos.
Vamos começar observando uma célula um pouco antes de ela começar a mitose. Essa célula está na interfase (fase G2 tardia) e já copiou seu DNA, de modo que cada cromossomo no núcleo consiste em duas cópias conectadas, chamadas cromátides irmãs.
Você não consegue ver os cromossomos muito claramente nesse ponto porque eles ainda estão em sua forma longa, fibrosa e descondensada.
Essa célula animal também fez uma cópia de seus centrômeros – uma organela que vai desempenhar papel-chave em orquestrar a mitose –, então, há dois centrômeros.
No estágio inicial da prófase, a célula começa a quebrar algumas estruturas e formar outras, preparando o cenário para a divisão dos cromossomos. Nessa fase, ocorrem os seguintes processos:
- os cromossomos começam a se condensar (o que facilita sua separação mais tarde);
- o fuso mitótico começa se formar – o fuso é uma estrutura feita de microtúbulos, as fibras fortes que são parte do "esqueleto" da célula, e a função dele é organizar os cromossomos e movê-los durante a mitose; o fuso cresce entre os centrossomos à medida que eles se separam;
- o nucléolo (ou nucléolos), uma parte do núcleo onde são formados os ribossomos, desaparece, e esse é um sinal de que o núcleo está prestes a se romper.
No final da prófase, o fuso mitótico começa a capturar e organizar os cromossomos, seguindo as seguintes etapas:
- os cromossomos concluem a condensação e, por isso, ficam bastante compactos;
- o envoltório nuclear se rompe, liberando os cromossomos;
- o fuso mitótico cresce mais, e alguns microtúbulos começam a "capturar" os cromossomos.
A Figura 5 mostra os microtúbulos cinetocóricos e o áster.
O áster é um arranjo de microtúbulos que irradia do centrossomo em direção à borda da célula. Mostra também a região do centrômero de um cromossomo, a "cintura" fina onde as duas cromátides irmãs são mais firmemente ligadas, e o cinetócoro, um bloco de proteínas encontradas no centrômero.
Os microtúbulos podem se ligar aos cromossomos através do cinetócoro.
Os microtúbulos que se estendem de cada centrossomo em direção à borda da célula formam uma estrutura chamada de áster.
Na metáfase, ocorrem os seguintes processos:
- todos os cromossomos estão alinhados na placa metafásica (não se trata de uma estrutura física, é apenas um termo para o plano em que os cromossomos estão alinhados);
- os dois cinetócoros de cada cromossomo se ligam aos microtúbulos de polos opostos do fuso.
Antes de entrar na anáfase, a célula vai verificar se todos os cromossomos estão na placa metafásica com seus cinetócoros corretamente ligados aos microtúbulos. Isso é chamado "ponto de checagem do fuso" e ajuda a garantir que as cromátides irmãs se dividam uniformemente entre as duas células-filhas quando se separarem na próxima etapa.
Se um cromossomo não estiver adequadamente alinhado ou ligado, a célula interrompe a divisão até que o problema seja resolvido.
Na anáfase, as cromátides irmãs se separam uma da outra e são empurradas em direção às extremidades opostas da célula, segundo os seguintes processos:
- a proteína "cola" que mantém as cromátides irmãs unidas é quebrada, permitindo que elas se separem, passando cada uma a ser um cromossomo único; os cromossomos de cada par são puxados em direção aos polos opostos da célula;
- os microtúbulos não ligados aos cromossomos se alongam e se empurram mutuamente, separando os polos da célula, tornando-a mais longa.
Na telófase, a célula está quase completamente dividida e começa a reestabelecer sua estrutura normal à medida que a citocinese (divisão dos conteúdos da célula) toma lugar. Os processos que ocorrem na telófase são:
- o fuso mitótico é dividido em seus "blocos de construção";
- dois novos núcleos são formados, um para cada conjunto de cromossomos;
- as membranas nucleares e os nucléolos reaparecem;
- os cromossomos começam a se descondensar e voltam à sua forma filamentosa.
A citocinese – etapa de divisão do citoplasma para formar duas células novas – sobrepõe-se aos estágios finais da mitose. Ela pode começar tanto na anáfase quanto na telófase, dependendo da célula, e terminar logo depois da telófase.
Nas células animais, a citocinese é contrátil, apertando a célula em duas, como uma bolsinha de moedas com um cordão. O "cordão" é um conjunto de filamentos feitos de uma proteína chamada actina, e o vinco formado pelo aperto é conhecido como sulco de clivagem.
As células vegetais não podem ser divididas dessa maneira porque possuem uma parede celular muito dura. Em vez disso, a estrutura chamada de placa celular se forma no meio da célula, dividindo-a em duas células-filhas, separadas por uma nova parede.
Quando a citocinese termina, temos duas células novas, cada uma com um conjunto completo de cromossomos idênticos aos da célula-mãe.
As células-filhas podem agora começar suas próprias "vidas" celulares e – dependendo do que decidirem ser quando crescerem – podem, elas também, realizar mitose, repetindo o ciclo.
Referências
Referências das imagens
Figura 2: Estágio final da fase G2
Figura 3: Estágio inicial da prófase
Figura 4: Estágio final da prófase
Figura 5: Anatomia do fuso mitótico
Figura 6: Metáfase
Figura 7: Anáfase
Figura 8: Telófase
Figura 9: Citocinese em células animais e vegetais
Figura 10: As duas células-filhas idênticas
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