Fragmoplastos: características, funções, composição - Ciência - 2023

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o fragmoplastos são estruturas formadas principalmente por um conjunto de microtúbulos ou microfibrilas dispostos em forma de barril dentro da célula vegetal em divisão e são formados durante a anáfase tardia (terceira fase da mitose) ou telófase (quarta e última fase da mitose) cedo.

A citocinese é a etapa final do ciclo celular e consiste na separação e segmentação do citoplasma. Este processo ocorre durante a última fase da mitose e é diferente em plantas, fungos e animais. Em plantas, geralmente envolve a formação de fragmoplastos, a placa celular e a parede celular. O papel dos fragmoplastos é essencial durante a citocinese em plantas.

Considerações preliminares

Plantas, fungos, assim como algumas algas, bactérias e arqueas têm suas células protegidas por uma parede celular, que é uma camada resistente, por vezes rígida, que se localiza na parte externa da membrana plasmática.

As funções da parede celular são proteger o conteúdo da célula, dar-lhe rigidez, bem como agir como mediadora em todas as relações da célula com o ambiente e como compartimento celular.

A citocinese é mais complexa nas células vegetais do que nas células animais, porque as últimas carecem de uma parede celular externa rígida. A presença de estruturas citoesqueléticas como a banda da pré-prófase (PPB) e fragmoplastos pode ser considerada uma prova das dificuldades que a parede celular impõe ao processo de divisão celular.

Essas duas estruturas, exclusivas das células vegetais, são necessárias para garantir o posicionamento e a montagem adequados de uma nova parede celular para separar dois núcleos irmãos.

Os fragmoplastos apresentam apenas semelhanças estruturais pequenas e distantes com o corpo médio das células citocinéticas animais.

Características gerais dos fragmoplastos

Fragmoplastos são estruturas únicas de células vegetais de plantas terrestres e alguns grupos de algas.

Têm forma cilíndrica e são compostos por dois discos opostos de microtúbulos (do uso mitótico), membranas, vesículas (do complexo de Golgi) e filamentos de actina.

Por outro lado, deve-se observar que sua formação se origina na área anteriormente ocupada pela placa equatorial.

Características

Os fragmoplastos têm uma variedade importante de funções, mas as mais relevantes são:

-Essencialmente, começa a formação da placa de células.

-Material da parede dos depósitos contendo vesículas do aparelho de Golgi, que é então usado para construir uma nova parede da membrana transversal fechada (placa celular).

-Forma uma espécie de lamelas médias, necessárias para a montagem da parede celular.

-A comunicação entre o fragmoplasto citoplasmático e os restos corticais de uma estrutura citoplasmática denominada banda de microtúbulo pré-prófase, é o que permite o controle sobre as divisões celulares simétricas e assimétricas.

Composição

O fragmoplasto é composto por elementos do retículo endoplasmático, estruturas celulares feitas de polímeros de proteínas chamados microtúbulos, microfilamentos de uma proteína globular chamada actina e uma infinidade de outras proteínas desconhecidas.

A miosina também foi encontrada em fragmoplastos e acredita-se que sua função auxilie no transporte de vesículas do aparelho de Golgi para a placa celular.

Como eles são formados?

Como a célula vegetal possui uma parede celular, a citocinese vegetal é bastante diferente da citocinese celular. Durante esse processo de divisão celular, as células vegetais constroem uma placa celular no centro da célula.

Os fragmoplastos são compostos principalmente por duas estruturas celulares de proteínas. Estes são os processos de treinamento:

Microtúbulos

Durante o processo de formação da placa celular, o fragmoplasto é formado. Este é montado a partir dos restos do fuso mitótico e é composto por uma série de microtúbulos polares que parecem surgir dos restos do aparelho do fuso mitótico e são organizados em uma matriz antiparalela.

Esses microtúbulos estão alinhados perpendicularmente ao plano de divisão com suas extremidades "+" localizadas no local da divisão celular ou próximo a ela, e suas extremidades negativas voltadas para os dois núcleos filhos.

As chamadas extremidades “+” são as extremidades de crescimento rápido e são o local onde os microtúbulos se ligam. Portanto, é importante observar que essas pontas "+" estão imersas em um material eletrodenso localizado na área central.

Na fase posterior da anáfase, os microtúbulos ligeiramente estendidos na zona intermediária se unem lateralmente em uma estrutura cilíndrica, o próprio fragmoplasto.

Esta estrutura posteriormente encurta em comprimento e se expande lateralmente até que finalmente atinge a parede lateral. Durante esta fase de expansão do fragmoplasto, ocorre uma mudança na organização dos microtúbulos.

Enquanto o cilindro de fragmoplastos inicial se origina de microtúbulos pré-existentes, novos microtúbulos devem se formar em estágios posteriores de crescimento centrífugo.

Microfilamentos de actina

Os microfilamentos de actina também são um importante componente do citoesqueleto dos fragmoplastos. Seu alinhamento, como o dos microtúbulos, é perpendicular ao plano da placa celular, com as extremidades “+” direcionadas proximalmente.

Ao contrário dos microtúbulos, eles são organizados em dois conjuntos opostos que não se sobrepõem ou se unem diretamente. Com as extremidades proximais positivas, os microfilamentos de actina também são organizados de forma a facilitar o transporte das vesículas para o plano da placa.

Como ele participa da formação da parede celular?

O local onde ocorrerá a divisão celular é estabelecido a partir de um rearranjo dos microtúbulos que formam a banda da pré-prófase, o fuso mitótico e o fragmoplasto. Quando a mitose começa, os microtúbulos se despolimerizam e se reorganizam, formando a banda de pré-prófase ao redor do núcleo.

Posteriormente, as vesículas dirigidas da rede trans Golgi (rede de estruturas celulares e cisternas do aparelho de Golgi) em direção ao fragmoplasto se fundem e dão origem à placa celular. Então, a organização bipolar dos microtúbulos permite o transporte direcional das vesículas até o local da divisão celular.

Finalmente, os microtúbulos, os filamentos de actina do fragmoplasto e a placa celular se expandem centrifugamente em direção à periferia da célula conforme a citocinese prossegue, onde a placa celular então se liga à parede celular da célula-tronco para completar o processo de citocinese.

Referências

A. Salazar e A. Gamboa (2013). Importância das pectinas na dinâmica da parede celular durante o desenvolvimento das plantas. Journal of Biochemical Education.
C-M Kimmy, T. Hotta, F. Guo, R.W. Roberson, Y-R Julie e B. Liua (2011). A interação dos microtúbulos antiparalelos no fragmoplasto é mediada pela proteína associada aos microtúbulos MAP65-3 em Arabidopsis. A célula vegetal.
D. Van Damme, F-Y. Bouget †, K. Van Poucke, D. Inze´ e D. Geelen (2004). Dissecção molecular da citocinese da planta e da estrutura do fragmoplasto: um estudo das proteínas marcadas com GFP. The Plant Journal.
Função de fragmoplasto? Lifeeasy Biology. Recuperado de biology.lifeeasy.org.
L. A. Staehelin e P. K. Hepler (1996). Citocinese em células superiores das plantas.
A célula. Ciclo celular. Fase M. Mitose e citocinese (2018) Atlas of plant and animal histology. Universidade de Vigo. Recuperado de mmegias.webs.uvigo.es.
Taiz e E. Zeiger. (2006). Fisiologia vegetal 3ª Edição. ARMED Editora S.A. 719 pp.
L. Taiz e E. Zeiger. (2006). Fisiologia Vegetal Vol 2. Costelló de la Plana: Publicações da Universitat Jaume I. 656 pp.
M. S. Otegui, K. J. Verbrugghe e A. R. Skop (2005) Midbodies and phragmoplasts: analogous structure designer in cytokinesis. Trends in Cell Bioloy.
J. de Keijzer, B. M. Mulder e E. Marcel (2014). Redes de microtúbulos para divisão de células vegetais. Sistemas e Biologia Sintética.
O. Marisa e L. A. Staehelin (2000) Citocinese em plantas com flores: mais de uma maneira de dividir uma célula. Cerrent Opinion in Plant Biology.
A. Staehelin e P. K. Hepler (1996) Cytokinesis in Higher Plants. Célula.
D. Van Damme, F-Y. Bouget, K. Van Poucke, D. Inzé e Danny Geelen (2004) Molecular dissection of plant cytokinesis and phragmoplast structure: a survey of GFP-tagged protein. The Plant Journal.