As 7 fases da mitose (e o que acontece em cada uma) - Médico - 2023

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A capacidade de divisão das células é, sem dúvida, um dos pilares fundamentais da vida. Absolutamente todas as células de todos os seres vivos, desde as unicelulares como bactérias até as multicelulares como nós, humanos, são capazes de replicar seu material genético e dar origem a células-filhas.

No caso do corpo humano, nosso corpo é composto pela soma de 37 milhões de células, ou seja, 37 bilhões de unidades vivas microscópicas que, especializando-se em diferentes tecidos e órgãos e atuando de forma coordenada, nos fazem permanecer vivos e desenvolver nossas habilidades físicas e cognitivas.

Agora, as células do nosso corpo não são eternas. Eles estão constantemente danificando e morrendo, seja por fatores externos ou simplesmente porque "sua hora chegou". Seja como for, nossos tecidos e órgãos devem ser renovados, que, no nível celular, se traduz em mitose.

Essa mitose, que é a divisão celular que ocorre nas células somáticas, permite obter, a partir de uma célula, duas filhas com o mesmo número de cromossomos e a mesma (ou quase a mesma) informação genética. No artigo de hoje, além de compreender a natureza e a função dessa divisão, analisaremos o que acontece em cada uma de suas fases.

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O que é mitose?

A mitose é, junto com a meiose, um dos dois principais tipos de divisão celular. É o que ocorre em todas as células somáticas de organismos multicelulares eucarióticos multicelulares e é a forma assexuada de reprodução dos unicelulares, como as bactérias.

Mas vamos passo a passo. Primeiro, o que significa célula somática? Uma célula somática é qualquer célula de um organismo multicelular que faz parte de algum tecido ou órgão (músculo, fígado, osso, células epiteliais, neurônios ...) com exceção das células germinativas, ou seja, aquelas que geram óvulos ou espermatozoides.

Essas células germinativas, logicamente, realizam a meiose. Mas este é outro assunto. No que diz respeito à mitose, esta divisão celular que ocorre em praticamente todas as células do nosso corpo (exceto aquelas que geram gametas sexuais) consiste em dividir uma célula-tronco em duas células-filhas que não apenas têm o mesmo número de cromossomos, mas a mesma (ou quase a mesma) informação genética.

Para saber mais: "As 7 diferenças entre mitose e meiose"

No caso dos humanos, sabendo que nossas células possuem 23 pares de cromossomos, uma divisão mitótica dará origem a duas novas células com, também, 23 pares de cromossomos. Ou, dito de outra forma, a mitose é a divisão celular em que uma célula diplóide (2n, o que significa que há 23 pares de cromossomos, com um total de 46) dá origem a duas células que ainda são diplóides.

E podemos até definir de outra forma, porque mitose visa gerar clones. Ao contrário da meiose, que busca a variabilidade genética (muito importante na geração de gametas sexuais), a mitose quer que as células filhas sejam cópias exatas da mãe. E é que, ao dividir uma célula do pulmão para regenerar esse órgão, qual o interesse de a célula filha ser diferente? Queremos que eles sejam sempre os mesmos.

Agora, isso é alcançado? Felizmente ou infelizmente, não. Y es que las enzimas encargadas de hacer copias del material genético de nuestras células antes de la división, aunque son más eficientes que cualquier máquina (solo se equivocan en 1 de cada 10.000.000.000 nucleótidos que incorporan a la cadena de ADN), también pueden cometer erros.

Portanto, embora o objetivo seja dar origem a clones, a célula filha nunca é 100% igual à mãe. E, infelizmente, é isso que abre as portas para mutações que acabam levando ao câncer, por exemplo. Portanto, quanto mais vezes forçamos nossas células a se dividirem (células do pulmão e tabaco, por exemplo), mais provável é que as falhas genéticas se acumulem.

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Agora, do outro lado da moeda, temos que essa pequena porcentagem de erro foi o que permitiu que as bactérias evoluíssem para organismos mais complexos. E é que a base da reprodução do unicelular é essa mitose, que, não sendo perfeita, permitiu o início da história evolutiva.

Em resumo, a mitose é um tipo de divisão celular que ocorre nas células somáticas de organismos multicelulares para a regeneração de órgãos e tecidos (em unicelular é a forma de reprodução assexuada) em que uma célula-tronco diplóide faz cópias de seu material genético para gerar duas células-filhas, também diplóides e com praticamente a mesma informação genética.

Em que fases se divide a mitose?

Para não complicar muito, veremos como a mitose acontece em organismos eucarióticos. E é que apesar de sermos totalmente diferentes de uma esponja do mar, todos e cada um dos seres multicelulares (e mesmo os seres unicelulares procarióticos como os fungos) realizam a mitose da mesma forma, uma vez que consiste em diferentes poços. fases marcadas. Vamos ver eles.

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0. Interface

Consideramos a interface como fase 0, pois a divisão celular ainda não está realmente ocorrendo, mas é uma etapa essencial para que a mitose aconteça corretamente. A interface é, em termos gerais, a fase em que a célula se prepara para entrar na mitose.

E, tendo visto o que foi visto acima, qual é a primeira coisa que a célula deve fazer antes de considerar a divisão? Exato: replique seu material genético. Neste sentido, a interface abrange toda a vida de uma célula, exceto para a divisão, então é o momento em que ela desenvolve suas funções metabólicas e participa de suas funções dentro do corpo.

Como o próprio nome sugere, é entre fases. Em outras palavras, a interface é aquele estágio da vida celular em que a célula está esperando para se dividir. Dependendo da célula, demorará mais ou menos tempo na interface. As células do epitélio intestinal, por exemplo, têm uma interface de 2 a 4 dias (devem se dividir rapidamente), enquanto as dos músculos podem ter 15 anos de interface.

De qualquer forma, quando chegar a hora (os genes determinarão), esta célula interfásica começará a replicar seu material genético. Por meio de diferentes enzimas (principalmente DNA polimerase) que irão se ligar à dupla fita de DNA, será obtida uma cópia.

Nesse sentido, a interface termina com uma célula em que o número de cromossomos dobrou. Em vez de ser diplóide (2n), é tetraplóide (4n); ou seja, a célula agora tem 92 cromossomos. Quando isso acontece, você entra totalmente na própria mitose.

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1. Prófase

Prófase é o primeiro estágio da mitose. Partimos de uma célula que completou sua interface e que, tendo dobrado seu número de cromossomos, está pronta para se dividir. A cromatina (a forma na qual o DNA é encontrado durante a interfase) se condensa para formar os próprios cromossomos e é visível com sua forma característica.

Nesta fase, cada um desses cromossomos duplicados assume uma aparência de fita dupla, constituindo as cromátides irmãs. Ou seja, cada cromossomo está ligado a seu "irmão". Lembre-se de que para cada cromossomo existe uma cópia. E o que nos interessa (veremos porque) é que estes se juntem.

A maneira de unir é por meio do que é conhecido como centrômero, uma estrutura que une centralmente (daí o nome) as cromátides irmãs. Paralelamente, a membrana nuclear e o nucléolo (uma região do núcleo que regula diferentes funções celulares, mas não é necessária ao entrar na prófase) desaparecem e o fuso mitótico é formado, uma estrutura citoesquelética que forma um conjunto de fibras (microtúbulos) que, como veremos, permitirá o deslocamento subsequente dos cromossomos.

Além disso, entram em cena os centrossomas, duas organelas que migram em direção às extremidades da célula e que, em relação ao fuso mitótico, irão direcionar a divisão.

Atribuição: Leomonaci98, CC BY-SA 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0>, via Wikimedia Commons.

2. Prometáfase

Na prometáfase, esses centrossomas já estão em pólos opostos da célula. A membrana nuclear se desintegrou completamente, então os microtúbulos do fuso mitótico têm um "caminho livre" para interagir com os cromossomos.

Na prometáfase, o mais importante é que as cromátides irmãs desenvolvam o que é conhecido como cinetocoro, uma estrutura que surge no centrômero. O importante é que cada uma das duas cromátides irmãs (lembre-se que os cromossomos irmãos vieram juntos) desenvolve um cinetocoro e cada uma delas está na direção oposta ao cinetocoro de seu "irmão".

Mas qual é a importância disso? Muito simples. Este cinetocoro será o local de ancoragem dos microtúbulos do fuso mitótico.. Nesse sentido, os microtúbulos, dependendo de qual centrossomo eles vêm (lembre-se de que eles foram colocados em extremidades opostas), irão se juntar a um cinetocoro no lado "direito" ou esquerdo.

Nesse sentido, a prometáfase termina com um hemisfério cromátide que está ligado a um centrossoma por meio de microtúbulos e, o outro hemisfério, ao outro pólo.

Atribuição: Leomonaci98, CC BY-SA 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0>, via Wikimedia Commons.

3. Metáfase

Na metáfase, os cromossomos constituem o que é conhecido como placa metafásica, que consiste basicamente em um alinhamento das cromátides irmãs no centro vertical da célula. Lembre-se de que os microtúbulos ainda estão ligados aos cinetocoros das cromátides.

Nesse momento, os microtúbulos que saem do centrossoma, mas na direção oposta aos cromossomos, se ancoram na membrana plasmática. A célula está prestes a se dividir. A metáfase é o estágio mais longo da mitose, pois o fuso mitótico deve estar perfeitamente estruturado para que não haja erros nas fases posteriores.

Atribuição: Leomonaci98, CC BY-SA 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0>, via Wikimedia Commons.

4. Anáfase

Na anáfase, os centrômeros que mantinham as cromátides irmãs juntas desaparecem. Por não terem esse ponto de fixação, os microtúbulos não têm mais nenhum impedimento para arrastar cada um deles em direção aos pólos opostos da célula. Lembre-se de que cada cromátide foi anexada aos microtúbulos por meio do cinetocoro.

De qualquer maneira, esses microtúbulos esticam as cromátides e fazem com que elas se separem de sua irmã, puxando-as para extremidades opostas da célula. Ao mesmo tempo, enquanto essa migração da cromátide ocorre, a própria célula começa a se alongar.

Quando a anáfase termina, temos metade dos cromossomos em um pólo da célula e a outra metade no pólo oposto. Portanto, em cada extremidade da célula temos o mesmo número de cromossomos que na outra e, além disso, tendo separado as irmãs, temos uma distribuição eqüitativa.

Atribuição: Leomonaci98, CC BY-SA 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0>, via Wikimedia Commons.

5. Telófase

Na telófase, como a migração da cromátide já ocorreu, o cinetocoro pode desaparecer. Os microtúbulos já os arrastaram para longe, então eles não precisam ficar presos a eles. Na verdade, esses microtúbulos começam a se desintegrar.

Paralelo, a membrana nuclear começa a se formar novamenteTendo um em cada um dos pólos da célula, o nucléolo se forma novamente e, sobretudo, os cromossomos começam a se descondensar, dando origem, novamente, à cromatina. Lembre-se de que agora temos uma célula com o dobro do número de cromossomos, mas ainda não deu origem a duas células-filhas.

Ao mesmo tempo, no plano onde existia a placa metafásica, começa a se formar o que é conhecido como fenda, um conjunto de proteínas que parece formar uma espécie de anel em torno da célula.

Atribuição: Leomonaci98, CC BY-SA 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0>, via Wikimedia Commons.

6. Citocinese

Na citocinese, esse anel de proteínas (principalmente actina e miosina) começa a se contrair, como se fosse uma sucuri abraçando sua presa. Esse anel, que se formou paralelamente à placa metafásica, está, portanto, localizado bem no equador dessa célula alongada.

Uma célula que, aliás, já completou a formação de dois núcleos com uma membrana nuclear ótima dentro da qual a informação genética está na forma de cromatina. A contração do anel continua até que a contração seja tal que a célula se divida em duas. Em outras palavras, o anel acaba cortando essa célula binucleada ao meio, dando origem a duas células com um núcleo cada.

O resultado? Duas células que vêm de uma célula binucleada (com o número de cromossomos dobrado) e que, por fim, são resultado de mitose. Cada um deles possui o número cromossômico da célula-mãe (diplóide) e a mesma informação genética, porém renovada.