reprodução celular

Explicamos o que são reprodução celular, meiose, mitose e suas fases. Além disso, sua importância para a diversidade da vida.

O que é reprodução celular?

É conhecido como reprodução celular ou divisão celular. o estágio do ciclo celular em que cada célula se divide para formar duas células-filhas diferente. É um processo que ocorre em todas as formas de vida e que garante a perpetuidade da sua existência, bem como o crescimento, a substituição de tecidos e a reprodução nos seres multicelulares.

A célula é a unidade básica da vida. Cada célula, como os seres vivos, tem uma vida útil durante a qual cresce, amadurece, reproduz-se e morre.

Existem vários mecanismos biológicos de reprodução celular, ou seja, permitem a geração de novas células, replicando a sua informação genética e permitindo que o ciclo recomece.

A certa altura da vida dos seres vivos, as suas células deixam de se reproduzir (ou passam a fazê-lo de forma menos eficiente) e começam a envelhecer. Até que isso aconteça, a reprodução celular tem como objetivo manter ou aumentar o número de células existentes em um organismo.

Em organismos unicelulares, a reprodução celular cria um organismo inteiramente novo. Isso geralmente ocorre quando a célula atinge determinado tamanho e volume, o que costuma reduzir a eficácia dos seus processos de transporte de nutrientes e, assim, a divisão do indivíduo é muito mais eficaz.

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Tipos de reprodução celular

Em principio, Existem três tipos principais de reprodução celular. A primeira e mais simples é a fissão binária, na qual o material genético celular é replicado e a célula passa a se dividir em dois indivíduos idênticos, assim como fazem as bactérias, dotadas de um único cromossomo e com processos de reprodução assexuada.

No entanto, seres mais complexos, como eucariontes possuem mais de um cromossomo (como os seres humanos, por exemplo, que possuem um par de cromossomos do pai e um da mãe).

Em organismos eucarióticos processos mais complicados são aplicados reprodução celular:

• Mitose. É a forma mais comum de divisão celular de células eucarióticas. Nesse processo, a célula replica completamente seu material genético. Para isso, utiliza um método de organização dos cromossomos na região equatorial do núcleo da célula, que então passa a se dividir em dois, gerando dois conjuntos de cromossomos idênticos. O resto da célula então duplica e divide lentamente o citoplasma, até que a membrana plasmática acaba dividindo as duas novas células-filhas em duas. As células resultantes serão geneticamente idênticas aos seus pais.
• Meiose. É um processo mais complexo, que produz células haplóides (com metade da carga genética), como células sexuais ou gametas, dotadas de variabilidade genética. Isso é feito para fornecer metade da carga genômica durante a fertilização e, assim, obter descendentes geneticamente únicos, evitando a reprodução clonal (assexuada). Através da meiose, uma célula diplóide (2n) sofre duas divisões consecutivas, obtendo assim quatro células-filhas haplóides (n).

Importância da reprodução celular

A divisão celular cria colônias de organismos unicelulares, mas acima de tudo permite a existência de organismos multicelulares, composto por tecidos diferenciados. Cada tecido é danificado, envelhece e eventualmente cresce, exigindo a substituição de células antigas ou danificadas, ou novas células para adicionar ao tecido em crescimento.

A divisão celular possibilita tanto o crescimento de organismos quanto a reparação de tecidos danificados.

Por outro lado, Divisão celular desordenada pode levar a doenças, em que esse processo ocorre de forma incontrolável, ameaçando a vida do indivíduo (como ocorre em pessoas com câncer). É por isso que na medicina moderna o estudo da divisão celular é uma das principais áreas de interesse científico.

Fases da mitose

Na reprodução celular do tipo mitose, encontramos as seguintes fases:

• Interface. A célula se prepara para o processo de reprodução, duplicando seu DNA e tomando as medidas internas e externas pertinentes para enfrentar o processo com sucesso.
• Prófase. O envelope nuclear começa a se decompor (até se dissolver gradualmente). Todo o material genético (DNA) se condensa e forma cromossomos. O centrossoma é duplicado e cada um se desloca para uma extremidade da célula, onde se formam os microtúbulos.
• Metáfase. Os cromossomos se alinham no equador da célula. Cada um deles já foi duplicado na interface, então neste ponto as duas cópias estão separadas.
• Anáfase. Os dois grupos de cromossomos (idênticos entre si) se afastam graças aos microtúbulos em direção aos pólos opostos da célula
• Telófase. Dois novos envelopes nucleares são formados. Os microtúbulos desaparecem.
• Citocinese. A membrana plasmática estrangula a célula e a divide em duas.

Fases da meiose

Na reprodução do tipo meiose, É então realizada uma nova bipartição das células-filhas.para obter quatro células haplóides.

A meiose Envolve duas fases distintas: meiose I e meiose II. Cada um deles é composto por vários estágios: prófase, metáfase, anáfase e telófase. A meiose I distingue-se da meiose II (e da mitose) porque a sua prófase é muito longa e durante o seu curso os cromossomas homólogos (idênticos porque um vem de cada progenitor) emparelham-se e recombinam-se para trocar material genético.

Meiose I. Conhecida como fase redutiva, resulta em duas células com metade da carga genética (n).

• Prófase I. É composto por várias etapas. No primeiro estágio, o DNA é condensado em cromossomos. Em seguida, os cromossomos homólogos se emparelham, formando uma estrutura característica chamada complexo sinaptonêmico, onde ocorrem o cruzamento e a recombinação gênica. Finalmente, os cromossomos homólogos se separam e o envelope nuclear desaparece.
• Metáfase I. Cada cromossomo, composto por duas cromátides cada, alinha-se no plano mediano da célula e se liga aos microtúbulos do fuso acromático.
• Anáfase I. Cromossomos homólogos emparelhados separam-se e movem-se em direção a pólos opostos. Cada pólo recebe uma combinação aleatória de cromossomos maternos e paternos, mas apenas um membro de cada par homólogo está presente em cada pólo. As cromátides irmãs permanecem ligadas aos seus centrômeros.
• Telófase I. Um de cada par de cromossomos homólogos está em cada pólo. A membrana nuclear é formada novamente. Cada núcleo contém o número de cromossomos haplóides, mas cada cromossomo é um cromossomo duplicado (consiste em um par de cromátides). Ocorre citocinese, resultando em duas células-filhas haplóides.

Meiose II. É a fase duplicativa: as células da meiose I se dividem, o que resulta na duplicação do DNA.

• Prófase II. Os cromossomos se condensam. O envelope central desaparece.
• Metáfase II. Os cromossomos se alinham nos planos médios de suas células.
• Anáfase II. As cromátides se separam e se movem em direção a pólos opostos.
• Telófase II. As cromátides que atingem cada pólo da célula agora são cromossomos. Os envelopes nucleares se formam novamente, os cromossomos se alongam gradualmente para formar fibras de cromatina e ocorre a citocinese. As duas divisões sucessivas da meiose produzem quatro núcleos haplóides, cada um com um cromossomo de cada tipo. Cada célula haplóide resultante possui uma combinação diferente de genes.

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Referências

• “Divisão celular” na Wikipedia.
• “Capítulo 14. Reprodução celular” em Acces Medicina.
• “Mecanismos de reprodução celular” (vídeo) em PuntajeNacional Chile.
• “Reprodução celular” em Biology Facts.
• “Reprodução e divisão celular” (vídeo) na Khan Academy (inglês).
• Biologia celular e molecular. Por Robertis Edward, Hib José. (2012) 16ª ed. Editorial Promed.