DIVISÃO CELULAR

Como vimos anteriormente, as células tem seus próprios ciclos de vida, também chamados de ciclos celulares. Estes incluem uma fase de intérfase e outra de divisão celular. Cada fase pode ser sudividida. A intérfase, como já discutido, é caracterizada por G1, S e G2. Já a divisão celular pode ocorrer através da mitose ou da meiose.
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Ao que nos interessa agora, podemos lembrar da intérfase como um período de intensa atividade metabólica na qual a célula cresce e, recebendo um sinal para se dividir, progride de G1 à S, duplica seu material genético e centríolos, além de verificar possíveis mutações em G2.

DIVISÃO CELULAR: MITOSE

A mitose é a divisão celular usada no crescimento e na regeneração tecidual dos organismos multicelulares. Dá origem a 2 células geneticamente iguais à célula-mãe e entre si.

Prófase  cada fase da mitose apresenta uma sequência de eventos que a caracterizam. Vejamos, então, os eventos típicos da prófase:

1. Enrolamento dos filamentos de cromatina, permitindo a visualização dos cromossomos ao microscópio óptico.

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2. Duplicação dos centríolos e começo da formação do fuso acromático.

3. Desaparecimento da carioteca e dos nucléolos.

Metáfase formação da placa equatorial com os cromossomos dispostos no plano mediano da célula presos ao centríolo pelo centrômero. Cada cromátide de um cromossomo está voltada para um lado.

Anáfase separação das cromátides irmãs, arrastadas para polos opostos da célula, pelas fibras do fuso acromático.

Telófase Cromossomos chegam aos polos e começam a se desenrolar, readquirindo o aspecto de cromatina.

Reaparecem a carioteca e o nucléolo. Ocorre a citocinese (divisão do conteúdo celular em dois, na região mediana).

A MITOSE NA CÉLULA VEGETAL

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Veremos mais à frente que o Reino Vegetal é comumente dividido em dois grupos: Criptógamas (briófitas e pteridófitas) e Fanerógamas (gimnospermas e angiospermas). As criptógamas são vegetais evolutivamente menos complexos e ainda apresentam algumas características basais, como centríolos que orientam a separação do material genético durante a divisão celular. Tal característica é perdida nas fanerógamas, mas o processo de divisão celular não é prejudicado por isso.

Outra característica bastante importante é a presença de uma parede celular celulósica rígida que restringe a citocinese nos vegetais. Nas células eucarióticas animais, um cinturão formado por microfilamentos envolve internamente a membrana plasmática e promove sua retração. Assim, a citocinese em nestas células parece ocorrer no sentido da periferia para o centro, sendo chamada, então, de citocinese centrípeta. Nas células eucarióticas vegetais, observamos a orientação de vesículas provenientes do complexo de Golgi sobre microtúbulos próximos ao equador da célula. Nestas vesículas são encontrados os polissacarídeos estruturais que começam a se acumular do centro à periferia da célula, promovendo uma citocinese centrífuga que culmina na separação do citoplasma das células-filhas.

INATIVAÇÃO DO CROMOSSOMO X

As células num embrião fêmea nos primeiros estágios de desenvolvimento de mamífero contêm dois cromossomos X, um da mãe (Xm) e outro do pai (Xp). Num estágio precoce de desenvolvimento, um destes dois cromossomos, em cada célula, torna-se condensado em heterocromatina, aparentemente ao acaso. Depois deste estágio, em cada divisão celular, o mesmo cromossomo torna-se condensado em todos os descendentes daquela célula original.

Em humanos, a inativação do X ocorre bastante cedo no desenvolvimento, antes que as células tenham sido alocadas para qualquer rota de desenvolvimento. Dessa forma, uma fêmea fica com um mosaico de células contendo cromossomos X maternal ou paternal inativados. Na maior parte dos tecidos e órgãos, aproximadamente metade das células é de um tipo e a outra metade, de outro.

Esse cromossomo compactado é conhecido como Corpúsculo de Barr ou como Cromatina Sexual. O número de corpúsculo de B

arr de uma célula corresponde à fómula CB = NX – 1. (NX = Número de Cromossomos X)

MEIOSE

A divisão de meiose é do tipo reducional, em que ocorre a redução da ploidia da célula. Uma célula diploide (2N), ao sofrer meiose, produz quatro células haploides (N), que podem ser gametas nos animais ou esporos nos vegetais.

AS FASES DA MEIOSE

Como ocorre na divisão da mitose, também na meiose, antes de iniciar a divisão celular, a célula passa pela interfase com os períodos G1, S e G2 com os seguintes eventos: G1 e G2 __ Síntese de proteínas e RNAS __ Síntese de DNA (autoduplicação)

A primeira etapa da meiose difere muito de uma mitose, pois ocorrem os fenômenos de pareamento e separação de cromossomos homólogos que não ocorrem na mitose. A segunda etapa da meiose é semelhante à mitose.

INTERFASE

Como já vimos na mitose, a intérfase na meiose também é uma etapa de intensa atividade metabólica com síntese de proteínas e RNA. Observe a seguir as representações de uma célula em interfase onde os cromossomos ainda não podem ser vistos individualizados. A divisão de meiose é estudada em duas etapas: meiose I e meiose II. Os nomes das fases da meiose são os mesmos usados para a mitose.

PRIMEIRA DIVISÃO MEIÓTICA (MEIOSE I)

Prófase I

É a fase mais longa e complexa. Podemos identificar cinco estágios.

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I) Leptóteno (leptos= fino): nesse estágio, os filamentos de cromatina, já duplicados, iniciam sua espiralização.

II) Zigóteno (zygos= par): prosseguindo na condensação, cada cromossomo se move e se coloca lado a lado com seu homólogo. O emparelhamento se chama sinapse e cada par de homólogos constitui um bivalente.

III) Paquíteno (paquis= espesso): pareados e mais condensados, os cromossomos evidenciam suas duas cromátides. Assim, o par terá quatro cromátides lado a lado (tétrade). É possível a troca de fragmentos entre cromátides de cromossomos homólogos.

IV) Diplóteno: as cromátides vizinhas podem trocar fragmentos, o que se chama permutação ou crossing- -over. A imagem em “X”, que se observa no microscópio, é o quiasma.

V) Diacinese: ocorre a terminalização dos quiasmas, isto é, seu deslizamento para as extremidades dos cromossomos e sua completa separação. O nucléolo desaparece e a carioteca desintegra-se, ficando os cromossomos soltos no citoplasma. Cada cromossomo do par de homólogos se liga a fibras do fuso acromático que se dirigem a um dos polos celulares.

A prófase I é caracterizada pelo fenômeno do pareamento dos cromossomos homólogos. Nesta fase pode ocorrer o fenômeno de permutação ou crossing-over, que é uma importante fonte de variabilidade genética nas populações com a formação de gametas recombinantes. A figura a seguir destaca a prófase I em uma de suas fases mais marcantes e características, em que ocorre o pareamento dos cromossomos homólogos.

Metáfase I

Com grau máximo de condensação ou espiralização, maior que na mitose, os cromossomos estão emparelhados no equador celular.

Anáfase I

Com o encurtamento das fibras do fuso, os cromossomos homólogos se separam e se dirigem para polos opostos (disjunção). Não há bipartição dos centrômeros, e as cromátides irmãs permanecem unidas. Em cada polo, está a metade dos cromossomos da célula-mãe, ainda duplicados.

Telófase I

Os cromossomos se desespiralizam, a carioteca se refaz e o citoplasma se divide, formando duas células–filhas haploides. Entre o final da divisão I e o início da divisão II, pode ocorrer um pequeno intervalo, a intercinese, no qual não há duplicação do DNA.

SEGUNDA DIVISÃO MEIÓTICA (MEIOSE II)

Os eventos desta etapa são idênticos aos de uma mitose, uma vez que duas células haploides, resultantes da divisão I, irão originar quatro células haploides no final.

Prófase II

A carioteca se fragmenta, os cromossomos iniciam sua espiralização e se ligam às fibras do fuso, que se dirigem para ambos os polos.

Metáfase II

Nesta fase os cromossomos estão bem condensados ou espiralizados, localizados no plano equatorial da célula.

Anáfase II

Ocorre bipartição dos centrômeros e as cromátides- -irmãs se separam, tracionadas pelas fibras do fuso para polos opostos das células.

OBSERVAÇÃO

Na Anáfase I separa-se cromossomos homólogos, enquanto na Anáfase II separa-se cromátides irmãs.

Obs: Na Anáfase I separa-se cromossomos homólogos, enquanto na Anáfase II separa-se cromátides irmãs.

Telófase II

Meiose: Considerações Finais

1) Principais Diferenças entre a Mitose e a Meiose

2) A Variação na Ploidia e na Quantidade de DNA

A separação dos cromossomos homólogos, na Meiose I, origina células haploides. Na meiose II, não há redução na ploidia.

Com a disjunção, na Meiose I, a quantidade de DNA é reduzida à metade. Novamente, na Meiose II, se divide ao meio pela separação das cromátides-irmãs.

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