Dentre todos os temas interessantes e bastante complexos da biologia, vale destacar dois processos de divisão celular no corpo - meiose e mitose. A princípio pode parecer que esses processos são iguais, já que em ambos os casos ocorre divisão celular, mas na verdade há uma grande diferença entre eles. Primeiro de tudo, você precisa entender a mitose. O que é esse processo, o que é a interfase da mitose e qual o papel que desempenham no corpo humano? Isso será discutido com mais detalhes neste artigo.

Um processo biológico complexo que é acompanhado pela divisão celular e distribuição dos cromossomos entre essas células - tudo isso pode ser dito sobre a mitose. Graças a isso, os cromossomos contendo DNA são distribuídos uniformemente entre as células filhas do corpo.

Existem 4 fases principais no processo de mitose. Eles estão todos interligados, pois as fases passam suavemente de uma para outra. A prevalência da mitose na natureza se deve ao fato de ser ela quem está envolvida no processo de divisão de todas as células, incluindo musculares, nervosas e assim por diante.

Resumidamente sobre interfase

Antes de entrar no estado de mitose, uma célula que se divide entra em interfase, ou seja, cresce. A duração da interfase pode ocupar mais de 90% do tempo total de atividade celular no modo normal.

A interfase é dividida em 3 períodos principais:

  • fase G1;
  • Fase S;
  • fase G2.

Todos eles ocorrem em uma determinada sequência. Vejamos cada uma dessas fases separadamente.

Interfase - componentes principais (fórmula)

Fase G1

Este período é caracterizado pela preparação da célula para a divisão. Aumenta de volume para a fase seguinte da síntese de DNA.

Fase S

Este é o próximo estágio do processo de interfase, durante o qual as células do corpo se dividem. Via de regra, a síntese da maioria das células ocorre durante um curto período de tempo. Após a divisão, as células não aumentam de tamanho, mas começa a última fase.

Fase G2

O estágio final da interfase, durante o qual as células continuam a sintetizar proteínas enquanto aumentam de tamanho. Durante este período, ainda existem nucléolos na célula. Além disso, na última parte da interfase, ocorre a duplicação dos cromossomos, e a superfície do núcleo neste momento é coberta por uma concha especial que tem função protetora.

Em uma nota! No final da terceira fase ocorre a mitose. Também inclui várias etapas, após as quais ocorre a divisão celular (esse processo na medicina é chamado de citocinese).

Estágios da mitose

Conforme observado anteriormente, a mitose é dividida em 4 estágios, mas às vezes pode haver mais. Abaixo estão os principais.

Mesa. Descrição das principais fases da mitose.

Nome da fase, fotoDescrição

Durante a prófase ocorre a espiralização dos cromossomos, com a qual eles assumem uma forma torcida (é mais compacto). Todos os processos sintéticos nas células do corpo param, de modo que os ribossomos não são mais produzidos.

Muitos especialistas não distinguem a prometáfase como uma fase separada da mitose. Freqüentemente, todos os processos que ocorrem nele são chamados de prófase. Nesse período, o citoplasma envolve os cromossomos, que se movem livremente pela célula até certo ponto.

A próxima fase da mitose, que é acompanhada pela distribuição dos cromossomos condensados ​​no plano equatorial. Durante este período, os microtúbulos são renovados continuamente. Durante a metáfase, os cromossomos são dispostos de forma que seus cinetocoros fiquem em uma direção diferente, ou seja, direcionados para pólos opostos.

Esta fase da mitose é acompanhada pela separação das cromátides de cada cromossomo umas das outras. O crescimento dos microtúbulos para, agora eles começam a se desmontar. A anáfase não dura muito, mas durante esse período as células conseguem se dispersar mais perto de diferentes pólos em números aproximadamente iguais.

Este é o último estágio durante o qual começa a descondensação cromossômica. As células eucarióticas completam sua divisão e uma concha especial é formada em torno de cada conjunto de cromossomos humanos. Quando o anel contrátil se contrai, o citoplasma se separa (na medicina esse processo é chamado de citotomia).

Importante! A duração do processo completo de mitose, via de regra, não passa de 1,5 a 2 horas. A duração pode variar dependendo do tipo de célula que está sendo dividida. Além disso, a duração do processo é influenciada por fatores externos, como condições de luz, temperatura e assim por diante.

Qual é o papel biológico da mitose?

Agora vamos tentar entender as características da mitose e sua importância no ciclo biológico. Em primeiro lugar, garante muitos processos vitais do corpo, incluindo o desenvolvimento embrionário.

A mitose também é responsável pela restauração de tecidos e órgãos internos do corpo após diversos tipos de danos, resultando em regeneração. No processo de funcionamento, as células morrem gradativamente, mas com a ajuda da mitose, a integridade estrutural dos tecidos é constantemente mantida.

A mitose garante a preservação de um determinado número de cromossomos (corresponde ao número de cromossomos da célula-mãe).

Vídeo - Características e tipos de mitose

O que são mitose e meiose e quais fases elas apresentam? células com algumas diferenças. Durante a meiose, quatro núcleos filhos são formados a partir do núcleo mãe, nos quais o número de cromossomos é reduzido pela metade. A mitose também ocorre, mas neste tipo apenas duas células-filhas são formadas com os mesmos cromossomos dos pais.

Então é meiose? Estes são procedimentos de divisão biológica que produzem células com cromossomos específicos. A reprodução por mitose ocorre em organismos vivos complexos e multicelulares.

Estágios

A mitose ocorre em duas fases:

  1. Duplicando informações no nível do gene. Aqui, as células-mãe distribuem informações genéticas entre si. Nesta fase, os cromossomos mudam.
  2. Estágio mitótico. Consiste em períodos de tempo.

A formação celular ocorre em vários estágios.

Fases

A mitose é dividida em várias fases:

  • telófase;
  • anáfase;
  • metáfase;
  • prófase.

Essas fases ocorrem em uma determinada sequência e possuem características próprias.

Em qualquer organismo multicelular complexo, a mitose envolve mais frequentemente a divisão celular de acordo com um tipo indiferenciado. Durante a mitose, a célula-mãe se divide em células-filhas, geralmente duas. Um deles se torna um caule e continua a divisão, e o segundo para de se dividir.

Interfase

A interfase é a preparação da célula para a divisão. Normalmente esta fase dura até vinte horas. Neste momento, ocorrem muitos processos diferentes, durante os quais as células se preparam para a mitose.

Durante este período, ocorre a divisão das proteínas e o número de organelas na estrutura do DNA aumenta. Ao final da divisão, as moléculas genéticas dobram, mas o número de cromossomos não muda. DNAs idênticos são unidos e formam duas cromátides em uma molécula. As cromátides resultantes são idênticas e irmãs.

Após a conclusão da interfase, começa a mitose propriamente dita. Consiste em prófase, metáfase, anáfase e telófase.

Prófase

A primeira fase da mitose é prófase. Dura cerca de uma hora. É convencionalmente dividido em várias etapas. No estágio inicial da prófase da mitose, o nucléolo aumenta, resultando na formação de moléculas. Ao final da fase, cada cromossomo já consiste em duas cromátides. Os nucléolos e as membranas nucleares se dissolvem, todos os elementos da célula ficam desordenados. Além disso, na prófase da mitose, forma-se a divisão da acromatina, alguns dos fios passam por toda a célula e alguns estão conectados aos elementos centrais. Durante este processo, o conteúdo do código genético permanece inalterado.

O número de cromossomos não muda na prófase da mitose. O que mais acontece? Na prófase da mitose, a membrana nuclear se desintegra, e como resultado os cromossomos espirais vão para o citoplasma. Partículas da membrana nuclear desintegrada formam pequenas vesículas de membrana.

Na prófase da mitose acontece o seguinte: a célula animal fica redonda, mas nas plantas não muda de forma.

Metáfase

Depois da prófase vem a metáfase. Nesta fase, a espiralização cromossômica atinge seu pico. Os cromossomos encurtados começam a se mover em direção ao centro da célula. Durante o movimento, eles estão localizados igualmente em ambas as partes. Aqui a placa metafásica é formada. Ao examinar uma célula, os cromossomos são claramente visíveis. É durante a metáfase que são fáceis de contar.

Após a formação da placa metafásica, é analisado o conjunto de cromossomos inerentes a esse tipo de célula. Isso ocorre bloqueando a segregação cromossômica usando alcalóides.

Cada organismo tem seu próprio conjunto de cromossomos. Por exemplo, o milho tem 20 e os morangos de jardim têm 56. O corpo humano tem menos cromossomos do que as frutas vermelhas, apenas 46.

Anáfase

Todos os processos que ocorrem na prófase da mitose terminam e a anáfase começa. Durante esse processo, todas as conexões cromossômicas são rompidas e começam a se mover em direções opostas umas das outras. Na anáfase, os cromossomos relacionados tornam-se independentes. Eles acabam em células diferentes.

A fase termina com a divergência das cromátides para os pólos da célula. Também aqui ocorre a distribuição de informações hereditárias entre células filhas e mães.

Telófase

Os cromossomos estão localizados nos pólos. Sob um microscópio, eles se tornam difíceis de ver, pois uma camada nuclear se forma ao seu redor. O fuso de fissão está completamente destruído.

Nas plantas, a membrana se forma no centro da célula, espalhando-se gradativamente até os pólos. Ele divide a célula-mãe em duas partes. Uma vez que a membrana tenha crescido completamente, aparece uma parede de celulose.

Características da mitose

A divisão celular pode ser inibida devido a altas temperaturas, exposição a venenos e radiação. Ao estudar a mitose celular em vários organismos multicelulares, podem ser usados ​​​​venenos que inibem a mitose no estágio de metáfase. Isso permite estudar detalhadamente os cromossomos e realizar cariótopos.

Mitose na mesa

Considere as fases da divisão celular na tabela abaixo.

O processo das etapas da mitose também pode ser traçado na tabela.

Mitose em animais e plantas

As características deste processo podem ser descritas em uma tabela comparativa.

Assim, examinamos o processo de divisão celular em organismos animais e vegetais, bem como suas características e diferenças.

Curso temporal de mitose e citocinese típico de uma célula de mamífero. Os números exatos variam para células diferentes. A citocinese começa na anáfase e termina, via de regra,
no final da telófase

A fase do ciclo celular correspondente à divisão celular é chamada de fase M. A fase M é convencionalmente dividida em seis estágios, transformando-se gradual e continuamente um no outro. As cinco primeiras - prófase, prometáfase, metáfase, anáfase e telófase - constituem a mitose, e o processo de separação do citoplasma celular, ou citocinese, que começa na anáfase, prossegue até a conclusão do ciclo mitótico e, via de regra, é considerado parte da telófase.

A duração dos estágios individuais é diferente e varia dependendo do tipo de tecido, do estado fisiológico do corpo e de fatores externos. As etapas mais longas estão associadas aos processos de síntese intracelular: prófase e telófase. As fases mais rápidas da mitose, durante as quais ocorre o movimento dos cromossomos: metáfase e anáfase. O processo real de divergência dos cromossomos para os pólos geralmente não excede 10 minutos.

Prófase

Os principais eventos da prófase incluem a condensação dos cromossomos dentro do núcleo e a formação de um fuso de divisão no citoplasma da célula. A desintegração do nucléolo na prófase é uma característica, mas não obrigatória, de todas as células.

Convencionalmente, o início da prófase é considerado o momento do aparecimento dos cromossomos microscopicamente visíveis devido à condensação da cromatina intranuclear. A compactação cromossômica ocorre devido à hélice de DNA em vários níveis. Estas alterações são acompanhadas por um aumento na atividade das fosforilases que modificam as histonas diretamente envolvidas na composição do DNA. Como consequência, a atividade transcricional da cromatina diminui acentuadamente, os genes nucleolares são inativados e a maioria das proteínas nucleolares se dissocia. As cromátides irmãs condensadas no início da prófase permanecem emparelhadas ao longo de todo o seu comprimento com a ajuda de proteínas coesina, mas no início da prometáfase, a conexão entre as cromátides é mantida apenas na região do centrômero. No final da prófase, os cinetocoros maduros são formados em cada centrômero das cromátides irmãs, necessários para que os cromossomos se liguem aos microtúbulos do fuso na prometáfase.

Junto com os processos de condensação intranuclear dos cromossomos, o fuso mitótico começa a se formar no citoplasma, uma das principais estruturas do aparelho de divisão celular, responsável pela distribuição dos cromossomos entre as células-filhas. Corpos polares, microtúbulos e cinetocoros cromossômicos participam da formação do fuso de divisão em todas as células eucarióticas.

O início da formação do fuso mitótico na prófase está associado a mudanças dramáticas nas propriedades dinâmicas dos microtúbulos. A meia-vida do microtúbulo médio diminui aproximadamente 20 vezes, de 5 minutos para 15 segundos. No entanto, a sua taxa de crescimento aumenta aproximadamente 2 vezes em comparação com os mesmos microtúbulos interfásicos. As extremidades positivas da polimerização são “dinamicamente instáveis” e mudam abruptamente de crescimento uniforme para encurtamento rápido, no qual todo o microtúbulo frequentemente se despolimeriza. Vale ressaltar que para o bom funcionamento do fuso mitótico é necessário certo equilíbrio entre os processos de montagem e despolimerização dos microtúbulos, uma vez que nem os microtúbulos do fuso estabilizados nem despolimerizados são capazes de movimentar os cromossomos.

Junto com as mudanças observadas nas propriedades dinâmicas dos microtúbulos que constituem os filamentos do fuso, pólos de divisão são formados na prófase. Os centrossomas replicados na fase S divergem em direções opostas devido à interação dos microtúbulos polares que crescem uns em direção aos outros. Com suas extremidades negativas, os microtúbulos ficam imersos na substância amorfa dos centrossomas, e os processos de polimerização ocorrem a partir das extremidades positivas voltadas para o plano equatorial da célula. Nesse caso, o provável mecanismo de separação dos pólos é explicado da seguinte forma: as proteínas semelhantes à dineína orientam as extremidades positivas da polimerização dos microtúbulos polares em uma direção paralela, e as proteínas semelhantes à cinesina, por sua vez, as empurram em direção aos pólos de divisão.

Paralelamente à condensação dos cromossomos e à formação do fuso mitótico, durante a prófase ocorre a fragmentação do retículo endoplasmático, que se desintegra em pequenos vacúolos, que então divergem para a periferia da célula. Ao mesmo tempo, os ribossomos perdem conexões com as membranas do RE. As cisternas do aparelho de Golgi também mudam sua localização perinuclear, dividindo-se em dictiossomos individuais distribuídos no citoplasma sem nenhuma ordem específica.

Prometáfase

Prometáfase

O final da prófase e o início da prometáfase são geralmente marcados pela desintegração da membrana nuclear. Várias proteínas da lâmina são fosforiladas, como resultado o envelope nuclear se fragmenta em pequenos vacúolos e os complexos de poros desaparecem. Após a destruição da membrana nuclear, os cromossomos ficam localizados na região nuclear sem nenhuma ordem específica. No entanto, logo todos eles começam a se mover.

Na prometáfase, é observado movimento intenso, mas aleatório, dos cromossomos. Inicialmente, os cromossomos individuais derivam rapidamente para o pólo mais próximo do fuso mitótico a uma velocidade que chega a 25 μm/min. Perto dos pólos de divisão, a probabilidade de interação dos microtúbulos fusiformes recém-sintetizados mais termina com os cinetocoros cromossômicos aumenta. Como resultado dessa interação, os microtúbulos do cinetocoro são estabilizados da despolimerização espontânea, e seu crescimento garante parcialmente a remoção do cromossomo a eles conectado na direção do pólo ao plano equatorial do fuso. Por outro lado, o cromossomo é ultrapassado por filamentos de microtúbulos provenientes do pólo oposto do fuso mitótico. Ao interagir com os cinetocoros, eles também participam do movimento cromossômico. Como resultado, as cromátides irmãs ficam associadas a pólos opostos do fuso. A força desenvolvida pelos microtúbulos de diferentes pólos não apenas estabiliza a interação desses microtúbulos com os cinetocoros, mas também traz cada cromossomo para o plano da placa metafásica.

Nas células de mamíferos, a prometáfase geralmente ocorre dentro de 10 a 20 minutos. Nos neuroblastos de gafanhoto, esse estágio leva apenas 4 minutos, e no endosperma de Haemanthus e nos fibroblastos de salamandra leva cerca de 30 minutos.

Metáfase

Metáfase

No final da prometáfase, os cromossomos estão localizados no plano equatorial do fuso a distâncias aproximadamente iguais de ambos os pólos de divisão, formando uma placa metafásica. A morfologia da placa metafásica nas células animais, via de regra, se distingue por um arranjo ordenado dos cromossomos: as regiões centroméricas estão voltadas para o centro do fuso e os braços estão voltados para a periferia da célula. Nas células vegetais, os cromossomos geralmente ficam no plano equatorial do fuso sem ordem estrita.

A metáfase ocupa uma parte significativa do período da mitose e é caracterizada por um estado relativamente estável. Todo esse tempo, os cromossomos são mantidos no plano equatorial do fuso devido às forças de tensão equilibradas dos microtúbulos do cinetocoro, realizando movimentos oscilatórios com amplitude insignificante no plano da placa metafásica.

Na metáfase, assim como durante outras fases da mitose, a renovação ativa dos microtúbulos do fuso continua através da montagem intensiva e da despolimerização das moléculas de tubulina. Apesar de alguma estabilização dos feixes de microtúbulos do cinetocoro, há uma remontagem constante dos microtúbulos interpolares, cujo número atinge o máximo na metáfase.

Ao final da metáfase, observa-se uma clara separação das cromátides irmãs, cuja conexão é mantida apenas nas regiões centroméricas. Os braços da cromátide são paralelos entre si e a lacuna que os separa torna-se claramente visível.

Anáfase

A anáfase é o estágio mais curto da mitose, que começa com a separação repentina e subsequente separação das cromátides irmãs em direção aos pólos opostos da célula. As cromátides divergem a uma velocidade uniforme, atingindo 0,5-2 µm/min, e muitas vezes assumem a forma de V. Seu movimento é impulsionado por forças significativas, estimadas em 10 dinas por cromossomo, o que é 10.000 vezes a força necessária para simplesmente mover um cromossomo através do citoplasma na velocidade observada.

Normalmente, a segregação cromossômica na anáfase consiste em dois processos relativamente independentes chamados anáfase A e anáfase B.

A anáfase A é caracterizada pela separação das cromátides irmãs em pólos opostos da divisão celular. As mesmas forças que anteriormente mantinham os cromossomos no plano da placa metafásica são responsáveis ​​por seu movimento. O processo de separação das cromátides é acompanhado por uma redução no comprimento dos microtúbulos despolimerizantes do cinetocoro. Além disso, seu decaimento é observado principalmente na região dos cinetocoros, a partir das extremidades positivas. Provavelmente, a despolimerização dos microtúbulos nos cinetocoros ou na região dos pólos de divisão é uma condição necessária para a movimentação das cromátides irmãs, pois seu movimento cessa com a adição de taxol ou água pesada, que têm efeito estabilizador nos microtúbulos. O mecanismo subjacente à segregação cromossômica na anáfase A permanece desconhecido.

Durante a anáfase B, os próprios pólos da divisão celular divergem e, ao contrário da anáfase A, esse processo ocorre devido à montagem de microtúbulos polares das extremidades positivas. Os filamentos antiparalelos polimerizantes do fuso, ao interagirem, criam parcialmente uma força que separa os pólos. A magnitude do movimento relativo dos pólos, neste caso, bem como o grau de sobreposição dos microtúbulos polares na zona equatorial da célula, varia muito entre indivíduos de diferentes espécies. Além das forças de impulso, os pólos de divisão são afetados pelas forças de tração dos microtúbulos astrais, que são criados como resultado da interação com proteínas semelhantes à dineína na membrana plasmática da célula.

A sequência, duração e contribuição relativa de cada um dos dois processos que constituem a anáfase podem ser extremamente diferentes. Assim, nas células de mamíferos, a anáfase B começa imediatamente após o início da divergência das cromátides para pólos opostos e continua até que o fuso mitótico aumente 1,5-2 vezes em comparação com a metáfase. Em algumas outras células, a anáfase B começa somente depois que as cromátides atingem os pólos de divisão. Em alguns protozoários, durante a anáfase B, o fuso aumenta 15 vezes em comparação com a metáfase. A anáfase B está ausente nas células vegetais.

Telófase

Telófase

A telófase é considerada o estágio final da mitose; seu início é considerado o momento em que as cromátides irmãs separadas param nos pólos opostos da divisão celular. No início da telófase, observa-se descondensação dos cromossomos e, consequentemente, aumento do seu volume. Perto dos cromossomos individuais agrupados, inicia-se a fusão das vesículas da membrana, que inicia a reconstrução do envelope nuclear. O material para a construção das membranas dos núcleos filhos recém-formados são fragmentos da membrana nuclear inicialmente desintegrada da célula-mãe, bem como elementos do retículo endoplasmático. Nesse caso, vesículas individuais se ligam à superfície dos cromossomos e se fundem. As membranas nucleares externa e interna são gradualmente restauradas, a lâmina nuclear e os poros nucleares são restaurados. Durante o processo de restauração da membrana nuclear, vesículas discretas da membrana provavelmente se conectam à superfície dos cromossomos sem reconhecer sequências de nucleotídeos específicas, uma vez que experimentos mostraram que a restauração da membrana nuclear ocorre em torno de moléculas de DNA emprestadas de qualquer organismo, até mesmo de um vírus bacteriano. Dentro dos núcleos celulares recém-formados, a cromatina torna-se dispersa, a síntese de RNA é retomada e os nucléolos tornam-se visíveis.

Paralelamente aos processos de formação dos núcleos das células-filhas na telófase, começa e termina a desmontagem dos microtúbulos fusiformes. A despolimerização prossegue na direção dos pólos de divisão para o plano equatorial da célula, das extremidades negativas para as extremidades positivas. Nesse caso, os microtúbulos persistem por mais tempo na parte central do fuso, formando o corpo residual de Fleming.

O final da telófase coincide predominantemente com a separação do corpo celular-mãe por citocinese. Neste caso, duas ou mais células-filhas são formadas. Os processos que levam à separação do citoplasma começam no meio da anáfase e podem continuar após o término da telófase. A mitose nem sempre é acompanhada pela divisão do citoplasma, portanto a citocinese não é classificada como uma fase separada da divisão mitótica e geralmente é considerada parte da telófase.

Existem dois tipos principais de citocinese: divisão por constrição celular transversal e divisão por formação de uma placa celular. O plano de divisão celular é determinado pela posição do fuso mitótico e corre perpendicularmente ao longo eixo do fuso.

Quando uma célula se divide por uma constrição transversal, o local da divisão citoplasmática é preliminarmente estabelecido durante a anáfase, quando um anel contrátil de filamentos de actina e miosina aparece no plano da placa metafásica sob a membrana celular. Posteriormente, devido à atividade do anel contrátil, forma-se um sulco de clivagem, que se aprofunda gradativamente até que a célula esteja completamente dividida. No final da citocinese, o anel contrátil se desintegra completamente e a membrana plasmática se contrai em torno de um corpo de Fleming residual, que consiste em um acúmulo de restos de dois grupos de microtúbulos polares, intimamente compactados com material de matriz denso.

A divisão pela formação da placa celular começa com o movimento de pequenas vesículas ligadas à membrana em direção ao plano equatorial da célula. Aqui eles se fundem para formar uma estrutura em forma de disco cercada por uma membrana chamada placa celular inicial. As pequenas vesículas originam-se principalmente do aparelho de Golgi e movem-se em direção ao plano equatorial ao longo dos microtúbulos polares residuais do fuso, formando uma estrutura cilíndrica chamada fragmoplasto. À medida que a placa celular se expande, os microtúbulos do fragmoplasto inicial movem-se simultaneamente para a periferia da célula, onde, devido a novas vesículas de membrana, o crescimento da placa celular continua até sua fusão final com a membrana da célula-mãe. Após a separação final das células-filhas, as microfibrilas de celulose são depositadas na placa celular, completando a formação de uma parede celular rígida.

Prévost, Jean-Louis

Na natureza, existe um método de divisão de células eucarióticas, no qual ocorre primeiro o processo de duplicação e, em seguida, o material genético é distribuído uniformemente entre as células-filhas resultantes. Este processo de divisão é chamado de mitose em biologia. Neste artigo você conhecerá mais sobre as principais etapas desse processo de divisão, e poderá vê-lo em diagramas.

Fases da mitose

O processo de divisão dos eucariotos ocorre em quatro etapas:

  • Prófase;
  • Metáfase;
  • Anáfase;
  • Telófase.

Alguns cientistas consideram inicialmente mais fases. Por exemplo, a prófase é precedida pela pré-prófase (a chamada preparação para a divisão), e antes da metáfase, a prometáfase é distinguida. Contudo, na maioria das publicações educacionais, todas essas adições são combinadas em uma única prófase de mitose.

Arroz. 1. Estágios da mitose

Todo o processo de divisão ocorre continuamente, de modo que cada fase da mitose é suavemente substituída pela próxima fase.

Vejamos cada um deles separadamente:

  • Prófase ;

Nesta fase, os centríolos são claramente visíveis, os quais desempenham um papel importante durante a divisão de uma célula animal.

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Não há centríolos no núcleo de uma célula vegetal, então os diagramas de mitose mostram principalmente a divisão de uma célula animal. E tudo porque a presença dos centríolos torna o processo de divisão mais visual.

Arroz. 2. Esquema de mitose

Durante a prófase, os centríolos se dividem e se deslocam para os pólos. Deles estendem-se microtúbulos, que são os filamentos do fuso. É isso que regula a divergência dos cromossomos para os diferentes pólos de uma célula que está se dividindo. Os fios do fuso têm finalidades diferentes: alguns estão ligados aos centrômeros dos cromossomos, outros se estendem de pólo a pólo.

No final da prófase, o envelope nuclear se dissolve, o nucléolo desaparece gradualmente e os cromossomos espiralam, tornando-se mais curtos e mais grossos. Nesta fase, eles podem ser vistos claramente ao microscópio óptico.

  • Metáfase ;

Nesta fase, os cromossomos em forma de espiral são mais claramente visíveis à medida que se movem em direção ao equador do fuso. As cromátides também são claramente visíveis; cada cromossomo possui duas delas. Durante a metáfase da mitose, você pode ver em um microscópio que as cromátides têm uma constrição - um centrômero. É com sua ajuda que os cromossomos se fixam ao fuso. Depois que o centrômero se divide, cada cromátide se torna um cromossomo filho independente.

  • Anáfase ;

É a fase mais curta, durante a qual cada cromátide já independente diverge para pólos diferentes.

  • Telófase ;

Agora os cromossomos despiram novamente e assumem sua aparência original. Um envelope nuclear com um nucléolo dentro é formado ao seu redor. Os ribossomos são formados nele. O fuso desaparece, os cromossomos não são mais visíveis ao microscópio óptico. Existe uma distribuição uniforme do citoplasma e de suas organelas entre as duas células-filhas.

Resultado da mitose

Todo o processo de divisão leva em média até duas horas. Porém, depende diretamente de fatores externos: temperatura, disponibilidade de luz e outros indicadores.

Como resultado, obtemos duas células de uma célula, que possuem a mesma informação genética. Desta forma, uma quantidade constante de DNA é mantida.

A mitose fornece:

  • crescimento corporal;
  • transmissão de informações hereditárias;
  • o processo de reprodução assexuada é possível em alguns representantes da natureza viva;

Um exemplo de reprodução assexuada é a propagação vegetativa de plantas, brotamento de hidra, etc.

Arroz. 3. Métodos de propagação vegetativa de plantas

  • restauração de células de tecido.

O que aprendemos?

O processo de divisão celular que preserva a informação genética é denominado mitose. Ocorre em quatro fases: prófase, metáfase, anáfase, telófase. Cada um deles tem características e significados próprios. Como resultado da divisão, duas células-filhas com o mesmo conjunto de cromossomos são formadas a partir de uma célula-mãe. Graças à mitose, é possível o crescimento e desenvolvimento do corpo, a restauração das células dos tecidos, a reprodução assexuada e, o mais importante, a transmissão do código genético de geração em geração.

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Acompanhado por uma redução pela metade do número de cromossomos. Consiste em duas divisões sequenciais que possuem as mesmas fases da mitose. No entanto, como mostrado em tabela “Comparação entre mitose e meiose”, a duração das fases individuais e os processos que ocorrem nelas diferem significativamente dos processos que ocorrem durante a mitose.

Essas diferenças são principalmente as seguintes.

Na meiose prófase I mais duradouro. O que acontece nele conjugação(conexão de cromossomos homólogos) e troca de informações genéticas. Na anáfase eu centrômeros, mantendo as cromátides unidas, não compartilhe, e uma das homólogas da mitose e dos cromossomos do ovo vai para os pólos. Interfase antes da segunda divisão muito curto, iniciar DNA não é sintetizado. Células ( halitas), formados como resultado de duas divisões meióticas, contêm um conjunto haplóide (único) de cromossomos. A diploidia é restaurada pela fusão de duas células - materna e paterna. O óvulo fertilizado é chamado zigoto.

Mitose e suas fases

Mitose, ou divisão indireta, mais amplamente distribuído na natureza. A mitose está subjacente à divisão de todas as células não reprodutivas (epiteliais, musculares, nervosas, ósseas, etc.). Mitose consiste em quatro fases consecutivas (ver tabela abaixo). Graças à mitoseé garantida a distribuição uniforme da informação genética da célula-mãe entre as células-filhas. O período de vida celular entre duas mitoses é chamado interfase. É dez vezes mais longo que a mitose. Vários processos muito importantes ocorrem nele antes da divisão celular: moléculas de ATP e proteínas são sintetizadas, cada cromossomo se duplica, formando dois cromátides irmãs, unidos por um comum Centrômero, o número de organelas principais do citoplasma aumenta.

Em prófase espiral e como resultado cromossomos engrossam, consistindo de duas cromátides irmãs unidas por um centrômero. No final da prófase a membrana nuclear e os nucléolos desaparecem e os cromossomos são dispersos por toda a célula, os centríolos se movem para os pólos e se formam fuso. Na metáfase, ocorre mais espiralização dos cromossomos. Durante esta fase, eles são mais claramente visíveis. Seus centrômeros estão localizados ao longo do equador. As roscas do fuso estão presas a eles.

Em anáfase Os centrômeros se dividem, as cromátides irmãs se separam umas das outras e, devido à contração dos filamentos do fuso, movem-se para pólos opostos da célula.

Em telófase O citoplasma se divide, os cromossomos se desenrolam e os nucléolos e as membranas nucleares são formados novamente. Em células animais o citoplasma é atado, na planta- forma-se um septo no centro da célula-mãe. Assim, a partir de uma célula original (mãe), duas novas células-filhas são formadas.

Tabela - Comparação de mitose e meiose

Estágio Mitose Meiose
1 divisão 2ª divisão
Interfase

Conjunto cromossômico 2n.

Há uma síntese intensiva de proteínas, ATP e outras substâncias orgânicas.

Os cromossomos se duplicam, cada um consistindo de duas cromátides irmãs unidas por um centrômero comum.

Conjunto de cromossomos 2n Os mesmos processos são observados na mitose, porém mais longos, principalmente durante a formação dos óvulos. O conjunto de cromossomos é haplóide (n). Não há síntese de substâncias orgânicas.
Prófase Tem vida curta, ocorre a espiralização dos cromossomos, a membrana nuclear e o nucléolo desaparecem e um fuso de fissão é formado. Mais duradouro. No início da fase, ocorrem os mesmos processos da mitose. Além disso, ocorre a conjugação cromossômica, na qual os cromossomos homólogos se unem ao longo de todo o seu comprimento e ficam torcidos. Nesse caso, pode ocorrer uma troca de informações genéticas (cruzamento de cromossomos) - cruzamento. Os cromossomos então se separam. Curto; os mesmos processos da mitose, mas com n cromossomos.
Metáfase Ocorre uma maior espiralização dos cromossomos, seus centrômeros estão localizados ao longo do equador. Ocorrem processos semelhantes aos da mitose.
Anáfase Os centrômeros que mantêm as cromátides irmãs juntas se dividem, cada um deles se torna um novo cromossomo e se move para pólos opostos. Os centrômeros não se dividem. Um dos cromossomos homólogos, constituído por duas cromátides unidas por um centrômero comum, parte para pólos opostos. Acontece a mesma coisa que na mitose, mas com n cromossomos.
Telófase O citoplasma se divide, duas células-filhas são formadas, cada uma com um conjunto diplóide de cromossomos. O fuso desaparece e os nucléolos se formam. Não dura muito. Cromossomos homólogos terminam em células diferentes com um conjunto haplóide de cromossomos. O citoplasma nem sempre se divide. O citoplasma se divide. Após duas divisões meióticas, são formadas 4 células com um conjunto haplóide de cromossomos.

Tabela de comparação entre mitose e meiose.