Para que ocorra a divisão celular é necessária a duplicação dos cromossomos os dois cromossomos idênticos produzidos?

Para que ocorram os processos de divisão celular (mitose e meiose) é necessário que, logo na fase inicial desses processos, ocorra a duplicação dos cromossomos, para que cada nova célula formada receba cópias dessas estruturas.

Uma vez que os cromossomos possuem DNA em sua estrutura, a sua duplicação implica na duplicação da molécula de DNA. A compreensão desse processo permite entendermos como se dá a transmissão das características hereditárias.

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  Esquema da relação entre DNA e cromossomos. Os nucleossomos são constituídos de DNA associado a proteínas chamadas histonas.

A molécula de DNA é composta por duas cadeias de nucleotídios emparelhadas e enroladas entre si, formando a estrutura de dupla hélice. Algumas dessas seqüências de nucleotídios, às quais damos o nome de genes, são responsáveis pela síntese de proteínas e estão envolvidas na determinação das características de um indivíduo.

Duplicação semiconservativa

Para iniciar a duplicação da molécula, dá-se, primeiramente, o desemparelhamento e afastamento das duas cadeias, sob a ação de algumas enzimas. Em seguida, nucleotídios livres passam a organizar-se junto a cada uma das cadeias afastadas, emparelhando-se pelas bases nitrogenadas, segundo a regra adenina com timina e guanina com citosina.

Pela ação da enzima polimerase do DNA, esses nucleotídios ligam-se entre si, formando duas novas cadeias. Cada uma das cadeias de nucleotídios do DNA inicial serve de molde para a formação de uma nova cadeia e, dessa forma, cada molécula-filha de DNA conserva uma das cadeias da molécula-mãe e uma cadeia nova. Por isso, a reprodução do DNA é chamada de duplicação semiconservativa.

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  Esquema simplificado da duplicação de um trecho de DNA, mostrando o emparelhamento das bases nitrogenadas e a ligação entre os nucleotídios.

Podemos definir genes como sendo seqüências de nucleotídios do DNA que contêm informações para a síntese de proteínas e determinação de características de um indivíduo; e, como a sequência de nucleotídios das moléculas-filhas de DNA são cópias exatas da sequência da molécula-mãe, as informações genéticas são transmitidas da célula-mãe para as células-filhas. Isso significa que todas as células de um organismo pluricelular contêm as mesmas informações genéticas, porque contêm a mesma seqüência de genes.
No caso da meiose em que as células filhas são gametas, a informação genética pode ser transmitida aos descendentes dos indivíduos, garantindo-se a transmissão das informações de geração a geração e a manutenção das características próprias de cada espécie, ainda que certas mudanças possam ocorrer em virtude das mutações gênicas.

Ciclo celular é o nome dado às diversas modificações que ocorrem em uma célula, desde o seu surgimento até a sua divisão em duas células-filhas. A interfase e a mitose constituem as principais fases do ciclo celular.

A seguir, compreenderemos melhor como ocorre o ciclo celular aprendendo, detalhadamente, sobre a interfase e a mitose. Além disso, vamos conferir como é ocorre o controle do ciclo celular e a importância dessa regulação para o funcionamento do organismo.

Leia também: Célula, a unidade estrutural e funcional dos seres vivos

Tópicos deste artigo

• 1 - Fases do ciclo celular
• 2 - Controle do ciclo celular

Fases do ciclo celular

O ciclo celular é formado por duas fases: interfase e mitose. A interfase corresponde à maior parte do ciclo, sendo um momento de grande atividade metabólica e também de crescimento celular. A mitose, por sua vez, é mais curta e é quando se observa a divisão da célula em duas células-filhas.

Interessado em saber mais sobre essa fase do ciclo celular? Leia nosso texto: Mitose.

Interfase

A interfase é quando a célula apresenta intensa atividade, sendo a mitose precedida e sucedida por ela. A interfase pode ser subdividida em três fases: G1, S e G2, as quais estão explicadas, detalhadamente, a seguir.

• G1 (primeiro intervalo): ocorre logo após a mitose. Nesse período, observa-se a síntese de RNA, proteínas e organelas celulares, sendo considerada uma etapa de grande atividade. A célula recupera seu volume nesse momento, sendo observado um grande aumento de tamanho celular. É também quando se encontra o chamado ponto de restrição, que impede que células com material genético danificado, por exemplo, continuem o ciclo. A fase G1 é, geralmente, curta em tecidos que apresentam grande renovação; já nos tecidos que não se renovam, as células saem de G1 e entram numa fase chamada de G0.

• S (fase de síntese): seu principal evento é a duplicação do DNA.

• G2 (segundo intervalo): observa-se o acúmulo de energia necessária para a realização da divisão celular. Além disso, ocorre a verificação da duplicação dos cromossommos e de possíveis danos no DNA reparados. É também nesse momento que a tubulina, necessária para a formação dos microtúbulos, é sintetizada.

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Mitose

É um processo de divisão celular em que a célula-mãe dá origem a duas células-filhas, com mesmo número de cromossomos da célula que as originou. Esse processo pode ser dividido, didaticamente, em cinco etapas, as quais ocorrem continuamente. Veja, a seguir, as etapas da mitose:

• Prófase: observa-se a presença dos cromossomos duplicados como duas cromátides-irmãs unidas pelo centrômero. Inicia-se a formação do fuso mitótico, formado por microtúbulos que partem do centrossomo e são responsáveis por garantir a movimentação dos cromossomos durante a mitose. Nessa fase os nucléolos desaparecem.

• Prometáfase: observa-se a fragmentação da membrana nuclear e uma maior condensação dos cromossomos. Os microtúbulos ligam-se em regiões especiais do cromossomo denominadas cinetocoro.

• Metáfase: os cromossomos estão dispostos no plano equatorial da célula. Eles migram para essa região graças à ação dos microtúbulos. Nessa etapa os cromossomos atingem o maior grau de condensação.

• Anáfase: as cromátides-irmãs separam-se e migram para cada polo da célula devido ao encurtamento dos microtúbulos. Durante essa etapa, que é a mais curta de toda a mitose, observa-se o alongamento da célula. Ao final, em cada extremidade, será encontrada uma coleção completa de cromossomos.

• Telófase: os envoltórios nucleares são reconstruídos, dando origem a dois núcleos. O nucléolo também reaparece, e os cromossomos descondensam-se. Os microtúbulos do fuso desaparecem.

Durante as últimas etapas da mitose, ocorre a chamada citocinese, que consiste na divisão do citoplasma. A citocinese, em células animais e vegetais, ocorre de maneira distinta. Nas células animais, observa-se a formação de um sulco de clivagem que divide a célula em duas. Nas células vegetais, no entanto, a divisão do citoplasma em dois ocorre de maneira distinta. Nestas se observa a formação de vesículas que se movem para o centro da célula e formam a placa celular, a qual cresce para fora até atingir as paredes da célula e dividirem-na em duas.

Caso tenha maior curiosidade sobre essa fase do ciclo celular, acesse: O que é mitose?

Controle do ciclo celular

As células normais passam pelo ciclo celular de forma regulada, o que garante que o desenvolvimento de um determinado ser vivo seja adequado. Algumas células do nosso corpo, por exemplo, dividem-se durante toda a vida, outras, no entanto, não o fazem com tanta frequência, e outras não se dividem durante a fase adulta. Sem a devida regulação, o ciclo ocorreria de maneira indiscriminada, o que demonstra a importância de um sistema de controle.

Saiba mais: Tumor é câncer? Principais dúvidas sobre o câncer!

O sistema de controle do ciclo celular ocorre pela ação de diferentes moléculas. Nele há pontos de verificação, em quesinais permitem que a célula pare ou dê continuidade ao ciclo. São descritos três principais pontos de verificação:

• Ponto de verificação G1 ou ponto de restrição: sendo um dos mais importantes, o sinal de continuidade nesse ponto garante que a célula inicie o ciclo celular. Se a célula não receber o sinal, ela permanece em G0.

• Ponto de verificação G2/M:responsável por promover os eventos iniciais da mitose.

• Terceiro ponto de verificação: garante que a anáfase só se inicie quanto os cromossomos estiverem ligados ao fuso na placa metafásica. Quando todos os cromossomos estiverem alinhados, um sinal é emitido para que a anáfase inicie-se.

Um fato interessante é que as células cancerígenas não atendem aos sinais que regulam o ciclo celular, desse modo, elas continuam a dividir-se de maneira indeterminada. Esse comportamento anormal das células pode ser extremamente danoso para o organismo. Como sabemos, vários tumores são difíceis de serem tratados e podem desencadear a morte do indivíduo.
 

Por Vanessa Sardinha dos Santos
Professora de Biologia

Para que ocorra a divisão celular é necessária a duplicação dos cromossomos os dois cromossomos idênticos produzidos ficam unidos por proteínas?

Que ocorre a duplicação do DNA antes da divisão celular explique?

Qual é o nome de cada um dos filamentos que constituem um cromossomo duplicado?

Quantos cromossomos serão encontrados?