Mitose

A mitose é a etapa do ciclo celular responsável pela divisão celular propriamente dita. Esse processo dá origem a duas células-filhas diploides idênticas geneticamente a uma célula-mãe também diploide. O desenvolvimento, crescimento e regeneração dos tecidos ocorre por meio da mitose. A reprodução assexuada também tem como base o processo de mitose das células.

A divisão celular mitótica é dividida em quatro fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase.

Leia também: Diferenças entre células haploides, diploides e poliploides

Resumo sobre mitose

• A mitose é o mecanismo de reprodução celular eucarionte no qual são geradas duas células-filhas geneticamente idênticas à célula-mãe.

• A função da mitose está relacionada à manutenção da vida e ao crescimento e regeneração dos tecidos.

• A mitose é caracterizada por processos que incluem a duplicação do DNA, seu deslocamento na célula em divisão, a formação de novos envoltórios nucleares e a citocinese.

• A etapa da mitose no ciclo celular é dividida em quatro fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase.

  • Na prófase, os cromossomos duplicados se condensam e se inicia a formação das fibras do fuso.

  • Na metáfase, os cromossomos se encontram alinhados no plano equatorial da célula.

  • Na anáfase, as cromátides-irmãs se separam e migram para os polos do fuso.

  • Na telófase, se formam os envoltórios nucleares e os fusos se desfazem.

• A mitose é importante no desenvolvimento, crescimento e regeneração dos tecidos e na reprodução assexuada.

• A divisão celular que mantém o número de cromossomos é a mitose, enquanto a meiose diminui esse número pela metade.

• Erros na mitose podem levar à duplicação descontrolada das células, o que pode gerar câncer.

O que é mitose?

A mitose é um processo do ciclo celular eucarionte que corresponde à divisão da célula, dando origem a duas células-filhas idênticas geneticamente à célula-mãe. O ciclo celular é composto de duas grandes etapas: a interfase, na qual a célula cresce, realiza suas funções típicas e se prepara para uma divisão celular, e a mitose, a divisão celular propriamente dita, que termina com a formação de duas novas células-filhas.

A mitose é o mecanismo essencial de reprodução da célula, que é constituído por uma sequência organizada de eventos na qual há replicação de DNA, de organelas e de macromoléculas. Quando a mitose é bem-sucedida, as células-filhas são geneticamente idênticas à célula-mãe, ou seja, possuem o mesmo número de cromossomos e informação genética. Tanto a célula-mãe quanto as duas células-filhas são diploides (2n). No entanto, diversos fatores podem influenciar o processe de mitose e ocasionar alguns erros. Uma das principais consequências de erros na mitose é a formação de tumores.

Função da mitose

A mitose está relacionada à capacidade das células de crescerem e se reproduzirem. É a parte do ciclo celular dos organismos eucariontes em que ocorre a divisão celular. A geração de novas células a partir de uma célula preexistente é uma condição essencial da vida, sendo esse mecanismo responsável pela manutenção, crescimento e reprodução dos organismos.

Os seres pluricelulares iniciam sua existência a partir de uma única célula chamada zigoto, que passa por sucessivas divisões celulares mitóticas, dando origem a todas as células que compõem o indivíduo adulto. A mitose é responsável pelo crescimento e regeneração dos tecidos e ocorre constantemente em nossas células. Alguns tecidos, como os que formam a nossa pele, são frequentemente regenerados pela formação de novas células pelo processo de mitose. Além disso, nos organismos unicelulares eucariontes, como os protozoários e alguns fungos e algas, a reprodução assexuada acontece pela divisão celular mitótica.

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Características da mitose

As características da mitose estão relacionadas à duplicação da célula. O DNA passa pelo processo de replicação, no qual são formadas cópias idênticas do DNA que permanecem unidas em um primeiro momento. Cromatina é a denominação que se dá à organização estrutural do DNA no núcleo celular.

O núcleo nas células eucariontes é separado do citoplasma da célula por uma membrana nuclear, também chamada de envoltório nuclear, envelope nuclear ou carioteca. No processo de mitose, a cromatina se condensa, o envelope nuclear é desfeito, e o DNA duplicado e condensado é deslocado pela célula. O DNA duplicado se separa e as cópias são levadas aos polos opostos da célula, onde se formarão novos envelopes nucleares e ocorrerá a separação do citoplasma, dando origem a duas células-filhas independentes e completas. Esse processo acontece em uma sequência de eventos organizada que é comum a todas as células eucariontes. Essa sequência possui fases determinadas com eventos próprios. As fases da mitose são: prófase, metáfase, anáfase e telófase.

Ciclo celular

O ciclo celular ou ciclo de divisão celular é o processo de gênese de novas células que contém uma série de padrões cíclicos de crescimento celular, com aumento quantitativo coordenado de moléculas que leva à partição do citoplasma e geração de duas novas células-filhas. O ciclo celular é composto de duas etapas: a interfase, na qual a célula realiza suas funções típicas e se prepara para uma divisão celular, e a mitose, a divisão celular propriamente dita, que termina com a formação de duas novas células-filhas.

A interfase é um momento do ciclo celular dividido em três fases: G1, S e G2. Na G1, a célula não está passando por uma divisão celular. Nessa fase, a célula já terminou de se dividir em um ciclo anterior e retoma suas atividades, como a síntese de moléculas, desempenhando suas funções típicas. Essas funções variam de acordo com as suas características, com o tecido em que se encontra e com o organismo. Na fase S, a célula começa a se preparar para uma nova divisão celular, iniciando o processo de replicação do DNA, com a formação de cópias idênticas do material genético. Já na fase G2, o processo de replicação é finalizado e a célula está pronta para iniciar a etapa da mitose.

Fases da mitose

A mitose é dividida em quatro fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase.

• Prófase: é a primeira fase da mitose. Durante a prófase, no núcleo ocorre a condensação da cromatina, um processo que compacta o material genético e facilita seu deslocamento pela célula. Além disso, o envoltório nuclear começa a se desfazer. No citoplasma das células animais, os centríolos começam a se organizar e a formar os fios do fuso, estruturas que se ligam aos cromossomos e realizam o deslocamento deles no interior da célula em mitose.

• Metáfase: é a segunda fase da mitose. Nesse momento, os fios do fuso estão completamente formados e o envoltório nuclear já foicompletamente desfeito. Os cromossomos duplicados e condensados são posicionados pelos fios do fuso na região equatorial da célula, de maneira alinhada e central, oposta aos polos dos quais os fios do fuso se formam. Na metáfase, os cromossomos estão condensados e duplicados, mas ainda ligados pelo centrômero.

• Anáfase: é a terceira fase da mitose. Na anáfase, as cromátides-irmãs se separam, e os cromossomos começam a migrar para os polos da célula. Nessa fase, as cópias de DNA que foram sintetizadas na fase S da interfase e que permaneceram ligadas pelo centrômero se separam.

• Telófase: é a quarta fase da mitose. Nesse momento, dois envoltórios nucleares se formam, um em cada polo oposto da célula, envolvendo os cromossomos que foram separados. Os novos núcleos pertencerão cada um a uma das duas células-filhas. Ao final da telófase, ocorre o evento de separação do citoplasma e da membrada plasmática, que se chama citocinese. Após a citocinese, a mitose é finalizada e passam a existir duas novas células completas e independentes, idênticas geneticamente à célula-mãe.

Importância da mitose

A mitose é importante no desenvolvimento, no crescimento e na regeneração dos tecidos. Os organismos são formados por sucessivas divisões celulares, que formam os tecidos e os órgãos do corpo. O corpo humano adulto possui mais de cem trilhões de células, chamadas de células somáticas, originadas do zigoto e formadas a partir de inúmeras divisões celulares mitóticas.

O crescimento e a regeneração dos tecidos acontecem por conta do aumento do número de células, gerado pelo processo de mitose, uma vez que o volume celular é uma propriedade das células que se mantém constante.

Diferenças entre mitose e meiose

A principal diferença entre a mitose e a meiose é o produto desses processos. A mitose dá origem a duas células-filhas diploides, idênticas geneticamente à célula-mãe, também diploide. A meiose dá origem a quatro células-filhas haploides (n), com metade do número de cromossomos da célula-mãe, que é diploide (2n). A mitose ocorre nas células somáticas e está relacionada ao crescimento, à regeneração de tecidos e à reprodução assexuada. Já a meiose acontece nas células germinativas e está relacionada à produção de gametas e à reprodução sexuada. Para saber mais sobre a meiose, clique aqui.

Mitose em vegetais

O ciclo celular ocorre nas células eucariontes, portanto é característico também das células vegetais. O crescimento, regeneração e a reprodução assexuada dos vegetais ocorrem por meio da divisão celular mitótica. No entanto, existem algumas diferenças em relação à célula animal.

As células vegetais nas angiospermas e gimnospermas não possuem centríolos e, assim, a formação dos fios do fuso ocorre de forma multipolar. Nas células animais, essa formação é concentrada nos dois polos opostos da célula.

Outra diferença acontece no processo de citocinese. Nas células animais, é um processo centrífugo, ou seja, ocorre de fora para dentro. Nas células vegetais, a citocinese é centrípeta, acontece de dentro para fora. A partição do citoplasma nas células vegetais se inicia com a formação de uma lamela. A lamela se desenvolverá na parede celular, estrutura singular das células vegetais.

Consequência de erros na mitose e no ciclo celular

A mitose é composta por uma sequência de eventos organizados e mudanças quantitativas. Envolve o material genético e uma série de moléculas essenciais à atividade celular básica. Dessa forma, erros em quaisquer fases da mitose podem ocasionar sérias consequências para a célula.

O ciclo celular possui uma série de mecanismos de controle para evitar esses erros, que envolvem a apoptose, ou seja, a morte celular programada. No entanto, quando esses mecanismos falham, uma célula defeituosa é originada. Essas células, ao se replicarem, passam esses erros para as células-filhas, causando a divisão celular descontrolada e alterações no ciclo celular.

A duplicação celular descontrolada leva ao desenvolvimento de tumores, que podem ser benignos ou malignos. Dessa forma, erros na mitose e no ciclo celular estão estreitamente relacionados aos surgimentos de câncer. Fatores como exposição à radiação e tabagismo aumentam as chances de ocorrência de erros na mitose e, portanto, do desenvolvimento de câncer.

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Exercícios sobre mitose

1. A mitose é um processo que faz parte do ciclo de divisão celular das células eucariontes. Assinale a alternativa que descreve corretamente o número e a ploidia das células-filhas de uma divisão mitótica.

a) Quatro células-filhas diploides.

b) Quatro células-filhas haploides.

c) Duas células-filhas diploides.

d) Duas células-filhas haploides.

e) Oito células-filhas diploides.

Resposta: c) Duas células-filhas diploides.

A mitose é um processo de divisão celular eucarionte que ocorre nas células somáticas. O produto da mitose é padrão em todas as células eucariontes e é composto por duas células-filhas geneticamente idênticas à célula-mãe. Dessa forma, a célula-mãe é diploide, assim como as duas células-filhas.

2. Considerando o ciclo celular e o processo de divisão celular denominado mitose, selecione a alternativa que descreve a principal característica da metáfase.

a) Condensação da cromatina.

b) Partição do citoplasma.

c) Separação das cromátides-irmãs e migração para os polos.

d) Alinhamento dos cromossomos na região equatorial da célula.

e) Formação dos novos envoltórios nucleares.

Resposta: d) Alinhamento dos cromossomos na região equatorial da célula.

A metáfase é caracterizada pelo alinhamento equatorial dos cromossomos. A condensação da cromatina ocorre na prófase. A partição do citoplasma ocorre durante a citocinese. A separação das cromátides-irmãs e migração para os polos é um evento da anáfase. A formação dos novos envoltórios nucleares ocorre na telófase.

Fontes

ALBERTS, B. et al. Biologia molecular da célula. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.

JUNQUEIRA, L.C.; CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. 9ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.