Ciclo celular

Nos seres vivos, o seu crescimento, regeneração celular, ou reprodução (nos seres unicelulares) ocorrem devido à divisão celular. Este fenómeno tem, então, grande importância na vida de uma célula.

Ao conjunto de transformações que uma célula sofre desde o seu aparecimento até ao momento em que sofre divisão, e origina duas células-filhas geneticamente iguais, denomina-se ciclo celular, que compreende duas etapas fundamentais: a Interfase, e a Fase mitótica.

Interfase

A interfase corresponde ao período compreendido entre o final de uma divisão celular e o início da divisão celular seguinte. Durante esta fase os cromossomas encontram-se distendidos, não sendo visíveis ao microscópico óptico. A generalidade das células passa a maior parte da sua vida em interfase, que se divide em três períodos: G1, período S (de síntese) e G2.

G1 - período que decorre entre o fim da mitose e o ínicio da síntese de DNA. Caracteriza-se pela intensa síntese proteica (produção de proteínas estruturais, enzimas e RNA); formam-se organelos celulares. Consequentemente, dá-se o crescimento da célula.

Fase S - ocorre replicação semiconservativa do DNA. Ao DNA associam-se proteínas, passando cada cromossoma a ser constituído por dois cromatídios ligados pelo centrómero. Nas células animais, fora do núcleo, duplicam-se ainda os centríolos originando dois pares.

G2 - decorre entre final da síntese de DNA e início da mitose. Ocorre novamente a síntese de biomoléculas necessárias à divisão celular (ex. proteínas), provocando o crescimento celular.

No final da interfase, a célula atingiu o seu volume máximo e produziu todos os componentes necessários para entrar em divisão celular. Algumas células, como neurónios e células das fibras musculares, deixam de se dividir devido ao seu grau de diferenciação.

Fase mitótica (células eucarióticas)

Nesta fase ocorre a divisão da célula em duas células-filhas, que irão possuir o mesmo número de cromossomas da célula que as originou. Podem-se considerar duas etapas: mitose ou cariocinese (divisão nuclear) e citocinese (divisão física do citoplasma).

Na mitose podem-se distinguir 4 fases : profase, metafase, anafase e telofase.

Profase - os cromossomas condensam-se tornando-se mais grossos, curtos e visíveis ao microscópio óptico; cada cromossoma é constituído por dois cromatídios unidos pelo centrómero; na célula animal, os dois pares de centríolos começam a afastar-se em sentidos opostos, formando-se o fuso acromático ou mitótico, constituído por fibrilas de microtúbulos proteicos; nas células vegetais, é o citoesqueleto que organiza o fuso acromático; quando os centríolos atingem os pólos, o invólucro nuclear desorganiza-se e os nucléolos desaparecem.

Metafase - Os cromossomas atingem o máximo de condensação (máximo encurtamento), ligando-se pelo centrómero a algumas fibrilas do fuso acromático; os cromossomas alinham-se na zona equatorial do fuso acromático com os respectivos centrómeros alinhados, formando a placa equatorial; os cromossomas estão prontos para se dividirem.

Anafase - Os dois cromatídios do mesmo cromossoma separam-se pela cisão (clivagem ou divisão) do centrómero, formando-se dois cromossomas independentes; as fibrilas ligadas aos cromossomas encurtam e os dois cromossomas-irmãos iniciam a sua ascensão para os pólos (ascensão polar). No final desta etapa, os dois pólos da célula têm conjuntos equivalentes de cromossomas e, consequentemente, de DNA.

Telofase - Ocorre a reorganização celular: o invólucro nuclear organiza-se em volta dos cromossomas de cada pólo e os nucléolos reaparecem; o fuso acromático dissolve-se e os cromossomas descondensam-se, tornando-se longos e finos (invisíveis ao microscópio óptico). No final desta fase a célula possui dois núcleos, continuando a divisão do seu citoplasma para original duas células-filhas.

Este vídeo é uma pequena animação de como ocorre a mitose numa célula animal

Citocinese: inicia-se na anafase ou telofase, e diz respeito à individualização das células-filhas.

Nas células animais, a citocinese ocorre por estrangulamento do citoplasma: a membrana citoplasmática começa a deslocar-se para o interior do citoplasma devido à acção de um anel de filamentos proteicos (anel contráctil) que puxa a membrana para o interior, formando um sulco de clivagem. Este deslocamento continua até as membranas se unirem e originarem duas células distintas.

Nas células vegetais, a parede celular rígida não permite a divisão por estrangulamento. Neste caso, as vesículas derivadas do complexo de Golgi alinham-se na região equatorial da célula e fundem-se formando uma placa -fragmoplasto- em torno da qual se deposita, posteriormente a celulose originando-se assim as paredes celulares das células-filhas.

No final deste processo, uma célula deu origem a duas células-filhas que possuem cópias iguais do seu material genético e o mesmo número de cromossomas.