Mitose e Meiose

Diferenças no Propósito

Divisões celulares em muitos animais, plantas e fungos, a mitose é mais comum que a meiose e tem uma variedade maior de funções. Não só a mitose é responsável pela reprodução assexuada em organismos unicelulares, como também é o que permite o crescimento e reparação celular em organismos multicelulares, como os humanos. Na mitose, uma célula faz de si mesma um clone exato. Este processo é o que está por trás do crescimento de crianças em adultos, a cura de cortes e hematomas, e até mesmo o recrescimento da pele, membros e apêndices em animais como osgas e lagartos.

Meiose é um tipo mais específico de divisão celular (de células germinativas, em particular) que resulta em gametas, sejam óvulos ou espermatozóides, que contêm metade dos cromossomos encontrados em uma célula mãe. Ao contrário da mitose com suas muitas funções, a meiose tem um propósito estreito, mas significativo: auxiliar a reprodução sexual. É o processo que permite que as crianças sejam relacionadas mas ainda diferentes dos seus dois pais.

Meiose e Diversidade Genética

Reprodução sexual usa o processo da meiose para aumentar a diversidade genética. A descendência criada através da reprodução assexuada (mitose) é geneticamente idêntica aos seus pais, mas as células germinativas criadas durante a meiose são diferentes das suas células-mãe. Algumas mutações ocorrem frequentemente durante a meiose. Além disso, as células germinativas têm apenas um conjunto de cromossomas, portanto duas células germinativas são necessárias para fazer um conjunto completo de material genético para a descendência. A descendência é portanto capaz de herdar genes de ambos os pais e ambos os conjuntos de avós.

A diversidade genética torna uma população mais resistente e adaptável ao meio ambiente, o que aumenta as chances de sobrevivência e evolução a longo prazo.

Mitose como forma de reprodução para organismos unicelulares originados com a própria vida, cerca de 3,8 bilhões de anos atrás. Pensa-se que a meiose tenha surgido há cerca de 1,4 bilhões de anos.

Fases da Meiose e Meiose

Células gastam cerca de 90% de sua existência em uma fase conhecida como interfase. Como as células funcionam de forma mais eficiente e confiável quando pequenas, a maioria das células realiza tarefas metabólicas regulares, divide ou morre, ao invés de simplesmente crescerem maiores na interfase. As células “preparam-se” para a divisão através da replicação de DNA e da duplicação de centríolos baseados em proteínas. Quando a divisão celular começa, as células entram em fases mitóticas ou meióticas.

Na mitose, o produto final é duas células: a célula mãe original e uma nova célula filha, geneticamente idêntica. A meiose é mais complexa e passa por fases adicionais para criar quatro células haplóides geneticamente diferentes que depois têm o potencial de combinar e formar uma nova descendência geneticamente diversa e diplóide.

Fases da mitose

Existem quatro fases mitóticas: prófase, metáfase, anáfase e telófase. As células vegetais têm uma fase adicional, pré-profase, que ocorre antes da prófase.

• Durante a prófase mitótica, a membrana nuclear (às vezes chamada de “envelope”) dissolve-se. A cromatina da interfase se enrola firmemente e se condensa até se tornar cromossomo. Estes cromossomas são compostos por dois cromossomas irmãos geneticamente idênticos que são unidos por um centrômero. Os centrômeros se afastam do núcleo em direções opostas, deixando para trás um aparelho de fuso.

• Em metafase, as proteínas motoras encontradas em ambos os lados dos centrômeros dos cromossomos ajudam a mover os cromossomos de acordo com a atração dos centros opostos, eventualmente colocando-os em uma linha vertical abaixo do centro da célula; isto é às vezes conhecido como a placa da metafase ou equador do fuso.

• As fibras do fuso começam a encurtar durante a anáfase, afastando os cromossomos irmãos em seus centrômeros. Estes cromossomos divididos são arrastados em direção aos centrômeros encontrados em extremidades opostas da célula, fazendo muitos dos cromossomos aparecerem brevemente em forma de “V”. As duas porções divididas da célula são oficialmente conhecidas como “cromossomos filhos” neste ponto do ciclo celular.

• Telophase é a fase final da divisão mitótica da célula. Durante o telophase, os cromossomos filhas se ligam às suas respectivas extremidades da célula mãe. As fases anteriores são repetidas, apenas em sentido inverso. O aparelho fuso se dissolve, e membranas nucleares se formam ao redor dos cromossomos filhas separados. Dentro desses núcleos recém-formados, os cromossomos se desenrolam e retornam a um estado cromatínico.

• Um processo final – citocinese – é necessário para que os cromossomos filhas se tornem células filhas. A citocinese não faz parte do processo de divisão celular, mas marca o fim do ciclo celular e é o processo pelo qual os cromossomas filhas se separam em duas novas células únicas. Graças à mitose, estas duas novas células são geneticamente idênticas uma à outra e à sua célula mãe original; elas agora entram em suas próprias interfases individuais.

Fases da Meiose

Existem dois estágios primários de divisão celular: a meiose 1 e a meiose 2. Ambos os estágios primários têm quatro estágios próprios. Meiose 1 tem prófase 1, metáfase 1, anáfase 1, e telófase 1, enquanto a meiose 2 tem prófase 2, metáfase 2, anáfase 2, e telófase 2. A citocinese também desempenha um papel na meiose; entretanto, como na mitose, é um processo separado da própria meiose, e a citocinese aparece em um ponto diferente na divisão.

Meiose I vs. Meiose II

Para uma explicação mais detalhada, veja Meiose 1 vs. Meiose 2.

Na meiose 1, uma célula germinal se divide em duas células haplóides (reduzindo pela metade o número de cromossomos no processo), e o foco principal é a troca de material genético similar (por exemplo, um gene capilar; ver também genótipo vs fenótipo). Na meiose 2, que é bastante semelhante à mitose, as duas células diplóides dividem-se ainda em quatro células haplóides.

Estágio de Meiose I

• A primeira fase da meiose é a prófase 1. Como na meiose, a membrana nuclear se dissolve, os cromossomos se desenvolvem a partir da cromatina, e os centrosomas se afastam, criando o aparelho do fuso. Cromossomos homólogos (semelhantes) de ambos os pais se emparelham e trocam DNA num processo conhecido como crossing over. Isto resulta em diversidade genética. Estes cromossomos emparelhados – dois de cada pai – são chamados tetrads.

• Na metáfase 1, algumas das fibras do fuso se ligam aos centrômeros dos cromossomos. As fibras puxam os tetrads para uma linha vertical ao longo do centro da célula.

• Anáfase 1 é quando os tetrads são puxados um para o outro, com metade dos pares indo para um lado da célula e a outra metade indo para o lado oposto. É importante entender que cromossomos inteiros estão em movimento neste processo, e não cromatídeos, como é o caso da mitose.

• Em algum ponto entre o final da anáfase 1 e os desenvolvimentos da telophase 1, a citocinese começa a dividir a célula em duas células filhas. Na telófase 1, o aparelho do fuso se dissolve, e membranas nucleares se desenvolvem ao redor dos cromossomos que são agora encontradas em lados opostos da célula mãe / células novas.

Fases da Meiose II

• Na fase 2, os centrosomas se formam e se afastam nas duas células novas. Um aparelho de fuso se desenvolve, e as membranas nucleares das células se dissolvem.

• As fibras do fuso se conectam aos centrômeros cromossômicos na metáfase 2 e alinham os cromossomos ao longo do equador da célula.

• Durante a anáfase 2, os centrômeros dos cromossomos se quebram, e as fibras do fuso puxam os cromossomos para fora. As duas porções divididas das células são oficialmente conhecidas como “cromossomos irmãos” neste ponto.

• Como na telófase 1, a telófase 2 é auxiliada pela citocinese, que divide as duas células mais uma vez, resultando em quatro células haplóides chamadas gametas. As membranas nucleares se desenvolvem nestas células, que novamente entram em suas próprias interfases.

• Mitose – Encyclopædia Britannica
• Meiose – Encyclopædia Britannica
• Mitose – Crash Course Biology – YouTube
• Meiose – Crash Course Biology – YouTube
• How Cells Divide – PBS (Ver também animação interactiva em Flash)
• Cell Cycle and Mitosis Tutorial – Hartnell College Biology
• Cell Division, Mitose, e Meiose – Biologia na Universidade de Illinois-Chicago
• Mitose e Meiose – The Biology Web
• The Self-made Beauty of the Centriole – Nautilus
• Wikipedia: Divisão celular
• Wikipédia: Meiose
• Wikipédia: Mitose