Mitose e meiose

Mitose e meiose são processos de divisão celular que ocorrem apenas nas células eucariontes. Na mitose, uma célula dá origem a duas células-filhas idênticas geneticamente à célula-mãe. Pode ocorrer em células diploides (2n) ou haploides (n) e é essencial no crescimento, regeneração de tecidos e reprodução assexuada. No processo da meiose, uma célula dá origem a quatro células-filhas, com metade do número de cromossomos da célula-mãe. A meiose ocorre apenas nas células diploides e é essencial para a produção de gametas na reprodução sexuada.

As fases da mitose são quatro: prófase, metáfase, anáfase e telófase. Já a meiose inclui duas etapas, a meiose I (com prófase I, metáfase I, anáfase I e telófase I) e a meiose II (com prófase II, metáfase II, anáfase II e telófase II).

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Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre mitose e meiose
• 2 - O que é mitose e meiose?
• 3 - Diferenças entre mitose e meiose
• 4 - Função da mitose e da meiose
  • → Funções da mitose
  • → Funções da meiose
• 5 - Fases da mitose e da meiose
  • → Fases da mitose
  • → Fases da meiose
• 6 - Exercícios resolvidos sobre mitose e meiose

Resumo sobre mitose e meiose

• Mitose e meiose são processos de divisão celular que ocorrem em células eucariontes.
• No processo da mitose, uma célula origina duas células-filhas idênticas geneticamente à célula-mãe.
• A mitose pode ocorrer em células haploides ou diploides.
• Suas funções são relacionadas à reprodução assexuada dos organismos, ao crescimento e à regeneração de tecidos.
• Na meiose, uma célula dá origem a quatro células-filhas, com metade do número de cromossomos na célula-mãe.
• As funções da meiose estão relacionadas à reprodução sexuada, como a formação de gametas.
• A meiose é um processo restrito às células germinativas, e uma célula só pode realizar a meiose uma vez.
• As fases da mitose são: prófase, metáfase, anáfase e telófase.
• As fases da meiose são meiose I e meiose II, tendo cada uma delas outras 4 fases: prófase I e II, metáfase I e II, anáfase I e II e telófase I e II.

O que é mitose e meiose?

Mitose e meiose são processos de divisão celular que ocorrem apenas nas células eucariontes. Na mitose, uma célula dá origem a duas células-filhas que são idênticas geneticamente à célula-mãe. A mitose é um processo que pode ocorrer tanto em células diploides (2n) quanto em células haploides (n), e desempenha um papel essencial no crescimento, regeneração de tecidos e na reprodução assexuada dos organismos. Na meiose, uma célula dá origem a quatro células-filhas, cada uma delas com metade do número de cromossomos presentes na célula-mãe. A meiose é um processo que ocorre apenas em células diploides. A meiose é uma etapa essencial da produção de gametas na reprodução sexuada.

Diferenças entre mitose e meiose

Os processos de divisão celular de mitose e meiose se diferenciam pelo número e composição de células-filhas e pela quantidade de processos que ocorrem em cada uma das suas fases.

Veja também: Quantos cromossomos nós temos?

Função da mitose e da meiose

→ Funções da mitose

As funções da mitose estão relacionadas com a reprodução assexuada. Esse processo dá origem a duas células-filhas que são geneticamente idênticas à célula-mãe. É essencial no crescimento e na regeneração de tecidos. Durante todo o desenvolvimento, os organismos pluricelulares crescem e se regeneram por meio da mitose. O zigoto é uma célula única e diploide (2n) formada pela união de gametas. Essa única célula se divide por mitose, de forma que suas células-filhas se dividem consecutivamente, e essa série de inúmeras mitoses forma todo o corpo de um indivíduo adulto.

A regeneração dos tecidos e as modificações que vemos ocorrer no corpo são frutos de divisões mitóticas que continuam acontecendo ao longo de toda a vida. A mitose também é essencial na reprodução assexuada em diversos organismos, como o brotamento nas plantas.

→ Funções da meiose

As funções da meiose estão relacionadas com a reprodução sexuada. Esse processo dá origem a quatro células-filhas com metade do número de cromossomos da célula-mãe. Por isso, apenas ocorre nas células diploides reprodutivas e é essencial na formação dos gametas. No caso dos seres humanos, células germinativas diploides (2n) nos ovários e nos testículos se dividem por meiose e formam células haploides (n). Essas células haploides podem se replicar por mitose, originando outras células haploides.

Posteriormente, essas células passam pelo processo de maturação formando os gametas (óvulos e espermatozoides). Por essa razão, a meiose é um processo restrito às células germinativas, e uma célula só pode realizar a meiose uma vez. Essa modificação no número de cromossomos é essencial na reprodução sexuada, que ocorre por meio da fusão dos gametas. Após essa fusão, origina-se o zigoto, uma célula diploide (2n) com o número de cromossomos da espécie restaurado e com variabilidade genética. Assim, é possível o desenvolvimento adequado de um novo indivíduo que possui uma combinação única de material genético, sendo 50% proveniente da mãe e 50% do pai.

Fases da mitose e da meiose

Tanto a mitose quanto a meiose são processos de divisão celular que são precedidos pela interfase no ciclo celular. Na interfase, ocorre a duplicação dos cromossomos, que formam cromátides-irmãs que permanecem unidas pelo centrômero.

→ Fases da mitose

Na mitose, existem quatro fases com resultado equacional (manutenção do número e características do material genético): prófase, metáfase, anáfase e telófase.

• Prófase: quando a célula entra nessa fase, seu DNA já se encontra duplicado. Durante a prófase, ocorre a condensação da cromatina, processo que compacta o material genético e facilita seu deslocamento pela célula. O envoltório nuclear começa a se desfazer e os microtúbulos formam as fibras do fuso. Essas são estruturas que se ligam aos cromossomos e realizam o deslocamento deles no interior da célula em mitose.

• Metáfase: nessa fase, as fibras do fuso estão completamente formadas e o envoltório nuclear já foi completamente desfeito. Os cromossomos duplicados e condensados estão aderidos aos fusos, e a posição equatorial na célula é oposta aos polos a partir dos quais os fusos se formam. Os cromossomos estão condensados, duplicados, alinhados em fila e com suas cromátides-irmãs ligadas pelo centrômero.

• Anáfase: as cromátides-irmãs se separam e os cromossomos começam a migrar para os polos da célula. Nessa fase, inicia-se a separação dos conjuntos de cromossomos que formaram cada uma das células-filhas e que se originaram da duplicação do DNA da célula-mãe durante a interfase.

• Telófase: ambos os 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 a citocinese, que é a separação do citoplasma e membranas plasmáticas, tornando as duas células-filhas completas e independentes.

→ Fases da meiose

Na meiose, existem duas etapas com quatro fases cada. A primeira etapa é equacional (manutenção do número de cromossomos) e inclui as fases prófase I, metáfase I, anáfase I e telófase I. A segunda etapa é reducional (redução do número de cromossomos) e inclui as fases prófase II, metáfase II, anáfase II e telófase II.

• Primeira etapa da meiose (meiose I)

  • Prófase I: quando a célula entra nessa fase, o DNA já foi duplicado. Ocorre a condensação da cromatina, e o início da quebra do envoltório nuclear. Durante a prófase I, as cromátides não irmãs de cromossomos homólogos trocam partes, num processo chamado de permutação ou crossing-over, que aumenta a variabilidade genética dos gametas. Os microtúbulos formam as fibras do fuso, que serão responsáveis pelo deslocamento dos cromossomos pela célula.
  • Metáfase I: as fibras do fuso estão completamente formadas e o envoltório nuclear já foi completamente desfeito. Os cromossomos duplicados ficam dispostos na região equatorial da célula, oposta aos polos, a partir dos quais os fusos se formam. Os cromossomos estão condensados, duplicados alinhados em pares, de forma que cada cromossomo homólogo fica disposto paralelo ao seu par e perpendicular aos outros pares.
  • Anáfase I: aqui se inicia a separação dos cromossomos homólogos. Nessa fase, cada um dos cromossomos de cada par de homólogos começa a se deslocar para polos opostos da célula. É nesse momento da separação dos cromossomos homólogos que ocorre a redução pela metade do número de cromossomos. Os cromossomos continuam duplicados com as cromátides-irmãs ligadas pelo centrômero.
  • Telófase I: cada um dos polos possui um conjunto haploide de cromossomos duplicados e ainda com as cromátides-irmãs unidas pelo centrômero. Os envoltórios nucleares podem começar a se formar nos polos opostos da célula, envolvendo os cromossomos que foram separados. Ocorre também a citocinese, que separa duas células-filhas haploides resultantes da meiose I. Cada uma das células-filhas ainda contém cromossomos duplicados e continuará a divisão meiótica independentemente da outra, realizando a meiose II.

• Segunda etapa da meiose (meiose II)

  • Prófase II: começam a se formar as fibras do fuso, ocorre desorganização de envoltórios nucleares que tenham sido formados e há a condensação da cromatina. Cada uma das células-filhas possui um conjunto haploide (n) de cromossomos duplicados com duas cromátides-irmãs unidas pelo centrômero.
  • Metáfase I: as fibras do fuso estão completamente formadas e os cromossomos duplicados ficam dispostos na região equatorial, na célula, e oposta aos polos a partir dos quais os fusos se formam. Os cromossomos estão condensados, duplicados, alinhados em fila.
  • Anáfase I: ocorre a separação das cromátides-irmãs e a migração dos cromossomos para polos opostos da célula. Nessa fase, dois conjuntos de cromossomos haploides se formam nos polos.
  • Telófase I: em cada um dos polos, começa se formar o envoltório nuclear, cada um com um conjunto haploide de cromossomos. Ocorre a citocinese, que separa o citoplasma e a membrana plasmática das células-filhas.

Cada uma das duas células-filhas da meiose I realiza a meiose II, gerando também duas células-filhas. Por essa razão, a meiose dá origem a quatro células-filhas haploides (com metade do número de cromossomos da célula-mãe).

Saiba mais: Qual a relação entre a divisão celular e o surgimento de câncer?

Exercícios resolvidos sobre mitose e meiose

1. (Enem) O paclitaxel é um triterpeno poli-hidroxilado que foi originalmente isolado da casca de Taxus brevifolia, árvore de crescimento lento e em risco de extinção, mas agora é obtido por rota química semissintética. Esse fármaco é utilizado como agente quimioterápico no tratamento de tumores de ovário, mama e pulmão. Seu mecanismo de ação antitumoral envolve sua ligação à tubulina interferindo com a função dos microtúbulos.

KRETZER, I. F. Terapia antitumoral combinada de derivados do paclitaxel e etoposídeo associados à nanoemulsão lipídica rica em colesterol - LDE. Disponível em: www.teses.usp.br. Acesso em: 29 fev. 2012 (adaptado)

De acordo com a ação antitumoral descrita, que função celular é diretamente afetada pelo paclitaxel?

a) Divisão celular.

b) Transporte passivo.

c) Equilíbrio osmótico.

d) Geração de energia.

e) Síntese de proteínas.

Resposta: A.

Os microtúbulos são responsáveis pela formação das fibras do fuso, estruturas formadas por tubulina que são fundamentais na movimentação dos cromossomos e de outras estruturas durante os processos de divisão celular, como a mitose e a meiose.

2. (PUC-RS) Sobre o processo mitótico, é correto afirmar que

a) ocorre apenas em células diploides.

b) dá origem a gametas haploides.

c) é utilizado como forma de reprodução assexuada por alguns seres vivos.

d) constitui-se como um processo equacional seguido de uma fase reducional.

e) é utilizado por seres vivos, como vegetais e fungos, para geração de esporos haploides.

Resposta: C.

A mitose é o processo de divisão celular que dá origem a duas células-filhas idênticas geneticamente à célula-mãe. Dessa forma, é um processo equacional (que mantém o número de cromossomos) e pode ocorrer em células diploides ou haploides. A mitose é um processo que regenera tecidos e também é uma forma de reprodução assexuada das células.

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.