Mitose e meiose: os tipos de divisão celular

Você sabe a diferença entre meiose e mitose? Não? Então se liga neste post de biologia e saiba como o assunto pode aparecer no Enem!

No Enem você precisa focar nos assuntos que mais aparecem na prova. As divisões celulares, por exemplo, são assuntos recorrentes no Enem, que sempre cobra questões relacionadas à diferença entre mitose e meiose.

E por que o Enem adora fazer questões que envolvam este tema? Porque estes processos têm um grande impacto na sobrevivência dos seres vivos e na manutenção das espécies. Além disso, as divisões celulares podem ser relacionadas à genética e a terapia gênica (assuntos bem atuais). Então já viu, né? Você precisa entender bem sobre mitose e meiose para se dar bem no Enem! Vem com a gente nesta super revisão de Biologia!

Antes de começarmos a relembrar propriamente as divisões celulares, é necessário que você relembre alguns termos essenciais para a compreensão deste assunto. Vamos lá?

Revisão rápida para entender mitose e meios

Intérfase: é a fase da vida da célula em que ela não está se dividindo. A intérfase é dividida em três fases: G1, S e G2.

– G1: Fase logo após a divisão celular. Apresenta grande produção de RNA e proteínas. Nesta fase, a célula está suas funções vitais e cresce. O DNA se encontra, em sua maior parte, desespiralizado no núcleo, em forma de cromatina.

– S: Essa é a fase que dá irá desencadear a divisão celular. “S” vem de síntese, pois nesta fase o DNA está sendo duplicado para garantir que as células-filhas resultantes da divisão celular recebam toda a carga genética necessária. Nesta fase, cada cromonema (na célula humana, um dos 46 filamentos de DNA) será duplicada, o que mais tarde formará as duas cromátides-irmãs de um cromossomo.

– G2: A célula voltará a produzir RNA, proteínas e outras biomoléculas que serão utilizadas durante a divisão celular. Nesta fase, se a célula for uma célula animal ela irá duplicar seus centríolos e começar a organizar o fuso mitótico.

– G0: Algumas células dividem-se muito pouco. Sendo assim, elas passam a maior parte do tempo apenas desempenhando suas funções celulares, sem se prepararem para a divisão ou seja, não entram na fase S. Dizemos, então, que estas células estão em G0.

intérfase e mitose
Ciclo celular. Observe as fases da intérfase e da mitose.

 

Saiba mais sobre a Intérfase com a videoaula da prof. Juliana:

Cromatina: este foi um dos primeiros nomes que o DNA recebeu. Isso porque quando os cientistas coravam uma célula com certos corantes para uma melhor visualização ao microscópio óptico, o DNA era uma das estruturas que mais corava. E, como ainda não se sabia muita coisa sobre ele e suas funções, acabaram chamando de cromatina.

Hoje utilizamos o termo cromatina para nos referirmos ao DNA (juntamente com algumas proteínas, como as histonas e pouco RNA) presente no núcleo de uma célula enquanto ela não está se dividindo ou se preparando para se dividir. Neste momento o DNA tem muitas partes desespiralizadas (chamadas de eucromatina) que estão sendo “lidas” pelas células – correspondem aos genes ativos. Outras partes aparecem mais condensadas (heterocromatina), pois contém genes que não estão ativos naquela célula.

Cromossomo: quando a célula inicia sua divisão celular, um dos primeiros eventos que acontecem na célula é a espiralização do DNA. Neste processo, o DNA (antes formado de vários filamentos “soltos” no núcleo) começa a se enrolar sobre proteínas (histonas) e sobre si mesmo, formando “novelinhos” chamados de cromossomos. Isto organiza e facilita a divisão celular, uma vez que neste processo o mais importante é que cada célula-filha receba os seus genes.

Os cromossomos são formados por dois filamentos idênticos de DNA, chamados de cromátides (lembre-se que cada pedaço de DNA presente no núcleo da célula foi copiado durante a fase S da intérfase). Como essas duas cromátides estão no mesmo cromossomo, são chamadas de cromátides-irmãs. Unindo as duas cromátides há uma região chamada de centrômero. Além de manter ambas as cromátides unidas, é no centrômero que irão se fixar os fusos que irão participar da divisão celular.

Mitose e meiose - espiralização dos cromossomos
Representação esquemática da espiralização dos cromossomos

Gene: Gene corresponde a um trecho do DNA que possui uma sequência de bases nitrogenadas capaz de codificar determinada proteína. É como se fosse a “receita” para a fabricação desse tipo de molécula. A região onde se encontra determinado gene no cromossomo é chamada de lócus gênico.

Cromossomos homólogos: São cromossomos que possuem genes para as mesmas características. Possuem o mesmo tamanho e a mesma posição do centrômero. Estão presentes nas células diploides. Para você entender melhor: nas células somáticas (células que não são gametas) dos seres humanos há 46 cromossomos que formam 23 pares de homólogos. Cada par de cromossomo homólogo é composto de um cromossomo que veio do pai e um que veio da mãe.

Esses cromossomos trazem genes para as mesmas características, porém podem trazer informações diferentes. Por exemplo, um dos genes que pode causar o albinismo se encontra no cromossomo 11. Você pode receber um cromossomo 11 do seu pai sem gene para albinismo e um 11 da sua mãe com gene para albinismo. Apesar de terem informação diferentes para uma mesma característica, ambos são cromossomos homólogos, pois “falam sobre o mesmo assunto”.

Células haploides: Também chamada de célula com “n” cromossomos, é a célula que contém o número mínimo de cromossomos de uma espécie. As células haploides nos humanos são os gametas – espermatozoide e ovulo.

Células diploides: Também chamadas de células “2n”. São células que possuem dois conjuntos mínimos de cromossomos para uma espécie. Nos seres humanos as células diploides correspondem às células somáticas humanas – ou seja, todas aquelas que não são gametas.

Agora que já abordamos os conceitos fundamentais acima, vamos estudar o assunto do post: mitose e meiose!

Mitose

A mitose é uma divisão celular praticada por organismos unicelulares para a reprodução assexuada. Já os organismos pluricelulares realizam a mitose para a renovação de tecidos, crescimento do organismo e cicatrização. Essa divisão celular é caracterizada pela produção de duas células-filhas geneticamente idênticas entre si e à célula que lhes deu origem.

Por isso, a mitose é considerada uma divisão equacional. Como eu disse acima, normalmente o Enem não cobra maiores detalhes sobre as divisões celulares, mas não custa dar uma revisadinha rápida nas suas fases, não é?

Fases da mitose
  • Prófase: nesta fase, a célula inicia sua divisão. O DNA se espiraliza, formando os cromossomos, a carioteca (membrana nuclear) se rompe e os fusos mitóticos se organizam a partir dos centríolos.
  • Metáfase: os cromossomos atingem o máximo de espiralização nesta fase. Os fusos mitóticos puxam os cromossomos e os organizam bem no centro da célula, em uma região que passa a ser chamada de placa metafásica.
  • Anáfase: nesta fase, os fusos atuam como se fossem “cabos de guerra”. Eles puxam as cromátides de cada cromossomo para polos opostos, rompendo os centrômeros e arrastando cada cromátide irmã para um polo da célula.
  • Telófase: os cromossomos que foram para cada polo da célula irão se descondensar e em volta de cada grupo se formará uma nova membrana nuclear. Além disso, na telófase ocorre a citocinese – divisão do citoplasma e da membrana.

Se for uma célula animal, a citocinese será centrípeta, ou seja, a célula começará a ser “estrangulada” de fora para dentro. Se for uma célula vegetal, a citocinese será centrífuga, ou seja, de dentro para fora vesículas irão se juntar, formar uma lamela e dividir a célula.

fases da mitose
Esquema demonstrando as fases da mitose

Compreendeu como funciona a mitose? Agora vamos revisar o outro tipo de divisão celular, a meiose.

Para finalizar a revisão de Mitose, assista à aula da Prof. Ju:

Meiose

A meiose é uma é uma divisão realizada para a produção de gametas. Ao fim da meiose serão produzidas quatro células-filhas com metade do número de cromossomos da célula-mãe. Por tal motivo, a meiose é considerada uma divisão reducional, pois reduz pela metade o número de cromossomos de uma célula.

Isso é essencial para a manutenção do número de cromossomos de uma espécie, uma vez que durante a fecundação, o número de cada gameta é somado. Além disso, ao reduzir o número de cromossomos pela metade, permitindo a mistura de material genético de dois indivíduos sem que o número de cromossomos seja alterado, a meiose faz com que haja um aumento de variabilidade genética na população.

Essa variabilidade genética também é gerada por um processo que ocorre durante a primeira fase da meiose: o crossing-over. No crossing-over há mistura de DNA entre os pares de cromossomos homólogos, formando “novos cromossomos”.

Fases da meiose

A meiose ocorre em duas etapas: meiose 1 e meiose 2.

Meiose I: É a fase da meiose que irá reduzir o número de cromossomos pela metade.

  • Prófase I: É uma fase onde ocorrem muitos eventos. Tanto que ela é subdividida em mais cinco fases: Leptóteno, Zigóteno, Paquíteno, Diplóteno e Diacenese. Resumidamente falando, assim como na mitose, nesta fase ocorre a espiralização dos cromossomos, o rompimento no núcleo e a organização dos fusos.

Porém há duas diferenças muito importantes: enquanto na mitose os cromossomos ficavam “avulsos”, na meiose ocorre na prófase I o pareamento dos cromossomos homólogos, formando o que chamamos de tétrade (pois como cada cromossomo possui duas cromátides, uma dupla de cromossomos terá quatro cromátides). Além disso, após o pareamento, ocorrerá o crossing-over, onde as cromátides dos dois cromossomos homólogos do par irão trocar partes, aumentando a variabilidade genética.

crossing-over na meiose
Esquema demonstrando o crossing-over
  • Metáfase I: As tétrades de cromossomos são organizadas na placa metafásica. Os fusos nesta fase estarão se ligando a cada cromossomo homólogo da tétrade.
  • Anáfase I: Ocorre a separação dos cromossomos homólogos. Os fusos separam os cromossomos de cada par, levando um conjunto completo de 23 cromossomos (n) para cada pólo da célula.
  • Telófase I: Os cromossomos desespiralizam e formam-se cariotecas em volta dos cromossomos em cada pólo. Ocorre a citocinese Ao fim dessa fase temos duas células com “n” cromossomos. Porém, cada cromossomo está ainda duplicado, ou seja, possui duas cromátides irmãs.

Meiose II: É muito semelhante à mitose. Terá as mesmas fases (Prófase II, Metáfase II, Anáfase II e Telófase II). Na meiose II as células haploides resultantes da meiose I irão se se dividir, formando duas células-filhas cada uma contendo n cromossomos (23) com apenas uma cromátide cada um.

Veja a imagem a seguir que resume a meiose:

Meiose - representação esquemática
Diagrama contendo fotografias de células em meiose feitas a partir de um microscópio óptico seguidas de sua representação esquemática
Para não restar mais dúvidas, também veja a aula de Meiose da prof. Ju:
Teste seus conhecimentos com os exercícios sobre divisão celular que selecionamos para você:

Questão 01 – (ENEM/2016)

O Brasil possui um grande número de espécies distintas entre animais, vegetais e microrganismos envoltos em uma imensa complexidade e distribuídas em uma grande variedade de ecossistemas.

SANDES, A. R. R.; BLASI, G. Biodiversidade e diversidade química e genética.
Disponível em: http://novastecnologias.com.br. Acesso em: 22 set. 2015 (adaptado).

O incremento da variabilidade ocorre em razão da permuta genética, a qual propicia a troca de segmentos entre cromátides não irmãs na meiose.

Essa troca de segmentos é determinante na

a) produção de indivíduos mais férteis.

b) transmissão de novas características adquiridas.

c) recombinação genética na formação dos gametas.

d) ocorrência de mutações somáticas nos descendentes.

e) variação do número de cromossomos característico da espécie.

Questão 02 – (Uni-Face FSP/2017)

A figura mostra uma célula numa fase da mitose.

Mitose e meiose - exercício
(www.ck12.org)

A fase mitótica retratada na figura é denominada

a) intérfase.

b) prófase.

c) metáfase.

d) anáfase.

e) telófase.

Questão 03 – (IFCE/2016)

É uma característica da mitose

a) originar células-filhas com o dobro do número de cromossomos da célula-mãe.

b) originar células-filhas com metade do número de cromossomos da célula-mãe.

c) tipo de divisão celular utilizada na formação dos gametas.

d) originar células-filhas com o mesmo número de cromossomos da célula-mãe.

e) tipo de divisão celular utilizada apenas na formação dos espermatozoides.

GABARITO:

1) Gab: C

2) Gab: C

3) Gab: D

Faça o Simulado

Sobre o(a) autor(a):

Juliana é bióloga formada pela Universidade Federal de Santa Catarina, ministra aulas de Ciências e Biologia em escolas da Grande Florianópolis desde 2007 e é coordenadora pedagógica do Blog do Enem.