Mitose: Fases e Processos

Prévia do material em texto

R
ep
ro
d
uç
ão
 p
ro
ib
id
a.
 A
rt
.1
84
 d
o 
C
ód
ig
o 
P
en
al
 e
 L
ei
 9
.6
10
 d
e 
19
 d
e 
fe
ve
re
iro
 d
e 
19
98
.
230
U
n
id
a
d
e
 B
 • 
O
rg
a
n
iz
a
çã
o
 e
 p
ro
ce
ss
o
s 
ce
lu
la
re
s
O termo mitose deriva da palavra grega mitos, que significa “tecer com fios” e refere-se ao fato 
de que os filamentos cromossômicos se enrolam sobre si mesmos no decorrer da divisão celular, 
tornando-se progressivamente mais condensados e, portanto, mais visíveis ao microscópio óptico. 
Antes do início da divisão, ou seja, na interfase, os cromossomos estão totalmente descondensa-
dos e, nessa configuração, eles são tão finos que não podem ser visualizados individualmente ao 
microscópio óptico. Foi exatamente por isso que se empregou, originalmente, o termo cromatina 
para designar o conjunto filamentoso do núcleo interfásico; na época não se sabia que a cromatina 
de fato correspondia a um conjunto de filamentos individualizados, os cromossomos.
2 Fases da mitose
Prófase
Durante a prófase (do grego protos, primeiro), a primeira fase da mitose, os cromossomos 
se condensam, acarretando o desaparecimento dos nucléolos, o fuso acromático começa a se 
formar e a carioteca se desfaz, dispersando os componentes nucleares no citoplasma. Vamos 
analisar mais detalhadamente o significado de cada uma dessas ocorrências.
Condensação dos cromossomos
A condensação cromossômica marca o início da prófase; gradativamente, os cromossomos 
tornam-se mais curtos e mais grossos, e cada vez mais visíveis ao microscópio óptico. A fibra 
cromossômica enrola-se sobre si mesma devido à ação de uma proteína, a condensina, recen-
temente descoberta. A condensação facilita a separação dos cromossomos e sua posterior 
distribuição para as células-filhas, evitando embaraçamentos e quebras.
À medida que se condensa, o cromossomo vai reduzindo sua atividade, uma vez que a com-
pactação impede fisicamente o DNA de produzir moléculas de RNA. Uma consequência direta da 
condensação cromossômica é a redução progressiva dos nucléolos, até seu total desapareci-
mento. Isso se explica porque os nucléolos são constituídos por moléculas de RNA ribossômico 
associadas a proteínas, e a inativação da região cromossômica organizadora do nucléolo leva 
à interrupção na síntese de RNA. Como os componentes nucleolares estão sempre migrando 
para o citoplasma, onde originam os ribossomos, o nucléolo desaparece durante a prófase e só 
reaparecerá quando os cromossomos voltarem a se descondensar, na telófase.
Início da formação do fuso acromático
Outro evento que marca a prófase é o início da formação do fuso mitótico, também chama-
do de fuso acromático (acromático por não se corar com facilidade). O fuso é um conjunto de 
microtúbulos, também denominados fibras do fuso, orientados de um polo a outro da célula; sua 
função é conduzir os cromossomos para polos celulares opostos durante a anáfase.
Durante a formação do fuso mitótico, há total reestruturação do citoesqueleto da célula: a 
maioria dos microtúbulos se desagrega e as moléculas de tubulina que os constituíam são uti-
lizadas para produzir os microtúbulos do fuso mitótico. A formação do fuso é coordenada pelo 
centrossomo, região do citoplasma relacionada com a estruturação do citoesqueleto.
O centrossomo duplica-se na fase S, simultaneamente à duplicação cromossômica, e os dois 
novos centrossomos permanecem juntos até o início da prófase. Nesta fase, os centrossomos 
migram para polos opostos da célula e, em sua migração, orientam microtúbulos em formação a se 
organizar, formando feixes de fibras entre os dois polos celulares. Em células animais, no centros-
somo há um par de centríolos, ausente em células de vegetais e de fungos. Além disso, somente 
em células animais microtúbulos organizam-se ao redor de cada centrossomo, constituindo uma 
estrutura denominada áster. (Fig. 8.6 na página seguinte)
Fragmentação da carioteca
O evento que marca o final da prófase é o desaparecimento da carioteca. A lâmina nuclear se 
desfaz e as membranas componentes do envoltório nuclear fragmentam-se em pequenas bolsas, 
que se espalham pelo citoplasma. As proteínas componentes dos poros também se dissociam 
e ficam dispersas no líquido citoplasmático.
Centrossomo
com centríolos
Núcleo
Citoplasma
Fibras do fuso mitótico
em formação
Fibras do
áster
Microtúbulos
do áster
Centrossomo
com centríolos
Microtúbulos
ligados ao
cromossomo Microtúbulos
cromossômicos
Centrômero Cinetócoros das
cromátides-irmãs
Cromátides-irmãs
Cromossomos alinhados
no equador da célula
(placa metafásica)
Crescimento dos
microtúbulos
cromossômicos
Fibras do fuso
unidas aos
cromossomos
Captura do
cinetócoro
R
ep
ro
d
uç
ão
 p
ro
ib
id
a.
 A
rt
.1
84
 d
o 
C
ód
ig
o 
P
en
al
 e
 L
ei
 9
.6
10
 d
e 
19
 d
e 
fe
ve
re
iro
 d
e 
19
98
.
231
C
a
p
ít
u
lo
 8
 • 
D
iv
is
ã
o
 c
e
lu
la
r:
 m
it
o
se
 e
 m
e
io
se
Figura 8.6 A. Representação 
esquemática de uma célula 
animal em início de prófase, 
com o fuso em formação. B. Em 
maior aumento, organização 
geral do fuso, com fibras entre 
os centros celulares e fibras 
do áster ao redor de cada 
centríolo. (Representação sem 
escala. Cores-fantasia.)
Figura 8.7 Representação 
esquemática do processo de 
união dos cromossomos ao 
fuso mitótico, com formação 
da placa metafásica. 
A. Captura dos cromossomos, 
por microtúbulos de um 
dos polos. B. Ligação de 
microtúbulos do outro polo 
ao cinetócoro da cromátide-
-irmã. C. Alinhamento dos 
cromossomos, formando 
a placa metafásica. 
(Representação sem escala, 
cores-fantasia.)
Metáfase
A metáfase (do grego meta, meio) sucede a prófase e seu início é marcado pela desagregação 
da carioteca e liberação dos cromossomos, já altamente condensados, no citoplasma. Desde a 
interfase, cada cromossomo encontra-se duplicado, constituído por duas cromátides-irmãs mais 
intimamente unidas na região do centrômero. Apenas na metáfase, porém, essa constituição 
cromossômica torna-se visível, graças ao alto grau de condensação.
Cada cromátide possui seu próprio cinetócoro, uma estrutura proteica localizada na região do 
centrômero e que tem afinidade pelas fibras do fuso. Em determinado momento, microtúbulos que 
partem dos centrossomos “fisgam” os cromossomos, capturando-os pelos cinetócoros.
Quando o cinetócoro de uma cromátide é capturado por microtúbulos ligados a um dos polos 
da célula, o cinetócoro da cromátide-irmã volta-se automaticamente para o polo oposto. Isso 
permite que ele seja capturado por microtúbulos desse polo e, assim, as cromátides-irmãs de 
cada cromossomo prendem-se a polos opostos da célula. (Fig. 8.7)
Figura 8.8 A. Representação 
esquemática do fuso mitótico 
com dois cromossomos 
alinhados na placa metafásica. 
B. Detalhe dos feixes de 
microtúbulos que prendem 
as cromátides-irmãs a polos 
opostos. (Representação sem 
escala, cores-fantasia.)
A
A
B
B
C
A B
Os microtúbulos que ligam cromátides-irmãs a polos celulares opostos, chamados de micro-
túbulos cromossômicos, começam a se encurtar tensionando o centrômero. O equilíbrio entre as 
tensões dos microtúbulos de lados opostos leva os cromossomos para a região mediana da célula, 
fazendo com que fiquem a meio caminho entre os polos celulares, ou seja, no plano equatorial 
da célula. O conjunto de cromossomos estacionados na região mediana da célula é denominado 
placa metafásica ou placa equatorial. O termo metáfase refere-se justamente ao fato de os 
cromossomos se alinharem no “meio” (meta) da célula. (Fig. 8.8)
R
ep
ro
d
uç
ão
 p
ro
ib
id
a.
 A
rt
.1
84
 d
o 
C
ód
ig
o 
P
en
al
 e
 L
ei
 9
.6
10
 d
e 
19
 d
e 
fe
ve
re
iro
 d
e 
19
98
.
232
U
n
id
a
d
e
 B
 • 
O
rg
a
n
iz
a
çã
o
 e
 p
ro
ce
ss
o
s 
ce
lu
la
re
s
A mitose somente prossegue quando a placa metafásica forma-se completamente, com cada 
cromossomo preso aos dois polos do fuso. Os cientistas denominaram esse momento de “ponto de 
checagem” do ciclocelular (veja no item “Regulação do ciclo celular”, mais adiante). Se os cromosso-
mos duplicados não se unirem corretamente ao fuso, haverá erro em sua distribuição para as células-
-filhas; assim, a mitose se detém antes que isso aconteça. Uma vez concluída a formação da placa 
equatorial, entra em ação uma enzima que separa as cromátides-irmãs de cada cromossomo.
A prometáfase, etapa da mitose que alguns autores situam entre a prófase e a metáfase, co-
meçaria com a ruptura da carioteca e terminaria com a formação da placa metafásica. Nesse caso, 
o termo metáfase indicaria apenas o período em que os cromossomos estão alinhados no plano 
equatorial, prontos para iniciar a migração em direção aos polos.
Certas drogas, como a colchicina e o colcemide, impedem que os cromossomos migrem para 
os polos durante a anáfase, interrompendo a mitose. Essas drogas ligam-se às moléculas de 
tubulina e causam a desagregação dos microtúbulos. Na presença delas, a mitose prossegue 
normalmente até a metáfase, quando o processo é interrompido devido à ausência de microtú-
bulos, necessários para puxar os cromossomos para os polos. Após algum tempo, os cromosso-
mos se descondensam e a carioteca se reconstitui. O núcleo reconstituído, porém, tem agora o 
dobro do número de cromossomos originalmente presente na célula, pois não houve separação 
das cromátides-irmãs. Relembre que, no estudo dos cromossomos humanos (veja o capítulo 7), 
a colchicina é empregada para bloquear a divisão dos linfócitos em metáfase, o que facilita o 
exame do cariótipo.
Anáfase
A anáfase (do grego ana, separação) é a fase em 
que as cromátides-irmãs se separam, puxadas para 
polos opostos pelo encurtamento dos microtúbulos 
do fuso. Esse encurtamento ocorre pela liberação 
de moléculas de tubulina nas extremidades dos 
microtúbulos associadas ao cinetócoro. (Fig. 8.9)
Não disjunção na mitose
Raramente, ambas as cromátides de um cromos-
somo podem migrar juntas para o mesmo polo celu-
lar. Esse fenômeno, conhecido como não disjunção 
cromossômica, leva a um erro na distribuição dos 
cromossomos: uma das células-filhas fica com um 
cromossomo a mais e a outra com um cromossomo 
a menos. A presença de cromossomos a mais ou a 
menos na célula é denominada aneuploidia.
Telófase
Na telófase (do grego telos, fim), última fase 
da mitose, os cromossomos se descondensam e 
uma nova carioteca organiza-se ao redor de cada 
conjunto cromossômico, reconstituindo dois novos 
núcleos. Com a descondensação, os cromossomos 
retornam à atividade, voltando a produzir RNA, e os 
nucléolos reaparecem.
À medida que os cromossomos se descondensam, bolsas membranosas prendem-se a eles e 
fundem-se entre si, reconstituindo as duas membranas da carioteca. Simultaneamente, a lâmina 
nuclear reconstitui-se e os componentes dos poros nucleares, que estavam dispersos no citosol, 
distribuem-se entre as bolsas membranosas. Estas, por sua vez, se fundem, reconstituindo os 
poros nucleares. Finalmente, os nucléolos reaparecem, pois, com a descondensação das regiões 
cromossômicas organizadoras do nucléolo, a produção de RNA ribossômico é retomada.
Figura 8.9 Representação esquemática do 
encurtamento dos microtúbulos que faz os 
cromossomos serem puxados para os polos. 
Foi representado apenas um microtúbulo, em 
ampliação muito maior que a do cromossomo. 
(Representação sem escala, cores-fantasia.)
Para o
centrossomo
Microtúbulo
cromossômico
Liberação de
unidades de
tubulina
Cromossomo
Sentido de migração
do cromossomo
Cinetócoro