Fases da Mitose

Explicação das fases da mitose.

Em um sentido popular, quando uma pessoa fala sobre

mitose, ela está se referindo a uma célula diploide

Então, diploide significa que tem um conjunto de

cromossomos, ou seja, possuem 2n cromossomos.

Então, este é o núcleo.

Esta é a célula inteira.

E a maioria das pessoas estão dizendo, olhe, a célula está

se replicando em duas células diploides, e então se transforma em duas

celulas, cada uma tem um conjunto completo de cromossomos, 2n

cromossomos

E então, quando as pessoas dizem que a célula passou pela mitose, elas

normalmente querem dizer isso.

Mas eu quero fazer um rápido esclarecimento, formalmente,

a mitose se refere apenas ao processo de replicação do

material genético e do núcleo.

Então, por exemplo, se eu fosse desenhar isso-- deixe me desenhar a

célula-- e agora ela tem dois núcleos, cada um

com um numero diploide de cromossomos, essa célula

passou pela mitose.

mitose

Ela não passou pela citocinese, a qual nós iremos

falar em alguns minutos, mas esse é o processo em que o

citoplasma da célula se dividi em

duas células diferentes.

E com uma certa clareza, o citoplasma é todas as coisas

por fora do núcleo.

Eu irei falar sobre isso em um segundo, mas saiba que

no dia a dia, esse é o caso normal de quando uma pessoa

fala sobre mitose

Mas se você conseguiu um professor que gosta de

detalhes técnicos, é isso que tecnicamente a mitose é.

É a divisão do núcleo ou a replicação

do núcleo em dois núcleos.

E isso normalmente é acompanhado da citocinese, que é quando o

citoplasma da célula se divide.

Agora, com isso, vamos para a "mecânica" da mitose.

Então, o primeiro passo que é nescessário para a mitose

de fato, ocorre fora da mitose, a célula está apenas

fazendo o seu dia a dia normal, e então ocorre durante a intérfase.

Intérfase

E a intérfase, literalmente, não é uma fase da mitose.

É literalmente, quando a célula está apenas vivendo.

Vamos dizer que nós temos uma nova célula.

Deixe-me fazer em verde.

Essa é uma nova célula.

Talvez isso seja o núcleo.

e tem 2n de cromossomos, então ela se desenvolve

Ela traz os nutrientes de fora e constrói as

proteínas e faz qualquer coisa, então, ela se desenvolve um pouco.

Obviamente, ela ainda está cheia de complemento cromossômico.

E em alguma hora durante seu ciclo de vida, e eu irei

rotular isso, então essa é a fase da intérfase, e ela

pode não ter sido abordada em algumas aulas de biologia, mas eles

dão um nome pra elas.

Eles chamam isso de G1, que na verdade é apenas

quando a célula está se desenvolvendo.

Apenas se desenvolvendo, acumulando materiais e

se construindo, e então ela replica seus

cromossomos.

Então você ainda tem um número diploide de cromossomos.

Então, deixe-me ampliar isso.

Vou desenhar isso.

Isso é chamado de fase S, então isso é o S.

E o S é onde você tem uma replicação dos atuais

cromossomos.

Mais uma vez, nós não estamos na mitose ainda.

Então no S, você tem a replicação dos seus cromossomos.

Então se eu ampliar um pouco mais, no núcleo, durante a fase S, se

Eu estava começando --só me deixe começar com algum organismo

que tem dois cromossomos.

Então vamos dizer que no começo da fase S, e eu irei

desenhar coisas como cromossomos só para deixar mais claro.

Coisas estão se replicando.

Deixe-me dizer, esta célula tem este cromossomo aqui, e então

vamos dizer que esta tem este cromossomo aqui.

E ela vai para a fase S, onde os cromossomos se replicam

Eu estou desenhando o núcleo aqui.

Eu foquei na parte onde o N é 1,

Onde nosso complemento diploide é dois cromossomos.

Durante a fase S, nossos cromossomos irão se replicar e

iremos ter-- isto em verde ira se replicar completamente e

gerar uma copia de si mesmo, e nós aprendemos isto a pouco

tempo, eles estão conectados no centrômero

Agora, essas cópias são chamadas de cromátides, e isto em

magenta ira fazer a mesma coisa.

Mesmo quando tenhamos duas cromátides, uma para cada

cromossomo, agora nós temos quatro cromátides, duas para cada

cromossomo, nós ainda dizemos que existem apenas dois cromossomos.

Contam-se os centrômeros bem aqui.

Isso acorre no período S, e então a célula apenas

continua crescendo mais.

Então, quando a célula esta grande o suficiente - Vou focar a célula novamente.

A célula já está bastante grande e fica maior ainda.

Ela fica maior, e isso é o período G2, então ela

apenas cresce mais.

Agora, existe outra pequena parte da célula da qual nós não

falamos ainda, mas eu vou comentar

um pouco sobre isso.

Não é realmente importante, mas é a ideia

desses centrossomos.

Eles vão ser muito importantes mais tarde ou quando

as células estiverem realmente se dividindo, e eles também se duplicam.

Então, vamos dizer que temos um pequeno centrossomo aqui.

Eu tenho um centrossomo aqui.

Existem centríolos nessa região.

Você não precisa se preocupar muito com isso, mas eles

são essas pequenas coisas cilíndricas aqui.

Mas, eu quero apenas - assim você não ficará confuso se vir

a palavra centríolo e centrossomo, não

confunda com centrômeros, que são esses pequenos pontos

onde as cromátides se juntam.

Infelizmente, eles nomeiam muitas coisas no processo de forma

parecida, ou muitas partes

da célula de forma similar.

Mas você tem essas coisas chamadas centrossomos que

vão entrar no desenho daqui apouco, eles estão localizados

fora do núcleo, e eles também sofrem replicação.

Eles também replicam durante a intérfase.

Então você já tinha um antes, agora você tem dois deles.

E, é claro, cada um tem seu par de centríolos

dentro, mas não vamos nos focar muito

neles ainda.

Então é isso que ocorre durante a intérfase.

Essa é a maior parte da vida da célula, elas vão crescendo

e fazendo o que querem.

Na verdade, vou fazer um breve apontamento aqui.

Quando eu desenhei o DNA aqui, eu o desenhei na forma de cromossomo.

Mas na realidade, quando está na intérfase

essa não é a verdadeira aparência do DNA.

O DNA, se eu for realmente desenhá-lo como se deve, está na

forma de cromatina.

Não está de forma espiralada como eu desenhei aqui.

Eu desenhei espiralado para você poder ver a

replicação, mas na realidade esse cromossomo verde

vai estar desespiralado, e se você olhar pelo

microscópio, você teria problemas para vê-lo.

Essa é a forma de cromatina.

Nós vamos falar um pouco sobre como o DNA se organiza

novamente em um cromossomo, mas a forma de cromatina

é apenas um monte de DNA e proteínas

um pouco enrolados entre si, então você pode ter algumas

proteínas aqui e o DNA enrolado nelas.

Mas, se você olhar atraves do microscópio, vai ver apenas um

grande borrão de DNA e proteínas.

A mesma coisa para a molécula magenta.

Na verdade, para o DNA fazer qualquer coisa, ele

tem que estar assim.

Ele tem que poder se abrir parao seu ambiente para que o

RNAm e os diferentes tipos de proteínas auxiliares realmente

possam funcionar.

E até mesmo para replicar, ele tem que

desespiralizar como esse para que tudo funcione.

Ele apenas se espiraliza mais tarde.

Eu apenas desenhei assim, então temos um verde,

e ele se replica para formar outro verde, e

eles vão estar unidos em algum ponto.

O magenta vai replicar para formar outro

magenta e eles estarão unidos em algum ponto, mas

isso não será claro.

Eu desenhei assim para mostrar o que acontece.

Essa é a realidade.

É na forma de cromatina.

Cromatina

Agora estamos prontos para a mitose.

Então, o primeiro estágio da mitose é

essencialmente - deixe-me desenhar isso.

Vou desenhar a célula em verde.

Vou desenhar o núcleo um pouco maior do que o normal

em relação à célula porque, pelo menos por enquanto, uma

boa parte da ação vai se passar no núcleo.

Então, o primeiro estágio da mitose é a prófase.

Prófase

Existem alguns nomes arbitrários que foram atribuídos,

As pessoas olharam no microscópio.

Ah, esse é um certo acontecimento que nós sempre vemos quando um

núcleo está se dividindo, então vamos chamar isso de prófase.

O que acontece na prófase é que a cromatina

começa a mudar para essa outra forma.

Então, como eu disse, quando nós estamos na intérfase, o DNA

está nessa forma, todo separado e desespiralado.

Ele realmente começa a se torcer, e é nessa hora que

você realmente terá - e lembre-se, isso já está

duplicado.

A replicação acontece antes da mitose começar.

Então temos esse cromossomo aqui, e então temos

esse outro aqui.

Essas são cromátides irmãs as quais nós veremos

sendo separadas daqui a pouco.

Agora, durante a prófase, você também começa a ter esses

centrômeros aparecendo, esses que eu estava tocando antes.

Esses caras aqui, ele começam a facilitar a

produção do que você pode chamar de microtúbulos, e você meio que pode

pensar neles como bastões ou cordas que serão

fundamentais para a movimentação (dos centrômeros) conforme nós dividimos a célula.

Tudo isso é bastante incrível.

Quero dizer, se você pensa em uma célula, automaticamente pensa em algo

muito simples.

Essa é a estrutura mais básica de nós ou da vida.

Mas até mesmo aqui, você tem esses mecanismos complexos funcionando,

e grande parte disso continua sendo um mistério.

Quero dizer, nós podemos observar, mas não sabemos realmente o que

acontece em nível atômico ou em nível protéico

que permite esses movimentos tão bem

coreografados.

Essa ainda é uma área para ser pesquisada.

Algumas coisas nós entendemos, outras não.

Mas você tem esses dois centrômeros, e eles

facilitam o desenvolvimento dos microtúbulos, que são

literalmente como essas pequenas microestruturas.

Você pode imaginá-los como algum tipo de corda.

Agora, conforme a prófase ocorre, afinal chega a esse ponto

onde - deixe-me fazer isso.

Não quero essa palavra replicação escrita aqui.

Isso deixa tudo confuso.

Deixe-me deletar isso.

Vou me livrar dessa

replicação.

Então, conforme a prófase caminha, o envelope nuclear efetivamente

desaparece.

Deixe-me redesenhar isso.

Deixe-me copiar e colar

com o que eu tinha feito antes.

Colocamos isso aqui.

Então, conforme a prófase progride - o envoltório nuclear efetivamente

começa a desmontar.

Então ele começa a se dissolver e desmontar, e

então essas coisas começam a crescer e unir-se

ao centrômero.

Então, na verdade, deixe-me fazer isso.

Isso tudo é durante a prófase...

Isso tudo é durante a prófase.

Uma vez que tudo isso ocorre durante a prófase, essa última

parte da prófase, ás vezes pode ser chamada de pós-prófase,

ou então de pré-metáfase.

Deixe-me escrever aqui,pré-metáfase.

Algumas vezes isso é considerado - eu não penso que efetivamente

há uma separação.

pré-metáfase

Então, algumas vezes, isso é considerado, na verade, uma fase separada

da mitose, mas quando eu aprendi isso na escola, não

se preocupavam com a pré-metafase.

Eles simplesmente chamavam tudo de prófase.

Mas no fim da prófase, ou no fim

da pré-metáfase, dependendo da forma que você quiser ver, toda

a situação vai parecer com algo assim.

Você tem sua célula.

A carioteca desmanchou, então

de alguma forma, ela não existe mais.

Mas as proteínas formadas ainda estão lá e

serão usadas mais tarde.

E você tem dois cromossomos nesse caso.

Numa célula humana, você teria 46 deles.

Você tem seus dois cromossomos, cada um feito com cromátides

irmãs,cada uma feita com duas cromátides irmãs.

Dois cromossomos.

Eles, claro, tem seus centrômeros aqui e

então esses centrômeros terão migrado aproximadamente para

os lados opostos do que foi uma vez o núcleo.

E essas coisas têm espalhados estes

microtúbulos, então eles estão realizando duas funções.

Nesse ponto, eles estão meio que separando estes

dois centrossomos.

Então você tem todas essas coisas, e elas estão conectando

o - você sabe, algumas delas estão vindo deste

centrossomo, outras estão vindo daquele centrossomo, outras estão

conectando os dois.

E então alguns destes microtúbulos, destes tubos ou

destas cordas, como você quiser vê-las, prendem-se

aos centrômeros dos cromossomos, e

a estrutura proteica que eles prendem a si chama-se

cinetócoro.

Então lá estão o cinetócoro, e isso pode ser ou não-

cinetócoro.

É uma estrutura proteica.

Ela é na verdade fascinante.

Ainda se pesquisa como exatamente o

microtúbulo se liga ao cinetócoro, e como nós veremos

em um instante, é no cinetócoro que os

microtúbulos essencialmente começam a puxar as duas

cromátides-irmãs separadas e a separá-las.

E na verdade não é compreendido

exatamente como isto funciona.

Somente observou-se que isso realmente acontece.

Uma vez que a prófase está concluída, essencialmente as células então

certificam-se que os cromossomos estão bem alinhados.

Eu meio que os desenhei bem alinhados aqui, mas isso só

ocorre formalmente durante a metáfase,

que é a próxima fase.

A primeira foi a prófase.

Agora estamos na metáfase, e a metáfase é na verdade somente um

alinhamento dos cromossomos, então todos os cromossomos estão

prestes a se alinhar no centro da célula.

Então eu tenho o meu magenta aqui, tenho o meu outro magenta aqui,

e eu tenho o meu outro aqui, o meu verde ali, e,

claro, você tem os seus centrossomos, os microfusos

que estão saindo deles.

Alguns deles são microfusos do cinetócoro que estão

na verdade aderidos aos centrômeros dos

cromossomos.

É bastante confuso, certo?

Os centrossomos são essas estruturas que ajudam a direcionar

o acontece a esses microtúbulos.

Centríolos são essas estruturas bem pequenas, essas pequenas

estruturas em forma de lata dentro dos centrossomos, e os

centrômeros são os pontos centrais onde as duas

cromátides se ligam dentro de um cromossomo.

Então essa é uma cromátide-irmã, aquela é outra

cromátide-irmã, e elas ligam-se ao centrômero.

Mas esta é a metáfase.

É relativamente fácil.

Metáfase, você só tem esse alinhamento das células, e

na verdade existem algumas teorias, como a célula

sabe avançar a partir desse ponto?

Como ela sabe que tudo

está alinhado e aderido?

E então existem algumas teorias de que na verdade existe

alguma mecanismo de sinalização que caso uma dessas proteínas

do cinetócoro não esteja propriamente aderida a uma dessas

cordas, isso é de alguma forma um sinal de que a mitose

não deve continuar.

Então esse é um processo muito intrincado.

Você pode imaginar, se você tem 46 cromossomos e você tem todas

essas coisas acontecendo na célula, e não é como se

houvesse alguma coisa de empurrão individual, ou algum

computador por aqui.

Isso é realmente dirigido pela química e por

processos termodinâmicos.

mas somente pela intricacidade ou pela elegância de como essas

coisas são, elas acontecem espontaneamente com todas as

devidas checagens e balanços, de forma que na maioria do tempo,

nada de ruim acontece, o que é consideravelmente impressionante.

Então depois da metáfase, agora estamos prontos para separar as coisas,

e isso é a anáfase.

Anáfase.

Então, na anáfase - deixe-me escrever isso.

Eu mudei a cor da minha célula.

Esses caras são separados.

E assim que eles são separados - então vejamos, esse

cara sendo separado.

Deixe-me fazer isso em verde.

Então uma da cromátide - não, isso não é verde.

Uma das cromátides-irmãs está sendo puxada nessa direção.

Uma está sendo puxada nessa direção.

E o mesmo ocorre com as cromátides magenta.

Puxada nessa direção, e a outra está sendo

puxada naquela direção.

E, claro, você tem os seus centrossomos aqui e então

eles estão conectados aos cinetócoros que estão bem

ali e é isto que eles estão puxando.

Há também toda uma estrutura de microtúbulos que

não está de fato conectada aos cromossomos, mas está

ajudando a separar esses dois centrossomos para que

tudo vá para lados opostos da célula.

E então assim que essas duas cromátides são separadas, e

Eu falei um pouco sobre isso antes quando nós abordamos

o vocabulário do DNA, então assim que isso ocorre, essas

são cada uma chamadas de cromossomos.

Então agora você pode dizer que a célula tem,

o que ela tinha aqui.

Ela tinha dois cromossomos.

Agora ela tem quatro cromossomos.

Porque assim que uma cromátide não está mais conectada à sua

cromátide-irmã, elas são então consideradas cromossomos-irmãos,

e o nome é somente uma convenção.

Eu quero dizer, eles estavam lá antes, eles estavam lá depois.

Eles só estavam unidos antes.

Agora eles não estão unidos, então você os considera

entidades individuais.

E então nós quase acabamos.

A última fase é a telófase...

A última fase é a telófase.

Eu vou desenhar a célula um pouco diferente aqui

porque algo está acontecendo simultaneamente com a telófase

na maioria do tempo.

Então, telófase, e eu vou

girar a célula 90 graus.

Vamos dizer que isso era um centrômero.

Esse é o outro centrômero.

Então, neste ponto, ele essencialmente

puxou o DNA para si.

Então esse cara puxou uma cópia daquele cromossomo

e uma cópia desse cromossomo.

Aquele cara fez o mesmo lá em cima.

Ele puxou uma cópia de cada - oh, eu usei uma cor

diferente - uma cópia de cada cromossomo para si.

Deixe-me desenhar isso bem ali.

E agora as membranas nucleares começam a se formar ao redor de

cada um desses dessas duas extremidades.

Então agora você começa a ter uma membrana nuclear se formando ao redor

de cada uma dessas duas extremidades.

E então ao fim da telófase - é aí que

estamos, na telófase - nós teremos terminado a mitose.

Nós teremos replicado completamente os nossos dois núcleos

originais e todo o material genético neles contido.

Agora, ao mesmo tempo em que ocorre a telófase, você

também normalmente tem a citocinese, em que esses

sulcos de segmentação, as quais essencialmente - durante

telófase, essas coisas estão sendo mais e mais

separadas por esses microtúbulos, então elas já

estão nas extremidades da célula, do citoplasma da

célula, e você pode quase visualizá-las como se estivessem forçando as extremidades

para esticar a célula.

E isso está acontecendo, você tem esse sulco se formando, essa

pequena indentação.

Ao fim da telófase na mitose, você também tem esse

processo de citocinese, no qual esse sulco de segmentação se forma e

aumenta, aumenta, aumenta até que o citoplasma esteja

de fato dividido em duas células separadas.

Então essa é a citocinese, que não é normalmente uma parte da

mitose, mas normalmente ocorre juntamente com a telófase, então

bem no fim da mitose, você normalmente tem duas

células completamente idênticas.

Uma vez que você tem essas duas células, então elas,

individualmente, entram em sua própria intérfase.

Ou elas individualmente, se nós olharmos para somente essa, ela

estará na sua fase G1.

Em certo ponto, essas duas coisas irão se replicar,

e essa é a fase S, e você vai para a fase G2. e

então esse cara passará pela mitose novamente.