Citoquinese Definição
Citoquinese é o processo final na divisão celular eucariótica, que divide o citoplasma, as organelas e a membrana celular. A citoquinese tipicamente ocorre no final da mitose, após a telófase, mas os dois são processos independentes. Na maioria dos animais, a citoquinesia começa em algum momento na anáfase tardia ou na telófase precoce, para garantir que os cromossomos tenham sido completamente segregados. Os movimentos da citocinese vistos na célula são causados pela mesma rede de fusos que foi responsável pela separação dos cromossomos. Partes do fuso responsável pelo movimento dos cromossomos se decompõem na divisão celular tardia, para serem usadas na reestruturação das duas novas células.
Células podem dividir uniformemente, conhecida como citocinese simétrica, ou uma das células pode reter a maioria do citoplasma. Durante a meiose masculina em humanos, por exemplo, todas as 4 células no final da meiose têm o mesmo tamanho, e o mesmo número relativo de organelas. Este processo de espermatogénese produz milhões de espermatozóides pequenos, mas na sua maioria iguais. A oogênese humana, por outro lado, se divide através da citocinese assimétrica. Isto produz uma célula muito grande, e 3 corpos polares. Os corpos polares menores não se tornam óvulos. Desta forma, são produzidos menos óvulos, mas são células muito maiores. Algumas células, em humanos e outras espécies, não sofrem citocinese após a mitose, e formam grandes células multi-nucleadas.
Citocinese em células animais
Se a divisão celular for mitose ou meiose, a citocinese acontece de forma muito semelhante. Os sinais celulares dizem à célula onde se deve dividir, o que cria o plano de divisão. Ao redor deste plano, o sulco citocinético se forma, eventualmente apertando para separar as duas células. O processo final da citocinese em células animais é a abcisão. Durante a abscisão, o anel contrátil actina-miosina que cria o sulco citocinético é contraído até o fim, e as membranas plasmáticas sofrem fissão para finalmente separar as duas células.
Os cientistas ainda não estão certos do que causa a especificação do plano de divisão em diferentes células. O processo é um processo complexo que envolve muitos microtubulos e sinais celulares. Uma vez que esta posição tenha sido determinada, o anel contrátil actina-miosina deve ser estabelecido. A actina e a miosina são as mesmas proteínas motoras que causam a contracção das células musculares. As células musculares estão repletas de filamentos de actina, que a miosina proteica pode juntar, se for dada energia ATP. Este mesmo sistema é empregado na divisão das células animais. Os filamentos de actina formam um anel no plano de divisão. As proteínas de miosina então começam a puxar os filamentos de actina juntos, criando um anel menor.
Eventualmente, todos os citoplasmas e organelas foram excluídos do anel. As únicas coisas que restam são o anel de actina-miosina e as microtubulas contraídas pelo anel. Isto é chamado de estrutura do meio do corpo e também deve ser dividido para que as células se separem. Isto acontece durante o processo de abcisão. As proteínas são cortadas e as membranas plasmáticas são fundidas e fechadas. O material extracelular que mantém as células juntas é dissolvido e as células podem ser separadas. Em alguns animais multicelulares, as células permanecem estreitamente associadas e podem até formar e manter ligações entre os seus citoplasmas, conhecidas como junções de fendas. Estas pequenas pontes podem ser formadas como restos do retículo endoplasmático que fica preso na estrutura do meio do corpo, ou podem ser formadas mais tarde.
Citoquinese em células vegetais
Plantas passam por um processo semelhante de citoquinese, com a diferença de que a rigidez de suas células. As plantas são circundadas por uma camada secundária, a parede celular. Esta estrutura extracelular é responsável por ajudar a dar às plantas a sua forma, e deve ser estabelecida quando uma célula se divide. Para isso, as plantas utilizam estruturas de microtubos fusos conhecidos como fragmoplastos. Os fragmoplastos transportam vesículas de material da parede celular para a nova placa celular. Estes materiais, como a celulose, interagem para formar uma matriz complexa e forte. Após a placa dividir a célula, a membrana plasmática irá selar e as duas células serão separadas.
O fragmoplasto, assim como os centrosomas das células animais, organizam os microtubos e direcionam seu crescimento e redução. Os componentes para a nova placa celular são criados e embalados pelo retículo endoplasmático e pelo aparelho de Golgi. Eles são então enviados para o fragmoplasto, que constrói a placa celular do meio para fora. Isto pode ser visto no gráfico acima. A placa celular começará no meio e, ao terminar, os microtubos fragmoplásticos se movem para fora, até que alcancem a membrana plasmática atual. Esta membrana será cortada, e a parede celular será totalmente conectada entre todas as células circundantes. Entre as duas células, o retículo endoplâmico aprisionado criará plasmodesmados, que são como junções de fendas e permitem a passagem de moléculas de célula para célula. É teorizado que as plantas podem usar estes plasmodados como forma de comunicação celular.
- Fleavage Furrow – A dobra na membrana celular, criada pela contração de filamentos de proteínas.
- Karyokinesis – A separação dos cromossomas, separada da divisão da célula.
- Plasmodesmata – Seções de células vegetais que permanecem ligadas a outras células, por vezes formadas durante a citocinese.
- Gap Junction – Partes das membranas celulares animais que permanecem intimamente associadas às células circundantes, tais sinapses neuronais.
Quiz
1. Várias proteínas são responsáveis pelo tempo de citoquinesia. Para fazer e regular estas proteínas, a célula deve gastar uma quantidade considerável de energia. Quais são os benefícios de ter uma citocinese bem temporizada?
A. Divisão celular mais rápida
B. Menos erros cromossómicos e destruição
C. Possibilita mais divisões
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2. Durante a meiose, um organismo diplóide com 8 cromossomos totais sofre dois ciclos consecutivos de citocinese. Após a citocinese II, quantos cromossomas existem em cada célula?
A. 4
B. 8
C. 2
3. Por que os planos terrestres devem construir uma parede celular cada vez que eles querem se dividir? Porque não fazê-lo depois da citocinese?
A. Demasiado difícil uma vez que as células tenham sido estabelecidas.
B. A planta inteira poderia ser enfraquecida, estruturalmente.
C. A parede celular cria membrana plasmática.