Qual fase da divisão celular se caracteriza pela organização dos cromossomos na região mediana da célula?

A divisão celular é o mecanismo que leva as células a se multiplicarem dando origem a outras células.
Durante a divisão celular, dois aspectos importantes acontecem:

a. divisão do núcleo (cariotomia ou cariocinese)

b. divisão do citoplasma (citocinese ou citodierese)

E o processo pode ser resumido em duas grandes etapas:

Mitose
A mitose é um tipo de divisão celular essencial para continuarmos a nos desenvolver, a crescer e a repor células perdidas.

A mitose se inicia com uma célula diplóide (2n), ou seja, com o número total de cromossomos da espécie (no caso dos humanos, 46). Em seguida, há um período de grande atividade metabólica, denominado interfase, em que ocorre a duplicação do material genético. Só depois começa a divisão propriamente dita.

Fases da mitose

1. Prófase: a cromatina (material genético) inicia sua espiralização, transformando-se em cromossomos (contendo duas cromátides-irmãs). Os centríolos (ausentes nas células vegetais) se posicionam em pólos opostos e entre eles aparecem as fibras do fuso. Há o desaparecimento do nucléolo, e, por fim, ocorre o rompimento da carioteca (membrana nuclear).

2. Metáfase: os cromossomos atingem a espiralização máxima e encontram-se na região central da célula (plano metafásico), presos às fibras do fuso.

3. Anáfase: as cromátides-irmãs migram para os pólos opostos das células devido ao encurtamento das fibras do fuso.

4. Telófase: termina a divisão do núcleo (cariocinese) e do citoplasma (citocinese). Os cromossomos voltam a se desespiralizar, a carioteca e os nucléolos reaparecem. Por fim, formam-se duas células, filhas idênticas à célula-mãe (que originou todo o processo).

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Meiose
É um processo de divisão reducional no qual uma célula diplóide (2n) origina 4 células haplóides (n). Ocorre com a finalidade específica de produzir células sexuais ou gametas (espermatozóide e óvulo). No caso dos seres humanos, a meiose garante que, durante a fecundação, se forme um novo ser com 46 cromossomos, 23 vindos do pai e 23 da mãe.

Também é dividida em etapas. A divisão é dupla. Na primeira divisão, ocorrem a prófase I, metáfase I, anáfase I e telófase I. Na segunda, a prófase II, metáfase II, anáfase IIe telófase II.

Antes do início da meiose há, assim como na mitose, um período de duplicação do material genético chamado de interfase.

Etapas da meiose

1. Prófase I: a cromatina se espiraliza, transformando-se em cromossomos (contendo duas cromátides-irmãs). Os centríolos, quando presentes, se posicionam em pólos opostos e entre eles aparecem as fibras do fuso. Há o desaparecimento do nucléolo, e o rompimento da carioteca. Esta etapa pode ser dividida em 5 subfases: leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese. Durante esta fase pode ocorrer o "crossing-over" (mistura do material genético), com a quebra e troca de pontas entre os cromossomos. Este mecanismo favorece a variabilidade genética.

2. Metáfase I: os cromossomos homólogos atingem a espiralização máxima e migram, presos às fibras do fuso, posicionando-se no plano metafásico da célula.

3. Anáfase I: os cromossomos homólogos migram para os pólos opostos das células devido ao encurtamento das fibras do fuso.

4. Telófase I: término da cariocinese e da citocinese. Os cromossomos se desespiralizam, a carioteca e o nucléolo reaparecem.

5. Prófase II: os cromossomos voltam a se espiralizar, os centríolos (quando presentes) se posicionam em pólos opostos e surgem as fibras do fuso. Os nucléolos desaparecem e a carioteca se rompe.

6. Metáfase II: Os cromossomos homólogos migram, presos às fibras do fuso, posicionando-se no plano metafásico da célula.

7. Anáfase II: as cromátide irmãs dos cromossomos homólogos migram para pólos opostos das células devido ao encurtamento das fibras do fuso.

8. Telófase II: término da cariocinese e da citocinese. Os cromossomos se desespiralizam, a carioteca e o nucléolo reaparecem. Formam-se 4 células haplóides (n) originadas da célula mãe diplóide (2n).

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    A metáfase é a fase que sucede a prófase. Ao final da prófase, a carioteca se desintegra, dando liberdade aos cromossomos que já estão muito condensados. Eles migram para a região equatorial da célula, que fica no meio do caminho entre os pólos da célula. Para a realização deste movimento há a participação dos microtúbulos do fuso e proteínas motoras geradoras de força que se localizam próximas aos cinetócoros. O cinetócoro é uma estrutura protéica presente na região do centrômero.

    Alguns microtúbulos não estão ligados aos cinetócoros. Acredita-se que eles têm função de dar estabilidade ao aparelho do fuso.  Quando um cinetócoro liga-se às fibras do fuso de um dos pólos, o cinetócoro da cromátide irmã se liga às fibras do fuso do lado oposto, para que as cromátides sejam puxadas para pólos opostos da célula. Os microtúbulos que estão ligados nos cinetócoros das cromátides irmãs começam se encurtar e degradar os materiais que mantém as cromátides irmãs juntas, dessa forma acaba tensionando o centrômero. O equilíbrio entre as tensões desses microtúbulos de ambos os pólos puxa os cromossomos para a região mediana da célula. Através do trabalho das fibras do fuso, os cromossomos duplicados se posicionam em um único plano na região equatorial da célula.

    O alinhamento correto dos cromossomos e das cromátides irmãs é extremamente necessário para a correta distribuição do material genético para as células filhas. Este plano equatorial é chamado de placa metafásica e esta é a origem do nome desta fase do ciclo celular.

    Para que a mitose tenha continuidade, cada cromossomo precisa estar preso às fibras dos dois pólos do fuso. Caso isso não aconteça, na hora da separação das cromátides irmãs, pode haver um erro em na distribuição entre as células filhas. Em alguns momentos do ciclo celular há a necessidade de verificar se há danos nas moléculas de DNA e posição dos cromossomos durante a divisão celular. Esses pontos do ciclo celular são chamados de pontos de checagem. Nesta fase da mitose há um ponto de checagem.

    Colchicina

    A colchicina é um alcalóide que inibe a formação das proteínas do fuso mitótico. Para estudar o cariótipo, que é o conjunto de cromossomos de uma espécie, os cromossomos precisam estar no máximo de sua condensação. Para isso, usa-se a colchicina para inibir a formação do fuso mitótico na metáfase, assim a célula não entra no próximo estágio de divisão, a anáfase, onde as cromátides irmãs são separadas. Na presença dessa droga, a mitose ocorre normalmente, mas é interrompida na metáfase.

    A meiose possui duas metáfases:

    • Metáfase I: Nesta fase, são os cromossomos homólogos que estão posicionados lado a lado no plano equatorial da célula para serem separados na anáfase I.
    • Metáfase II: Nesta fase há separação das cromátides irmãs, como ocorre na metáfase da mitose.

    Em animais, a meiose é responsável pela produção de gametas. Se houver algum erro na separação dos cromossomos homólogos ou das cromátides irmãs, erros chamados de não-disjunção, a célula formada, se participar do processo de fecundação, pode originar um embrião com um tipo de aberração cromossômica, como é o caso da Síndrome de Down.

    Referências:
    Fundamentos da Genética / D. Peter Snustad, Michael J. Simmons. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008.
    Biologia / José Mariano Amabis, Gilberto Rodrigues Martho. São Paulo: Moderna, 2004

    Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/biologia/metafase/

    Em qual fase os cromossomos se encontram na região mediana da célula?

    Metáfase: os cromossomos atingem a espiralização máxima e encontram-se na região central da célula (plano metafásico), presos às fibras do fuso.

    Em qual fase da divisão celular os cromossomos?

    Metáfase. Os cromossomos se alinham na placa metafásica, sob a tensão do fuso mitótico. As duas cromátides irmãs de cada cromossomo são capturadas por microtúbulos de pólos oposto do fuso. Na metáfase, o fuso já capturou todos os cromossomos e os alinhou no meio da célula, que está pronta para a divisão.

    Que se caracteriza pela organização dos cromossomos?

    → Estrutura do cromossomo Os cromossomos apresentam uma estrutura básica: uma molécula de DNA que apresenta porções enroladas em grãos formados por oito moléculas de uma proteína denominada de histona. Cada grão de histona com DNA enrolado recebe o nome de nucleossomo.

    Qual etapa da mitose se caracteriza pela organização?

    Na citocinese, ocorrem a divisão do citoplasma e a consequente formação de duas células. Analise as alternativas abaixo e marque aquela que indica corretamente uma etapa da mitose, que se caracteriza pela organização dos cromossomos na região mediana da célula. Alternativa “c”. Metáfase.