Citologia

 “ Hialoplasma”

Membrana Plasmática:

Existe, na superfície das células, uma camada muito viscosa denominada membrana plasmática ou celular que separa o meio intracelular do extracelular e é a principal responsável pelo controle de penetração e saída de substâncias da célula. Por sua diminuta espessura, a membrana plasmática só é visível no microscópio eletrônico.

A membrana plasmática participa de numerosas funções celulares. É responsável pela manutenção da constância do meio intracelular, que é diferente do meio extracelular. Para que as células funcionem, cresçam e se multipliquem, é necessário que as substâncias adequadas sejam selecionadas e transferidas para dentro da célula e as substâncias indesejáveis sejam impedidas de penetrar ou, então, eliminadas do citoplasma. A membrana tem capacidade de reconhecer outras células e diversos tipos de moléculas, como por exemplo, hormônios. Além da membrana plasmática, as células eucariontes possuem, no citoplasma e em torno do núcleo, um elaborado sistema de membranas ( envoltório nuclear, retículo endoplasmático, mitocôndrias, cloroplastos, aparelho de Golgi ) que divide a célula em compartimentos.

A membrana plasmática e as demais membranas celulares são constituídas principalmente de lipídios, proteínas e hidratos de carbono. Os lipídios mais comuns nas membranas são os fosfolipídios principalmente os fosfoglicerídeos. As membranas das células animais contêm colesterol e as das células vegetais apresentam outros esteróis. Os esteróis são importantes porque através da concentração deles, a célula pode variar a fluidez das membranas.

Todas as membranas celulares apresentam a mesma organização básica, sendo constituídas por duas camadas lipídicas responsáveis pela estrutura destas membranas. Cada tipo de membrana tem suas proteínas características, principais responsáveis pelas funções da membrana. A membrana plasmática possui grande variedade de proteínas, que podem ser classificadas em dois grandes grupos: as integrais ou intrínsecas e as periféricas ou extrínsecas, tomando-se por base a facilidade de extraí-las da bicamada lipídica.

As proteínas integrais estão firmemente associadas aos lipídios e só podem ser separadas da fração lipídica através do emprego de detergentes. As proteínas extrínsecas podem ser isoladas facilmente, bastando reduzir a concentração iônica da solução aquosa de extração.

O modelo atualmente mais aceito para a estrutura da membrana é o do mosaico fluido, que postula a existência de um mosaico de moléculas protéicas colocadas em uma camada fluida de lipídios. Moléculas de hidratos de carbono associam-se a proteínas da membrana, para formar glicoproteínas, e a lipídios, formando glicolipídios que, na membrana plasmática, aparecem na face externa da membrana como componentes do glicocálix.

Nesse modelo, as moléculas da camada dupla de lipídios estão organizadas com suas cadeias apolares ( hidrofóbicas ) voltadas para o interior da membrana, enquanto as cabeças polares ( hidrofílicas ) ficam voltadas para o meio extracelular ou para o citoplasma, que meios aquosos. Essas duas camadas lipídicas estão associadas devido à interação de suas cadeias hidrofóbicas. Como as proteínas da membrana possuem resíduos hidrofílicos e hidrofóbicos, admite-se que fiquem mergulhadas total ou parcialmente na camada lipídica. A membrana pode ser considerada como constituída por uma camada hidrofóbica média e duas camadas hidrofílicas, uma interna e outra externa.

Existe forte assimetria entre as duas faces da membrana plasmática, tanto na composição de lipídios como nas proteínas. Por exemplo, na membrana dos eritrócitos a camada lipídica externa é mais rica em fosfatidilcolina, enquanto na camada lipídica em contato com o citoplasma predominam fosfatidiletanolamina ( lecitina ) e fosfatidilserina.

Numerosas evidências demonstram que a superfície celular é dotada de certo grau de especificidade, que permite às células se reconhecerem mutuamente e estabelecerem certos tipos de relacionamento. As células semelhantes se reconhecem e aderem especificamente umas às outras, rejeitando as células diferentes e o contato de células semelhantes e que estão proliferando pode inibir as divisões mitóticas, regulando assim o grau de proliferação.

Transporte através da membrana:

Os componentes hidrofóbicos, solúveis nos lipídios, atravessam facilmente a membrana, por ser esta constituída de uma bicamada lipídica , como é o caso dos ácidos graxos, hormônios esteróides e anestésicos.

As substâncias hidrófilas, insolúveis nos lipídios, penetram nas células com mais dificuldade, dependendo do tamanho da molécula e também de suas características químicas.

A configuração molecular poderá permitir que a substância seja transportada por intermédio de um dos mecanismos especiais desenvolvidos durante a evolução, como o transporte ativo e a difusão facilitada.

Permeabilidade à água:

A membrana celular é muito permeável à água. Colocadas em uma solução hipotônica, as células aumentam de volume devido à penetração de água. Se o aumento de volume for muito acentuado, a membrana se rompe e o conteúdo da célula extravasa, fenômeno conhecido como lise celular.

Quando colocadas em solução hipertônica, as células diminuem de volume devido à saída de água. Havendo entrada ou saída de água, a forma da célula também se altera, sendo que nas soluções isotônicas, o volume e a forma da célula não se alteram.

Nas células das plantas ocorre fenômeno semelhante ao observado nas dos animais, mas as consequências são diferentes devido à parede de celulose. Em solução hipertônica, as células das plantas perdem água e diminuem de volume, separando-se o citoplasma da parede celular que é rígida no fenômeno chamado plasmólise. O aumento de volume sofrido por uma célula vegetal, ao passar de uma solução hipertônica para uma solução hipotônica chama-se deplasmólise.

Difusão Passiva:

Muitas substâncias penetram nas células ou delas saem por difusão passiva, isto é, como a distribuição do soluto tende a ser uniforme em todos os pontos do solvente, o soluto penetra na célula quando sua concentração é menor no interior celular do que no meio externo, e sai da célula no caso contrário. Neste processo não há consumo de energia.

Transporte Ativo:

Neste caso há consumo de energia e a substância pode ser transportada de um local de baixa concentração para um outro de alta concentração. O soluto na difusão ativa pode ser transportado contra um gradiente. O transporte ativo é bloqueado pelos inibidores da respiração como o dinitrofenol, cianetos, azida, e iodoacetato, inibidores da síntese de ATP.

Difusão Facilitada:

Numerosas substâncias atravessam a membrana de certas células a favor de um gradiente, porém o fazem independentemente de gasto energético e em velocidade maior do que seria de esperar se fosse uma difusão passiva. Este tipo de transporte é chamado difusão facilitada e sua velocidade não é proporcional à concentração de soluto, exceto em concentrações muito baixas.

Transporte em quantidade:

O transporte em quantidade para dentro da célula, também chamado endocitose, é feito por dois processos denominados fagocitose e pinocitose. Quando a transferência de macromoléculas tem lugar em sentido inverso, isto é, do citoplasma para o meio extracelular, o processo recebe o nome genérico de exocitose.

- Fagocitose: É o nome dado ao processo pelo qual a célula, graças à formação de pseudópodos, engloba, no seu citoplasma, partículas sólidas. A fagocitose é um processo seletivo, conforme pode ser observado no exemplo da fagocitose de paramécios pelas amebas. Nos mamíferos, a fagocitose é feita por células especializadas na defesa do organismo, como os macrófagos.

- Pinocitose: É o nome dado ao processo pelo qual a célula, graças à delgadas expansões do citoplasma, engloba gotículas de líquido. Formam-se assim vacúolos contendo líquido, que se aprofundam no citoplasma tornando-se cada vez menores, o que sugere uma transferência de líquido para o hialoplasma. Muitas células exibem esse fenômeno, como os macrófagos e as células endoteliais dos capilares sangüíneos. No processo da pinocitose formam-se longas projeções laminares da superfície celular, visíveis ao microscópio óptico, que dão origem a vesículas também grandes no processo chamado de macropinocitose. A micropinocitose é de ocorrência mais geral e dá origem a vesículas menores, visíveis somente no microscópio eletrônico.

Especializações da membrana plasmática:

- Interdigitações: São saliências e reentrâncias da membrana celular que se encaixam em estruturas complementares das células vizinhas.

- Desmosomas: Cada desmosoma tem a forma de uma placa arredondada e é constituído pelas membranas de duas células vizinhas. Devido à função de adesão e à sua distribuição descontínua, o desmosoma é também chamado de macula adherens.

- Zônula de Adesão: É uma formação encontrada em certos epitélios de revestimento, circundando a parte apical das células. Sua estrutura é semelhante à dos desmosomas, porém a zônula de adesão é um cinto contínuo em volta da célula. As suas funções são promover a adesão entre as células e oferecer local de apoio para os filamentos que penetram nos microvilos das células epiteliais com orla em escova.

- Zônula Oclusiva: É uma faixa contínua em torno da zona apical de certas células epiteliais que veda completamente o trânsito de material por entre as células. Outra função da zônula oclusiva, também chamada junção oclusiva, é permitir a existência de potenciais elétricos diferentes, conseqüência de diferenças na concentração iônica entre as duas faces da lâmina epitelial.

- Complexo Juncional: Está presente em vários epitélios próximo à extremidade celular livre, sendo constituído dos seguintes elementos: zônula oclusiva, zônula de adesão e uma fileira de desmosomas. O complexo juncional é uma estrutura de adesão e vedação.

Citoplasma:

Os primeiros citologistas acreditavam que o interior da célula viva era preenchido por um fluido homogêneo e viscoso, no qual estava mergulhado o núcleo. Esse fluido recebeu o nome de citoplasma.

Além da parte fluida, o citoplasma contém bolsas e canais membranosos e organelas ou orgânulos citoplasmáticos, que desempenham funções específicas no metabolismo da célula eucarioente.

Ectoplasma e Endoplasma:

Na periferia do citoplasma, o citosol ( líquido citoplasmático ) é mais viscoso, tendo consistência de gelatina mole e é chamado de ectoplasma. Na parte mais central da célula situa-se o endoplasma de consistência mais fluida.

Ciclose:

O citosol contém principalmente proteínas dissolvidas, eletrólitos, glicose, quantidades diminutas de compostos lipídicos e encontra-se em contínuo movimento, impulsionado pela contração rítmica de certos fios de proteínas presentes no citoplasma. Os fluxos de citosol constituem o que os biólogos denominam ciclose. Sua velocidade aumenta com a elevação da temperatura e diminui em temperaturas baixas, assim como na presença de anestésicos e na falta de oxigênio.

Movimento Amebóide:

O movimento amebóide é a capacidade que alguns tipos de células têm de alterar rapidamente a consistência de seu citosol, gerando fluxos internos que permitem à célula mudar de forma e se movimentar. Podemos observar esse tipo de movimento em muitos protozoários e em alguns tipos de células de animais multicelulares.

Retículo Endoplasmático:

É uma rede de estruturas tubulares e vesiculares achatadas, sendo que os túbulos e as vesículas são interconectados uns aos outros. Por outro lado, suas paredes são formadas por membranas de bicamadas lipídicas, contendo grandes quantidades de proteínas, de forma semelhante à membrana celular. Podemos distinguir dois tipos de retículo endoplasmático: o retículo endoplasmático rugoso ou granular ( RER ) e o retículo endoplasmáticos liso ou agranular ( REL ).

O RER também é chamado de ergastoplasma e é formado por sacos achatados, cujas membranas têm aspecto verrugoso devido à presença de grânulos ( ribossomos ) aderidos à sua superfície externa, voltada para o citosol. O REL é formado por estruturas membranosas tubulares, sem ribossomos aderidos e, portanto, de superfície lisa.

Funções do Retículo Endoplasmático:

- Produção de Lipídios: A lecitina e o colesterol são exemplos de componentes lipídicos que existem em todas as membranas celulares e são produzidas no REL. Outros tipos de lipídios produzidos são os hormônios esteróides, dentre os quais estão a testosterona e o estrógeno ( hormônios sexuais produzidos nas células das gônadas de animais vertebrados);

- Desintoxicação: O REL participa dos processos de desintoxicação do organismo, sendo que nas células do fígado as substâncias tóxicas são absorvidas e posteriormente são modificadas ou destruídas, de modo a não causarem danos ao organismo. A atuação do retículo das células hepáticas permitem eliminar parte do álcool, medicamentos e outras substâncias potencialmente nocivas que ingerimos.

- Armazenamento de Substâncias: Os vacúolos das células vegetais são exemplos de bolsas membranosas derivadas do REL que crescem pelo acúmulo de soluções aquosas ali armazenadas.

- Produção de Proteínas: As proteínas fabricadas no RER ( devido à presença dos ribossomos ) penetram nas bolsas e se deslocam em direção ao aparelho de Golgi, passando pelos estreitos e tortuosos canais do REL.

Complexo de Golgi:

O complexo de Golgi está presente em praticamente todas as células eucariontes e em geral é formado por quatro ou mais camadas empilhadas de delgadas vesículas achatadas chamadas de dictiossomo, que situam-se próximas ao núcleo.

Funções do Complexo de Golgi:

- Secreção de Enzimas Digestivas: As enzimas digestivas do pâncreas são exemplo de enzimas produzidas no RER e levadas até as bolsas do complexo de Golgi, onde são empacotadas em pequenas bolsas, que se desprendem dos dictiossomos e se acumulam em um dos pólos da célula pancreática. A produção de enzimas digestivas pelo pâncreas é apenas um entre muitos exemplos do papel do complexo de Golgi nos processos de secreção celular.

- Formação do Acrossomo do Espermatozóide: O acrossomo é uma bolsa de enzimas digestivas do espermatozóide maduro, que irão perfurar as membranas do óvulo e permitir a fecundação.

- Formação da Lamela Média em Células Vegetais: A lamela média é a primeira membrana que separa duas células recém - originadas da divisão celular. Os dictiossomos acumulam o polissacarídio pectina, que é eliminado entre as células – irmãs recém – formadas, constituindo a primeira separação entre elas e, mais tarde, a lâmina que as mantém unidas.

Lisossomos:

Os lisossomos são bolsas circundadas por típica membrana de bicamada lipídica e cheias com grande número de pequenos grânulos, que são agregados protéicos de enzimas hidrolíticas ( digestivas ) capazes de digerir diversas substâncias orgânicas. São originados no complexo de Golgi e estão presentes em praticamente todas as células eucariontes.

Tipos de Lisossomos:

- Lisossomo Primário: É o lisossomo propriamente dito, ou seja, a vesícula possuindo no seu interior as enzimas digestivas.

- Lisossomo Secundário: Denomina-se também de Vacúolo Digestivo e resulta da fusão do lisossomo primário com a partícula englobada.

- Corpúsculo Residual: É a vesícula lisossômica que por exocitose elimina na periferia celular o material não assimilado.

- Vacúolo Autofágico: É quando a vesícula lisossômica digere uma partícula pertecente à própria célula. A autofagia é uma atividade indispensável à sobrevivência da célula.

Funções dos Lisossomos:

- Digestão Intracelular: A digestão ocorrerá no interior dos vacúolos digestivos, que são bolsas originadas pela fusão do lisossomo com o fagossomo ou pinossomo e contêm partículas capturadas do meio externo.A digestão intracelular pode ser classificada em: Autofagia – quando os lisossomos digerem uma partícula pertencente à própria célula e Heterofagia – quando a partícula digerida pelos lisossomos é proveniente do meio extracelular.

- Desaparecimento da Cauda do Girino: A regressão da cauda dos girinos se dá pela autodestruição de células pelas enzimas lisossômicas. O material resultante da autodigestão da cauda entra na circulação sangüínea e é reutilizado.

- Autofagia Pós – Morte.

Peroxissomos:

Os peroxissomos são, em termos físicos, semelhantes aos lisossomos, mas diferem em dois aspectos importantes: Primeiro acredita-se que sejam formados por auto – replicação ( ou talvez por brotamento do REL ) e não pelo complexo de Golgi; Segundo que eles contêm exidases e não hidrolases. Além de conterem enzimas que degradam gorduras e aminoácidos, têm também grandes quantidades da enzima catalase, que converte o peróxido de hidrogênio ( água oxigenada ) em água e gás oxigênio.

Os peroxissomos estão presentes em grandes quantidades nas células de defesa como os macrófagos e também existem nas células vegetais, onde participam do processo da fotorespiração. A função dos peroxissomos no metabolismo celular ainda é pouco conhecida, mas acredita-se que participem dos processos de desintoxicação da célula.

Mitocôndrias ( Condrioma ) :

As mitocôndrias são formadas principalmente por duas bicamadas lipídicas: uma mebrana externa e outra membrana interna. Enquanto a membrana externa é lisa, a membrana interna possui inúmeras pregas chamadas cristas mitocondriais, nas quais se fixam enzimas oxidativas. A cavidade interna das mitocôndrias é preenchida por um fluido denominado matriz mitocondrial contendo grande quantidade de enzimas dissolvidas, necessárias para a extração de energia dos nutrientes.

As mitocôndrias são verdadeiras “casas de força” das células, pois produzem energia para todas as atividades celulares. Sua composição química é riquíssima, notando-se principalmente a presença de DNA, RNA, proteínas, carboidratos, enzimas, ATP ( adenosina – trifosfato ), ADP ( adenosina – difosfato ), etc. São encontradas nas células eucariontes, sendo substituídas pelos mesossomos nas bactérias.

No interior das mitocôndrias ocorre a respiração celular, que é o processo em que moléculas orgânicas de alimento reagem com gás oxigênio, transformando – se em gás carbônico e água e liberando energia.

Toda mitocôndria surge da reprodução de uma outra mitocôndria, sendo que a divisão da mitocôndria denomina-se Condrocinese ou Condrogênese.

Funções da Mitocôndria:

- Produção de Energia;

- Respiração Celular através do Ciclo de Krebs e da Cadeia Respiratória.

Plastos:

Os plastos são orgânulos citoplasmáticos encontrados nas células de plantas e de algas.

Os plastos são classificados em:

- Cromoplastos: São plastos coloridos que armazenam pigmentos fotossintetizantes.

Plastos Pigmentos Cor
Cloroplastos Clorofila Verde
Xantoplastos Xantofila Amarelo
Eritroplastos Eritrofila Vermelho
Cianoplastos Cianofila Azul
Feoplastos Feofila Parda

- Leucoplastos : São plastos incolores que armazenam substâncias nutritivas como os Amidoplastos ( amido ), os Oleoplastos ( óleos ) e os Proteoplastos ( proteínas ).

Os cloroplastos são orgânulos citoplasmáticos discóides que apresentam duas membranas envolventes e inúmeras membranas internas, que formam pequenas bolsas discoidais e achatadas chamadas tilacóides. Os tilacóides se organizam uns sobre os outros e formam estruturas cilíndricas que lembram pilhas. Cada pilha é um granum, que significa grào em latim. O espaço interno do cloroplasto é preenchido por um fluido viscoso chamado estroma, que corresponde à matriz das mitocôndrias e contém DNA, enzimas e ribossomos. Os cloroplastos são as centrais energéticas da própria vida.

Funções dos Plastos:

- Participação da Fotossíntese ( Cromoplastos );

- Armazenamento de Substâncias Nutritivas ( Leucoplastos ).

Nas células meristemáticas encontramos uma vesícula primitiva denominada Proplasto, que na presença de luz evolui para cromoplasto e na ausência de luz evolui pra leucoplasto. Os proplastos são pequenas bolsas esféricas, contendo em seu interios DNA, enzimas e ribossomos, mas não há tilacóides e nem clorofila. São capazes de se dividir e são herdados de geração em geração celular.

Centríolos:

Os centríolos são estruturas citoplasmáticas que estão presentes na maioria dos organismos eucariontes, com exceção das plantas angiospermas ( frutíferas ) . O centríolo é um cilindro cuja parede é constituída por nove conjuntos de três microtúbulos e geralmente ocorrem aos pares nas células.

Os centríolos são desprovidos de membrana, são constituídos por túbulos de natureza protéica ( tubulina ) e recebem inúmeras denominações de acordo com as funções que exercem como : diplossomos, áster, cinetossomo, blefaroplastos, etc. Os centríolos originam estruturas locomotoras denominadas cílios e flagelos, que diferem entre si quanto ao comprimento e número por célula e possuem um eixo de sustentação chamado axonema ( envolvido por uma membrana lipoprotéica ) .

Os flagelos são longos e pouco numerosos e executam ondulações que se propagam da base em direção a extremidade livre. Os cílios são curtos e muito numerosos e executam um movimento semelhante ao de um chicote, com a incrível freqüência de 10 a 40 batimentos por segundo.

Funções de Cílios e Flagelos:

- Locomoção da Célula;
- Movimentação de Líquido Extracelular;
- Limpeza das Vias Respiratórias.

Função dos Centríolos:

- Orientar a Divisão Celular, pois originam uma estrutura denominada fuso mitótico, onde se prendem os cromossomos;
- Originar Cílios e Flagelos.

Núcleo:

Durante o período em que a célula não se encontra em divisão é denominado intérfase, falando-se portanto, do núcleo interfásico.
O núcleo interfásico dos eucariontes é constituído pela carioteca, nucleoplasma, cromatina ( cromossomos ) e nucléolo.

Generalidades Sobre o Núcleo:

As células eucariontes geralmente apresentam apenas um núcleo, mas podem existir células com dois ou mais núcleos. Há, portanto, células mononucleadas, binucleadas e multinucleadas, respectivamente.

Embora a maioria das células eucarióticas sejam nucleadas, existem alguns tipos de células especializadas, no corpo de alguns organismos multicelulares, em que o núcleo desaparece durante o período de maturação dessas células, dando origem a células anucleadas. É o caso das hemácias humanas, que são células anucleadas do sangue.

Essas células provêm principalmente de células nucleadas da medula óssea vermelha que, durante o processo de diferenciação em hemácias, perdem o núcleo.

As células anucleadas têm curto período de vida, havendo necessidade de serem constantemente produzidas e repostas. A presença do núcleo é, portanto, indispensável à maturação da vida. O núcleo, através dos cromossomos, coordena e comanda todas as funções vitais da célula.

Membrana Nuclear ou Carioteca:

A membrana nuclear ou carioteca separa o material nuclear do citoplasma. É formada por duas membranas lipoprotéicas, com organização estrutural semelhante às demais membranas celulares. Essas membranas são separadas entre si por um espaço denominado Espaço Perinuclear. A membrana interna apresenta na sua face interna, um espessamento chamado de lâmina, que é a parte da matriz nuclear.

A mambrana externa apresenta ribossomos na face citoplasmática. A membrana externa do envoltório nuclear se continua com o retículo endoplasmático do citoplasma, razão pela qual é considerada uma porção desta retículo que envolve o conteúdo nuclear.

A membrana nuclear não é contínua, estando interompida por poros, que estabelecem comunicações do citoplasma com o interior do núcleo. Os poros, são constituídos por um complexo de monômeros protéicos formando unidades que se associam limitando um canal. No entanto, tem se demonstrado que a passagem do material do citoplasma para o núcleo, ou vice-versa, não é livre e tambem se observam diferenças marcantes de célula para célula.

Nucleoplasma:

Apresenta-se como uma solução aquosa de proteínas, metabólitos e íons que preenchem o espaço entre a cromatina e os nucléolos. Entre as proteínas do nucleoplasma estão as enzimas da glicólise, que contribuem para a produção de energia, no núcleo interfásico. Além destas enzimas foram descritas várias outras tais como: as DNA-polimerase e as RNA-polimerases. Entre os metabólitos, encontram-se os intermediários da glicólise e da via das pentoses, coenzimas, íons e nucleosídeos.

Cromatina e Cromossomos:

Quando a célula não esta em divisão, os cromossomos apresentam-se como fios muito finos, dispessos no nucleoplasma recebendo o nome de cromatina.

Os cromossomos só se tornam bem visiveis individualizados ao microscópio óptico durante a divisão celular quando sofrem um processo chamado condensação. Neste processo, tornam-se mais curtos e mais espessos, que facilita a visualização.

Cada cromossomo é formado por uma única e longa molécula de DNA, associada a várias moléculas de Histona ( proteína básica ).

Heterocromatina e Eurocromatina

- Heterocromatina: corresponde a regiões do cromossomo que permanecem muito condensadas durante a interfase mantendo aparentemente, o tipo de condensação adotado pelo restante da cromatina somente durante a divisão celular. Verificou-se que a heterocromatina é inativa na transcrição do DNA em RNA. É, portanto, uma região do cromossomo que nunca entra em atividade de síntese de RNA, sendo geneticamente inativa.

- Eurocromatina: corresponde a regiões menos condensadas do cromossomo interfásico e os genes contidos nos cromômeros nela existentes podem entrar em atividade. Na eurocromatina há, portanto, intesna síntese de RNA.

Classificação dos Cromossomos:

Quando uma célula vai entrar em divisão, os cromossomos duplicam-se ainda na interfase. Cada cromossomo produz um outro idêntico a ele e esses dois filamentos cromossomicos, agora denominados cromatides ficam unidos por uma região denominada centrômero.

Os cromossomos podem ser classificados em 4 tipos básicos, depentendo da localização do centrômero:

- Cromossomo Metacêntrico: Centrômero bem no centro, formando dois braços do mesmo tamanho.

- Cromossomo Submetacêntrico: Centrômero deslocado da região central, podendo ser notados dois braços de comprimentos diferentes.

- Cromossomo Acrocêntrico: Centrômero próximo a uma de umas extremidades, formando um braço bem longo e outro bem pequeno.

- Cromossomo Telocêntrico: Centrômero terminal. Nesse caso, o cromossomo é formado por um só braço.

Essa classificação só é possivel com os cromossomos condensados, pois somente assim eles são visiveis individualmente.

Nos mamíferos do sexo feminino, o cromossoma X condensado é observado no interios do núcleo ou associado ao envoltório nuclear, como uma partícula esferica que se cora fortemente, à qual se dá o nome de cromatina sexual. A presença ou não de cromatina sexual permite, pois, o diagnóstico citológico do sexo.

Nucléolo:

É um corpúsculo denso, não delimitado por membrana, mergulãdo no nucleoplasma. É uma estrutura sempre presente nas celulas eucarioticas, podento haver mais de um nucléolo por núcleo interfásico. Durante a divisão celular, o nucléolo desaparece.

O nucléolo é uma região de intensa síntese de ácido ribonucleico ribossomico ( RNAr ). Essa síntese ocorre em certas regiões de determinados cromossomos, denominados regiões organizadoras do nucléolo. O nucléolo corresponde, portanto, a uma região de grande concentração de ribonucleoproteínas, RNAr, ao redor de um trecho de um cromossomo.

Divisão Celular:

Existem basicamente dois tipos de divisão celular: a mitose e a meiose.

Uma célula, dividindo-se por mitose, dá origem a duas novas células com o mesmo número de cromossomos da célula inicial. A mitose é importante no crescimento dos organismos multicelulares e nos processos de regeneração de tecidos do corpo.

Na meiose, uma célula dá origem a quatro novas células com a metade do numero de cromossomos da célula inicial. A meiose é importante para a variabilidade gênica, sendo um tipo de divisão que ocorre no processo de formação do gametas nos individuos que apresentam reprodução sexual.

Ciclo Celular:

O ciclo é dividido em duas etapas básicas: a intérfase e a mitose. Tanto a intérfase como a mitose apresentam-se subdivididas em períodos ou fases. Os períodos da interfase são: G1, S e G2. As Fases da mitose são: prófase, metáfase, anáfase e telófase. A intérfase é sempre a fase mais demorada do que a mitose, correspondendo a 90% a 95% do tempo total gasto por uma célula durante o seu ciclo.

Intérfase:

Na intérfase o núcleo das células apresenta: Carioteca, nucleoplasma, nucléolo e cromatina, característicos. Nesse período há intensa atividade celular e síntese de RNA. Quando a célula inicia divisão, observa-se alterações no núcleo que vão caracterizar as fases da mitose.

É na intérfase que ocorre a duplicação dos cromossomos, antes de iniciar a divisão. A intérfase é caracterizada pelos períodos: G1 ( quantidade de DNA constante ), S ( duplicação do DNA ) e G2 ( inicia-se a mitose, quantidade de DNA retorna à quantidade inicial ).

Mitose:

- Prófase: Fase inicial da mitose, nota-se alterações no núcleo e no citoplasma, os cromossomos já duplicados comçam a se condensar, tornando-se visíveis. Enquanto os cromossomos estão se condensando, o nucléolo começa a se tornar menos evidente, desaparecendo ao final da prófase. No citoplasma ocorre modificações no centro celular e nos microtúbulos do citoesqueleto. No início da prófase, os microtúbulos do citoesqueleto se desorganizam e as moléculas de tubulina que os compõem ficam livres no citosol, que irão compor o fuso mitótico.

As fibras do áster dispõem-se radialmente apartir de cada centro celular. Essas fibras mais longas, agora formadas, partem de cada áster em direção à região equatorial da célula e recebe o nome de fibras polares. Ao final da prófase, surgem no centrômero de cada cromossomo duplicado duas estruturas especializadas, denominadas cinetócoros.

- Metáfase: Os cromossomos encontram-se alinhados em um mesmo plano na região equatorial da célula, denominado placa metafásica ou equatorial. Enquanto os cromossomos permanecem estacionários, verifica-se no citoplasma intensa movimentação de partículas e organelas, que se dirigem equitativamente para pólos opostos da célula.

- Anáfase: Inicia-se no momento em que o centrômero de cada cromossomo duplicado divide-se longitudinalmente, separando as cromátides-filhas. Assim que se separam, passam a ser chamados cromossomos-filhos e são puxados para os pólos opostos da célula, orientados pela fibra do fuso. Quando os cromossomos-filhos atingem os pólos das células, termina a anáfase. Assim, cada pólo recebe o mesmo material cromossômico, uma vez que cada cromossomo-filho possui a mesma informação genética.

- Telófase: Ocorre praticamente o inverso do que ocorreu na prófase: a carioteca se reorganiza, os cromossomos se descondensam, o cinetócoro e as fibras cinetocóricas desaparecem e o nucléolo se reorganiza. Os dois núcleos-filhos adquirem ao final da telófase o mesmo aspecto de um núcleo interfásico. As fibras polares não desaparecem nessa etapa, ficando restritas ao citoplasma.

Meiose:

A meiose divide-se em duas etapas: Meiose I e Meiose II.

A prófase I da meiose I foi dividida em 5 subfases consecutivas: Leptóteno, Zigóteno, Paquíteno, Diplóteno e Diacinese.

As fases da Meiose I:

Prófase I:

- Leptóteno: Cada cromossomo é formado por duas cromátides. No leptóteno, os cromossomos duplicados iniciam a sua condensação, podendo-se notar a presença de regiões mais condensadas, chamadas cromômeros.

- Zigóteno: A condensação dos cromossomos progride e os homólogos pareiam-se num processo denominado Sinapse. O início do pareamento ocorre no zigóteno e se completa no paquíteno. Na mitose não há pareamento de homólogos.

- Paquíteno: Os cromossomos homólogos já estão perfeitamente emparelhados, sendo possível visualizá-los melhor. Cada par de cromossomos homólogos possui 4 cromátides, constituindo uma tétrade ou bivalente, formada por : - Cromátides-irmãs: Originam de um mesmo cromossomo; - Cromátides- homólogas: Originam de cromossomos homólogos.

Duas cromátides homólogas podem sofrer uma ruptura na mesma altura e os dois pedaços podem trocar de lugar, realizando assim, uma Permutação ou Crossing-Over. Em virtude do crossing-over, ocorre recombinação gênica, processo importante no aumento da variabilidade gênica da espécie.

- Diplóteno: Cromossomos homólogos começam a se afastar, mas permanecem ligados por regiões onde ocorreu crossing-over. Tais regiões constituem os quiasmas. O número de quiasmas fornece, então, o número de permutações ocorridas.

- Diacinese: Continua a ocorrer condensação dos cromossomos e a separação dos homólogos. Com isso, os quiasmas vão escorregando para as pontas das cromátides, processo denominado Terminalização dos Quiasmas.

Metáfase I:

Os cromossomos duplicados e pareados permanecem dispostos no equador da célula. Os cromossomos atingem o máximo de condensação e os quiasmas mantêm os cromossomos homólogos unidos.

Anáfase I:

Caracteriza-se pelo deslocamento dos cromossomos para os pólos. O par de cromossomos homólogos separa-se, indo um cromossomo duplicado de cada par para um pólo da célula.

Não ocorre divisão do centrômero. Essa é uma importante diferença entre a anáfase da mitose e da meiose. Encontram-se 2n cromossomos não duplicados em cada pólo da célula e na meiose I encontram-se n cromossomos duplicados a esses cromossomos duplos da meiose I, isto é, às duas cromátides ligadas pelo centrômero dá-se o nome de Díades.

Telófase I:

Com a chegada das díades aos pólos, termina a anáfase I e tem início a telófase I. O que ocorre na telófase I da meiose é bastante semelhante ao que acontece na telófase da mitose: os cromossomos desespiralizam-se, a carioteca e o nucléolo reorganizam-se e ocorre a citocinese.

As Fases da Meiose II:

É extremamente semelhante à mitose. A formação de células haplóides apartir de outras haplóides só é possível porque ocorre, durante a meiose II, a separação das cromátides que formam as díades. Cada cromátide de uma díade dirige-se para um pólo diferente e já pode ser chamada cromossomo-irmão.

Bibliografia:

• Amabis & Martho - Biologia 1 das células : Origem da vida, Citologia, Histologia e Embriologia - Editora Moderna – 1º Edição;
• Sônia Lopes – Bio 1 – Editora Saraiva;
• Junqueira & Carneiro – Biologia Celular e Molecular – Editora Guanabara Koogan – 6º Edição;
• Guyton & Hall – Tratado de Fisiologia Médica – Editora Guanabara Koogan – 9º Edição.