A prófase é o primeiro estágio da divisão celular por mitose e meiose. É a fase posterior à fase de síntese do DNA (fase S do ciclo celular). Nesse estágio, os cromossomos atingem um alto grau de condensação e individualidade.
Na meiose, existem duas profases, que são muito diferentes uma da outra e da mitose. Apenas na prófase I meiótica, por exemplo, ocorre a recombinação. Essa fase é dividida em diferentes estágios: leptoteno, zigoteno, paquiteno, diploteno e diacinese.
Prófase. Leomonaci98, do Wikimedia Commons
Durante a prófase, além da condensação alcançada pelos cromossomos duplicados, os processos de mudança ocorrem no nível extra-nuclear. O evento citoplasmático mais importante durante a prófase é a formação do fuso acromático em cada pólo celular. Isso permite que os cromossomos sejam mobilizados em estágios sucessivos de divisão celular para garantir sua segregação correta.
Existem diferenças importantes entre as divisões celulares em células animais e células vegetais. Alguns serão mencionados mais tarde. Ao todo, entretanto, há uma reorganização completa da célula.
Portanto, a mitose e a meiose se concentram no destino do DNA e do núcleo. Mas a verdade é que quando uma célula se divide, ela divide tudo e tudo participa do processo.
Assim, todos os componentes celulares sofrem mudanças radicais durante as profases da mitose e meiose. O retículo endoplasmático e o complexo de Golgi parecem desaparecer: porém, apenas mudam sua estrutura. Mitocôndrias e cloroplastos também se dividem, dando origem a novas organelas.
Prófase na mitose
Divisão celular por mitose. Retirado de es.wikipedia.org
Prófase animal
As células animais têm um único centríolo. Após a conclusão da síntese de DNA em preparação para a mitose, o centríolo também se prepara para se dividir.
Os centríolos são constituídos por um par de estruturas idênticas chamadas diplossomas, perpendiculares entre si. Estes se separam, e cada um será um molde para a gênese de um novo. A síntese do novo diplossoma ocorre à medida que cada antigo diplossoma migra para pólos opostos da célula.
O outro evento que define a prófase, e que é compartilhado com as células vegetais, é a compactação da cromatina. Este é talvez o elemento citológico mais notável da prófase durante a divisão celular.
O DNA atinge um alto grau de compactação e, pela primeira vez, é observado como um cromossomo morfologicamente individualizado.
Os cromossomos compactados envolvem as cromátides irmãs de cada um deles, ainda unidas pelo mesmo centrômero. Embora esse centrômero seja realmente duplo, ele se comporta como um único.
Os cromossomos serão vistos como um X, porque são duas cromátides de cópia anexadas ao mesmo centro. Portanto, cada célula na prófase terá um número duplo de cromátides, em comparação com um número de centrômeros igual ao número '2n' da espécie.
Ou seja, uma célula mitótica prófase é diplóide em número de centrômeros, mas tetraplóide (4n) em número de cromátides.
Prófase vegetal
Nas células vegetais, existe uma fase anterior à pró-fase chamada pré-prófase. Em preparação para a divisão celular, o vacúolo de células grandes se desintegra.
Graças a isso, uma banda citoplasmática livre ou não ocupada é formada, chamada de fragmossoma. Isso permite que o núcleo da célula vegetal se posicione em direção ao equador da célula.
Além disso, a organização cortical dos microtúbulos colapsa em direção ao mesmo local. Isso dará origem ao que é conhecido como banda pré-prófase (BPP).
A banda pré-profásica da divisão celular da planta. Retirado de en.wikipedia.org
A banda pré-profásica aparecerá primeiro como um anel, mas acabará cobrindo o núcleo. Ou seja, os microtúbulos que revestem a membrana celular internamente se mobilizarão em direção ao fragmossoma.
Então, a banda pré-prófase que circunda o núcleo equatorial permitirá organizar localmente o local onde eventualmente aparecerá o fragmoplasto que o substituirá.
Falando dinamicamente, os microtúbulos da célula vegetal vão passar de uma fase para outra sem transições óbvias. Ou seja, do arranjo cortical ao fragmossoma e daí ao fragmoplasto.
O local de todas essas mudanças estruturais na célula vegetal é o mesmo onde ocorrerá a deposição da placa celular. E, portanto, representa o plano onde a célula se dividirá.
Para todo o resto, a prófase vegetal é idêntica à observada na prófase das células animais
Prófase na meiose
A divisão meiótica. Retirado de es.wikipedia.or
Apenas na prófase I da meiose ocorre a recombinação genética. Portanto, a formação de estruturas complexas entre os cromossomos requer duas divisões na meiose.
Com a síntese anterior de DNA, as cromátides irmãs foram produzidas em cada cromossomo. Com sua compactação temos cromossomos duplos que, na meiose, também se emparelham entre homólogos.
Isso leva à geração de bivalentes (dois cromossomos homólogos em interação). Uma vez que cada um é duplicado, na verdade estamos falando sobre tétrades. Ou seja, de tétrades cromátides unidas em uma estrutura que deve ser resolvida por meio de duas divisões celulares.
No primeiro, os cromossomos homólogos serão separados, enquanto no segundo, as cromátides irmãs devem ser separadas.
Prófase I
Na prófase I meiótica, as cromátides irmãs são organizadas em estruturas protéicas compactas que constituem o eixo cromossômico central.
O complexo sinaptonêmico (CS) se formará neste eixo, o que manterá os cromossomos homólogos de acasalamento juntos. Durante a prófase I, o complexo sinaptonêmico permitirá que cromossomos homólogos entrem nas sinapses.
Nessas etapas, podem ser formados pontos de entrecruzamento, visíveis como quiasmas, onde ocorrerá o processo de recombinação genética. Ou seja, da troca física entre as moléculas de DNA participantes que definem o paquiteno.
Prófase II
A prófase II não é precedida de síntese prévia de DNA. Aqui, cromossomos duplos unidos pelo mesmo centrômero (duplo) foram herdados. Isso ocorre porque a síntese de DNA, tanto na mitose quanto na meiose, ocorre apenas na fase S (síntese) do ciclo celular.
Nesta segunda divisão teremos quatro meiócitos. Um meiócito é uma célula produto de uma divisão meiótica.
A prófase II, portanto, será responsável pela separação das cromátides irmãs dos cromossomos herdados da prófase I. Portanto, ao final do processo meiótico cada meiócito terá o conjunto haplóide de cromossomos da espécie.
Referências
- Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6ª Edição). WW Norton & Company, Nova York, NY, EUA.
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