Qual a melhor fase da divisão celular Mitótica para se fotografar e identificar os cromossomos?

Os cromossomos são longos fios de DNA associados a proteínas histonas em um arranjo complexo que pode ser visto no microscópio ótico em células na fase de metáfase da divisão celular. Essas estruturas ficam localizadas no núcleo e variam de uma espécie para outra. No homem, existem 46 cromossomos em cada célula somática.

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. Os nucleossomos próximos uns dos outros enrolam-se, formando uma espécie de mola, que é chamada de fibra cromossômica. Essa fibra associa-se a proteínas estruturais que garantem a sustentação, formando o cromonema. A condensação do cromonema leva à formação do cromossomo.

O cromossomo condensado apresenta uma região mais afilada denominada de centrômero, o local onde os microtúbulos prendem-se no momento da divisão celular. A posição dos centrômeros promove a divisão do cromossomo em duas partes: os braços cromossômicos. Assim sendo, um cromossomo simples possui dois braços e um centrômero.

Quando a célula prepara-se para a divisão celular, ocorre a duplicação dos cromossomos, originando uma estrutura idêntica que permanece conectada à outra pela proteína coesina. Essas cópias são chamadas de cromátides irmãs e continuam conectadas até o momento da divisão conhecido como anáfase.

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Nas extremidades de cada cromossomo, há uma região denominada de telômero que protege o cromossomo da degradação, garantindo sua estabilidade estrutural.

Classificação dos cromossomos

Utilizando como base os braços cromossômicos, podemos classificar os cromossomos em quatro tipos:

  • Metacêntrico: O cromossomo apresenta seu centrômero localizado bem no centro, tendo, portanto, braços do mesmo tamanho.

  • Submetacêntrico: Os braços possuem tamanho desigual, mas o centrômero é pouco deslocado do centro.

  • Acrocêntrico: Os braços possuem tamanhos diferentes, pois um é bem maior que o outro em virtude do centrômero localizado perto de uma das extremidades.

  • Telocêntrico: Nesses casos, existe praticamente um único braço por causa da posição do centrômero, que se localiza bem na extremidade do cromossomo.

Cromossomos autossomos e cromossomos sexuais

Os cromossomos podem ser sexuais ou autossomos. Os cromossomos sexuais são os responsáveis pela determinação do sexo, e os autossomos ocorrem tanto em homens quanto em mulheres. A espécie humana apresenta 46 cromossomos, sendo 44 autossomos e dois sexuais. Na mulher, encontram-se dois cromossomos sexuais X; no homem, há um cromossomo X e outro Y.

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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 da mitose é a melhor para fotografar os cromossomos?

Prófase: fase mais longa; os cromossomos começam a se condensar, o centríolo se duplica formando-se o fuso acromático (ou mitótico) e os ásteres; tanto a carioteca quanto o nucléolo desaparecem. Metáfase: melhor fase para o estudo do cariótipo; os cromossomos, já condensados, aparecem dispostos no equador do fuso.

Quando queremos observar os cromossomos qual a melhor fase da divisão celular?

Na metáfase, os cromossomos atingem o máximo grau de espiralização, o que favorece sua observação.

Qual a melhor fase da divisão celular para de se obter a maior nitidez dos cromossomos?

1. (PUC-RS) Para fazer o estudo de um cariótipo, qual a fase da mitose que seria mais adequada usar, tendo em vista a necessidade de se obter a maior nitidez dos cromossomos, em função do seu maior grau de espiralização? a) Prófase.

Por que a metáfase é a melhor fase para a análise dos cromossomos?

A melhor fase para se observar e estudar os cromossomos é a metáfase (3), porque nesse período, os cromossomos atingem o maior grau de condensação de sua cromátides irmãs. O fármaco atua na divisão celular mitótica das células, pois interfere na função dos microtúbulos, evitando-se a formação das fibras do fuso.