Por Kevin Beck
Atualizado em 30 de agosto de 2022

Embora a maioria dos cursos de biologia cubram a divisão celular, poucos explicam por que a reprodução deve combinar a duplicação com mecanismos que aumentam a diversidade genética. A meiose é o processo essencial, garantindo que os descendentes possuam uma mistura única de características que melhoram a sobrevivência em ambientes em mudança.

Na biologia cotidiana, a divisão celular geralmente significa duplicação simples:uma célula cresce, replica seu DNA e se divide em duas células idênticas. Isto descreve a mitose e a fissão binária, mas ignora a intrincada e coordenada dança da meiose, que não apenas reduz pela metade o número de cromossomos, mas também embaralha o material genético.

Divisão Celular:Procariontes vs. Eucariontes

Procariontes (Bacteria e Archaea) são organismos unicelulares que não possuem organelas ligadas à membrana. Seu material genético existe como um único cromossomo circular no citoplasma, e a reprodução ocorre por crescimento, replicação do DNA e fissão binária.

Eucariotos possuem um núcleo e numerosas organelas. Seu DNA é dividido em vários cromossomos (os humanos têm 46, 23 de cada pai). As células eucarióticas geralmente se dividem por mitose, produzindo duas células-filhas idênticas, mas as células reprodutivas sofrem meiose para gerar gametas haplóides.

Noções básicas sobre cromossomos

Os cromossomos eucarióticos são feixes de DNA enrolados em proteínas histonas, formando uma cromatina compacta. Durante a divisão, a cromatina se condensa em cromossomos distintos e visíveis. Cada cromossomo contém duas cromátides irmãs idênticas unidas por um centrômero. Cromossomos homólogos – um de cada pai – emparelham-se durante a meiose para formar bivalentes.

O Ciclo Celular

As células começam na interfase, que inclui crescimento (G1), síntese de DNA (S) e posterior crescimento e preparação (G2). Após a interfase, a maioria das células entra na mitose (fase M). As células germinativas, entretanto, prosseguem para a meiose em vez da mitose.

Meiose:Visão Geral Básica

A meiose reflete a mitose em suas quatro fases – prófase, metáfase, anáfase, telófase – mas consiste em duas divisões sucessivas, produzindo quatro células haplóides em vez de duas células diplóides. As principais diferenças são o cruzamento (recombinação genética) e a classificação independente, que ocorrem durante a prófase I e a metáfase I, respectivamente.

Etapas da Meiose

Compreender a meiose vai além de memorizar nomes de fases. O primeiro evento crítico é o emparelhamento de cromossomos homólogos para formar bivalentes. Durante a prófase I, esses bivalentes passam por cruzamento, trocando pequenos segmentos de DNA. Na metáfase I, os bivalentes se alinham aleatoriamente ao longo da placa metafásica, garantindo que cada célula filha receba uma mistura de cromossomos maternos e paternos. A divisão subsequente separa os cromossomos homólogos, não as cromátides irmãs, enquanto a segunda divisão se comporta como a mitose comum, separando as cromátides.

Fases da Meiose

Prófase I: Os cromossomos se condensam, o fuso se forma, os homólogos se emparelham em bivalentes e ocorre o cruzamento.

Metáfase I: Os bivalentes se alinham aleatoriamente na placa metafásica. Com 23 pares de cromossomos, o número de arranjos possíveis é 2^23 – aproximadamente 8,4 milhões.

Anáfase I: Cromossomos homólogos separam-se em pólos opostos, produzindo dois conjuntos de cromossomos não idênticos. Cada cromossomo ainda possui duas cromátides irmãs.

Telófase I e Citocinese: A célula se divide em dois núcleos haplóides.

Prófase II, Metáfase II, Anáfase II, Telófase II: Esses estágios refletem a mitose, separando as cromátides irmãs e produzindo quatro células haplóides.

Contabilidade dos cromossomos na meiose

Em uma célula humana, a progressão é assim:

• Início da Meiose I:92 cromátides em 46 cromossomos duplicados.
• Fim da Prófase I:92 cromátides organizadas em 23 bivalentes (cada uma com quatro cromátides).
• Fim da Anáfase I:92 cromátides divididas em dois núcleos não idênticos, cada um com 23 pares de cromátides.
• Fim da Anáfase II:92 cromátides divididas em quatro núcleos distintos, cada um com 23 cromátides.
• Fim da Meiose II:Quatro gametas haplóides (espermatozoides ou óvulos) contendo 23 cromátides únicas.

Esses gametas se fundem durante a fertilização, restaurando o número diplóide (46) e fornecendo a cada cromossomo um novo homólogo.