De onde vêm as células?

Às vezes você morde seu lábio ou rala seu joelho sem querer, mas em questão de dias, a ferida cicatriza. É mágica? Ou existe outra explicação?

A cada dia, a cada hora, a cada segundo, um dos eventos mais importantes para a vida está acontecendo em seu corpo – células estão se dividindo. Quando as células se dividem, elas fazem novas células. Uma única célula se divide e faz duas células, e estas duas células, em seguida, se dividem fazendo quatro células, e assim por diante. Chamamos este processo de "divisão celular" e "reprodução celular ", porque as novas células são formadas quando as células velhas se dividem. A capacidade das células de se dividirem é única dos organismos vivos. 

Por que as células se dividem?

As células se dividem por muitas razões. Por exemplo, quando você rala seu joelho, as células se dividem para substituir as células velhas, mortas ou danificadas. Células também se dividem para que as coisas vivas possam crescer. Quando os organismos crescem, não é porque as células estão ficando maiores. Organismos crescem porque as células estão se dividindo para produzir mais e mais células. No corpo humano, as células se dividem quase dois trilhões de vezes todos os dias.

Observe células em divisão nesse vídeo em time-lapse de uma célula animal (topo) e da bactéria de E. coli (abaixo). O vídeo comprime 30 horas de divisão celular mitótica em poucos segundos. (Video do National Institute of Genetics).

Quantas células há em seu corpo?

Você e eu começamos como uma única célula, ou o que chamamos de zigoto. Quando for adulto, você terá trilhões de células. Esse número depende do tamanho da pessoa, mas os biólogos calculam que ele esteja em torno de 37 trilhões de células. Sim, são trilhões, com um "T".

Como as células sabem o momento de se dividirem?

Na divisão celular, a célula que está se dividindo é chamada de "célula-mãe". A célula-mãe se divide em duas “células-filhas". O processo então se repete, e é o que chamamos de ciclo celular.

As células regulam sua divisão comunicando-se umas com as outras através de sinais químicos, que são proteínas especiais chamadas ciclinas. Esses sinais funcionam como interruptores que dizem às células quando começar a se dividir e, mais tarde, quando parar de se dividir. É importante que as células se dividam para que você possa crescer e para que seus cortes se curem. É também importante que as células parem de se dividir no tempo certo. Se uma célula não para de se dividir quando ela deveria parar, isto pode levar a uma doença chamada câncer.  

Algumas células, como as células da pele, estão constantemente se dividindo. Precisamos fazer continuamente novas células da pele para substituir as células da pele que perdemos. Você sabia que perdemos 30.000 a 40.000 células mortas da pele a cada minuto? Isso significa que nós perdemos cerca de 50 milhões de células a cada dia. Esta é uma grande quantidade de células da pele para substituir, o que faz com que a divisão celular das células da pele seja tão importante. Outras células, como os neurônios e as células do cérebro, dividem-se com frequência muito menor.

Como as células se dividem

Dependendo do tipo celular, existem duas maneiras por meio das quais as células se dividem – mitose e meiose. 

Cada um desses tipos de divisão celular têm características especiais. (…) que são réplicas uma da outra e que têm o mesmo número de cromossomos. Este tipo de divisão celular é importante para o crescimento, cura e manutenção dos tecidos. Na meiose, uma célula se divide em duas células que têm metade do seu número de cromossomos. A redução do número de cromossomos para metade é importante para a reprodução sexual e proporciona diversidade genética.

Divisão celular por mitose

Mitose é a divisão celular por meio da qual as células somáticas – ou células não-reprodutivas – se dividem. Células somáticas compõem a maioria dos tecidos e órgãos do seu corpo, incluindo a pele, músculos, pulmões, intestino, e células do cabelo. As células reprodutivas (como os óvulos) não são células somáticas.

Na mitose, uma coisa importante de se lembrar é que cada uma das células-filhas têm os mesmos cromossomos e DNA que a célula-mãe. As células-filhas geradas pela mitose são chamadas de células diplóides. Células diplóides têm dois conjuntos completos de cromossomos. Uma vez que as células-filhas têm cópias exatas de DNA de suas células-mãe, nenhuma diversidade genética é criada através da mitose em células normais e saudáveis.

O ciclo celular da mitose

Antes que uma célula comece a se dividir, ela está em "intérfase". Pode parecer que as células têm que estar constantemente se dividindo (lembre-se que há 2 trilhões de divisões celulares em seu corpo todos os dias), mas na verdade, cada célula passa a maior parte do tempo em intérfase. Intérfase é o período em que uma célula está se preparando para se dividir e iniciar o ciclo celular. Durante este período, as células estão reunindo nutrientes e energia. A célula-mãe também está fazendo uma cópia do seu DNA para compartilhá-lo igualmente entre as duas células-filhas.

O processo de divisão celular por mitose têm várias etapas ou fases do ciclo celular – intérfase, prófase, prometáfase, metáfase, anáfase, telófase e citocinese – para fazer as novas células diplóides com sucesso.

Quando uma célula se divide durante a mitose, algumas organelas são distribuídas entre as duas células-filhas. Por exemplo, as mitocôndrias são capazes de crescer e se dividir durante a intérfase, de modo que cada célula-filha tenha mitocôndrias suficientes. O complexo de Golgi, no entanto, se decompõe antes da mitose e se reagrupa em cada uma das novas células-filhas. Muitos dos detalhes sobre o que acontece com as organelas antes, durante e depois da divisão celular estão sendo pesquisados atualmente. (Você pode ler mais sobre partes da células e organelas clicando aqui.)

Divisão celular por meiose 

A meiose é a outra forma principal através da qual as células se dividem. A meiose é a divisão celular que gera células sexuais, como óvulos femininos ou espermatozóides masculinos. O que é importante lembrar sobre a meiose? Na meiose, cada nova célula contém um conjunto único de informação genética. Depois da meiose, as células do esperma e dos óvulos podem juntar-se para criar um novo organismo.

A meiose explica por que existe diversidade genética em todos os organismos que se reproduzem sexualmente. Durante a meiose, uma pequena porção de cada cromossomo se quebra e se liga a outro cromossomo. Este processo é chamado de "permutação" ou "recombinação genética." Recombinação genética é a razão pela qual os irmãos gerados a partir de óvulos e espermatozóides vindos dos mesmos pais podem ter aparências muito diferentes entre si.

O ciclo celular meiose

A meiose têm dois ciclos de divisão celular, convenientemente chamados de Meiose I e Meiose II. A Meiose I reduz pela metade o número de cromossomos e é também quando a recombinação genética acontece. A Meiose II reduz pela metade a quantidade de informação genética em cada cromossomo de cada célula. O resultado final são quatro células-filhas, chamadas de células haplóides. As células haplóides têm apenas um conjunto de cromossomos - metade do número de cromossomos da célula-mãe.

Antes de a Meiose I começar, a célula passa por intérfase. Assim como na mitose, a célula-mãe usa esse tempo para se preparar para a divisão celular, acumulando nutrientes e energia e fazendo uma cópia do seu DNA. Durante as próximas etapas da meiose, pedaços deste DNA serão trocados durante a recombinação genética e, em seguida, ele será dividido entre quatro células haplóides.

Então lembre-se, mitose é o que nos ajuda a crescer e meiose é o que faz com que cada um de nós seja único!

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Referências:

Bianconi E, Piovesan A, Facchin F, Beraudi A, Casadei R, Frabetti F, Vitale L, Pelleri MC, Tassani S, Piva F, Perez-Amodio S, Strippoli P, Canaider S. Ann. An estimation of the number of cells in the human body.  Retrieved March 14, 2014 from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23829164.