As células em organismos avançados não se dividem continuamente, mas de forma planejada e coordenada. Os organismos jovens crescem de forma controlada e as células dos organismos maduros não se dividem com tanta frequência. Para alcançar essa coordenação, as células usam fatores externos e internos para decidir quando se dividir.
No ciclo de célula, as células passam a maior parte do tempo no estágio de interfase onde desempenham funções especializadas e crescem. Quando fatores internos ou externos que influenciam a divisão celular lhes dizem para se dividir, eles passam por vários estágios de preparação. Em cada etapa, eles podem interromper o processo de divisão dependendo dos fatores que estão presentes.
Fatores internos que afetam a divisão celular são especialmente importantes porque ajudam a garantir que as células se dividam apenas quando novas células são necessárias para o organismo. Esses fatores incluem produtos químicos presentes na própria célula e gatilhos químicos resultantes dos sinais de outras células. Esses produtos químicos influenciam como as células e o organismo crescem e se comportam.
O ciclo celular governa a divisão celular
O ciclo celular é formado pela parte em que a célula realmente se divide e a interfase, ou parte na qual a célula não está pronta para a divisão ou está fazendo preparativos para ela.
Os quatro estágios principais do ciclo celular são os seguintes:
- Lacuna 1. A célula foi dividida com sucesso e as duas novas células-filhas estão prontas para assumir seus papéis no organismo. A maioria das células passa quase todo o tempo nesse estágio.
- Síntese. A célula decidiu se dividir e replicar seu DNA para que tenha as duas cópias necessárias de cada cromossomo.
- Gap 2. A célula está preparada para se dividir, mas deve verificar se tudo está pronto. A integridade do DNA, a presença de material celular suficiente e a verificação de sinais de outras células são realizadas.
- Mitose. Os cromossomos e o núcleo se dividem. As organelas são compartilhadas e a célula desenvolve uma nova membrana divisória. Duas células-filhas idênticas são criadas.
Os pontos em que fatores externos e internos podem influenciar o ciclo celular e o processo de divisão celular estão localizados ao longo das lacunas e mitose. Esses postos de controle permitir que sinais químicos e outros fatores impeçam o progresso. Esses são os fatores que controlam o ciclo celular e a divisão celular.
Meio ambiente e doença podem desencadear fatores internos
As duas principais características que as células verificam durante os pontos de verificação são se a célula tem material suficiente à mão para se dividir em duas células-filhas funcionais e se o DNA da célula não está danificado. Embora esses dois fatores sejam internos à célula, eles podem ser influenciados por fatores externos.
Típica fatores externos que influenciam a divisão celular são os seguintes:
- Disponibilidade de matérias-primas pode afetar a divisão celular. Se não houver nutrientes suficientes disponíveis, a célula não poderá crescer o suficiente e não se dividirá.
- Radiação posso mudar moléculas de DNA. Se o DNA tiver sequências incorretas, a célula irá esperar e reparar o DNA, parar de se dividir ou entrar em apoptose ou morte celular.
- Toxinas pode danificar o DNA da célula. Esses danos serão detectados nos pontos de verificação e a célula irá parar de se dividir.
- Vírus replicar sequestrando o metabolismo de uma célula para fazer cópias do vírus, mas os vírus também podem afetar o DNA da célula. Se tais anomalias forem detectadas em um ponto de verificação, a célula não se dividirá.
- Drogas pode afetar a divisão celular. Por exemplo, os medicamentos contra o câncer influenciam a divisão celular ao bloquear fatores internos ou ações essenciais para que a divisão celular prossiga.
Tal influências ambientais afetam fatores internos e através deles influenciam a divisão celular. A célula pode parar de se dividir enquanto repara ou corrige problemas. Em alguns casos, as células podem retomar o ciclo celular e o processo de divisão celular, enquanto em outros casos a célula não se divide.
Reguladores internos e externos influenciam diretamente a divisão celular
O organismo possui reguladores internos e externos que coordenam a divisão celular em órgãos ou tecidos específicos. Por exemplo, algumas células da pele se dividem continuamente para substituir as células desgastadas e mortas que se desprenderam da superfície da pele. Reguladores internos e externos diga às células da pele em um nível inferior da pele para se dividirem se mais células da pele forem necessárias.
Esses reguladores incluem o seguinte:
- Hormônio do crescimento. Controla o crescimento das células em organismos jovens, mas reduz o crescimento quando o organismo atinge o tamanho maduro.
- Sinalização celular dependente da densidade. Se houver células enviando sinais de todos os lados, uma célula pode parar de se dividir. Se não houver sinais em um ou mais lados, a célula pode continuar se dividindo.
- Posto de controle G1. A célula verifica se está pronta para iniciar o processo de divisão. Do contrário, a célula pode adiar a divisão, crescer um pouco mais ou parar de se dividir completamente.
- Posto de controle G2. A replicação do DNA está completa e a célula está pronta para se dividir. As moléculas de DNA são verificadas quanto à integridade e precisão. Se houver um problema, a célula tenta consertá-lo ou pode interromper o processo de divisão.
- Ponto de verificação M. A mitose começou e esta é a última chance de atrasar ou parar divisão celular. A célula verifica se as moléculas de DNA corretas se separaram e estão prontas para formar duas células.
Fatores internos ao organismo desempenham um papel fundamental para determinar se uma célula começa a se dividir e se ela se divide com sucesso. Outras células enviam sinais e as células que estão prontas para se dividir reagem. Os próprios pontos de verificação são controlados por produtos químicos internos a cada célula.
Quinases e ciclinas são fatores internos que regulam a divisão
Quando as células atingem um ponto de verificação dentro do ciclo celular, continuem a divisão ou abortem o processo é regulado por proteínas quinases dependentes de ciclina. As quinases estão presentes na célula, enquanto a concentração de ciclinas aumenta e diminui com o ciclo celular. As ciclinas ativam as quinases.
Quinases têm um função de integração de sinal para sinais celulares internos, como a presença de DNA danificado ou a presença de nutrientes específicos. Se os sinais corretos estiverem presentes, as cinases são ativadas pelas ciclinas e a célula passa pelo checkpoint. Se um sinal de bloqueio está presente ou um sinal necessário está ausente, algumas das quinases podem não ser ativadas e a célula para de se dividir.
Quando a divisão celular dá errado
A divisão celular é rigidamente controlada porque, se algo der errado, as células podem parar de se dividir quando novas células são necessárias ou podem continuar a dividir incontrolavelmente. Nesse caso, o organismo pode desenvolver tumores ou doenças como o câncer.
Os fatores internos que influenciam a divisão celular, como sinais celulares e quinases dependentes de ciclina, são eles próprios regulados pelo organismo Código genético. Os genes permitem que as células produzam as proteínas e hormônios necessários para regular a divisão celular.
Se um gene sofre mutação ou sofre danos, as substâncias que normalmente interromperiam a divisão celular não podem mais ser produzidas e as células podem continuar a se dividir quando não forem necessárias. Diferentes tipos de câncer ocorrem quando essas massas de células indesejadas se tornam malignas e enviam células tumorais para outras partes do corpo.
Os reguladores internos da divisão celular mantêm o crescimento do tecido sob controle e direcionam as células para se dividirem conforme necessário. Eles são uma parte fundamental de um organismo saudável, direcionando o crescimento à maturidade e apenas para repor células perdidas ou danificadas.