Estágios de um ciclo celular típico

Os dois tipos de células vivas têm ciclos celulares diferentes. Procariontes são organismos simples cujas células não têm núcleo; essas células crescem e então se dividem sem seguir um ciclo celular complexo. Células eucarióticas têm uma estrutura complexa com um núcleo e organelas, como as mitocôndrias. Em células eucarióticas, o ciclo celular típico é composto por um processo de divisão celular de quatro estágios chamado mitose (fontes mais novas adicionam um quinto estágio) e um três a quatro estágios interfase em que a célula passa a maior parte de seu tempo.

Em ambas as células procarióticas e eucarióticas, o ciclo celular é dividido entre divisão celular e o período entre as divisões. As células procarióticas crescem enquanto os nutrientes necessários estão disponíveis, há espaço suficiente e os resíduos não se acumulam. Quando atingem um determinado tamanho, eles se dividem em dois.

Para células eucarióticas, o crescimento e a divisão celular dependem de muitos fatores. As células eucarióticas geralmente fazem parte de um organismo multicelular e não podem simplesmente crescer e se dividir independentemente. Para eles, a mitose e os estágios interfásicos do ciclo celular são coordenados com as demais células do organismo. Células

As células procarióticas têm apenas dois estágios em seu ciclo celular. Eles estão no estágio de crescimento ou, se forem grandes o suficiente, eles entram no fissão etapa. A estratégia de sobrevivência de muitos procariontes é se multiplicar rapidamente até que limites externos, como a falta de nutrientes, sejam alcançados. Como resultado, a parte da fissão do ciclo celular pode ocorrer muito rapidamente.

A primeira etapa do estágio de fissão é Replicação de DNA. As células procarióticas têm uma única fita circular de DNA ligada à membrana celular. Durante a fissão, uma cópia do DNA é feita e anexada à membrana celular. À medida que a célula se alonga em preparação para a fissão, as duas cópias de DNA são separadas em extremidades opostas da célula.

Novo material da membrana celular é depositado entre as duas extremidades da célula e uma nova parede cresce entre elas. Quando a nova parede celular está completa, duas novas células-filhas se separam e entram no estágio de crescimento de seu ciclo celular. Cada uma das novas células tem uma fita idêntica de DNA e uma parte do outro material celular.

Como as células procarióticas, as células dos eucariotos precisam replicar seu DNA e se dividir em duas células-filhas. Esse processo é complicado porque muitas fitas de DNA precisam ser copiadas e a estrutura da célula eucariótica precisa ser duplicada. Além disso, as células especializadas podem se reproduzir rapidamente, enquanto outras dificilmente se dividem e outras ainda saem do ciclo celular.

As células eucarióticas se dividem porque o organismo está crescendo ou substituindo células que foram perdidas. Por exemplo, os organismos jovens precisam crescer como um todo e suas células precisam se dividir. As células da pele morrem continuamente e se desprendem da superfície do organismo. Eles têm que se dividir continuamente para substituir essas células perdidas. Outras células, como os neurônios do cérebro, são altamente especializadas e não se dividem de maneira alguma. Se uma célula tem um ciclo celular ativo depende de seu papel no corpo.

Mesmo as células que se dividem regularmente passam a maior parte do tempo em interfase, preparando-se para se dividir. A Interphase tem as seguintes quatro fases:

• O primeiro estágio de lacuna é chamado G₁. É a fase de repouso depois que a célula completou a divisão por mitose e antes de começar a se preparar para outra divisão.
• De G1, a célula pode sair do ciclo celular e entrar no G₀ Estágio. Em G₀, as células não se dividem mais ou se preparam para a divisão.
• As células começam a se preparar para a divisão saindo do G₁ e entrar no síntese ou S etapa. O DNA da célula é replicado durante o estágio S como o primeiro passo para se engajar na mitose.
• Uma vez que a replicação do DNA é concluída, a célula entra no segundo estágio de lacuna, G₂. Durante G₂ a duplicação correta do DNA é verificada e as proteínas celulares necessárias para a divisão celular são produzidas.

Os estágios de lacuna separam a mitose do processo de replicação do DNA. Essa separação é crítica para garantir que apenas as células com replicação de DNA completa e precisa possam se dividir. G₁ incorpora pontos de verificação que verificam se a célula foi dividida com sucesso e se seu DNA está devidamente constituído. G₂ tem diferentes pontos de verificação para garantir que a replicação do DNA foi bem-sucedida. A integridade do DNA é verificada e a divisão celular pode ser cancelada ou adiada.

Uma vez que a célula sai da interfase e G₂, a célula se divide durante a mitose. No início da mitose, existem cópias duplicadas do DNA e a célula produziu o suficiente material, proteínas, organelas e outros elementos estruturais para permitir a divisão celular em dois células-filhas. Os quatro estágios da mitose são os seguintes:

• Prófase. O DNA da célula forma pares de cromossomos e a membrana nuclear se dissolve. O eixo ao longo do qual os cromossomos se separarão começa a se formar. Locais de fontes mais recentes prometáfase após a prófase, mas antes da metáfase.
  
• Metafase. A formação do fuso está concluída. e os cromossomos se alinham na placa metafásica, um plano a meio caminho entre as extremidades do fuso.
• Anáfase. Os cromossomos começam a migrar ao longo do fuso, cada uma das duplicatas viajando para extremidades opostas da célula conforme a célula se alonga.
• Telófase. A migração cromossômica está completa e um novo núcleo se forma para cada conjunto. O fuso se dissolve e uma nova membrana celular se forma entre as duas células filhas.

Mitose acontece relativamente rápido. As novas células entram na interfase G₁ etapa. As novas células costumam se diferenciar nesse ponto e se tornar células especializadas, como células do fígado ou do sangue. Algumas células permanecem indiferenciadas e são a fonte de mais células que podem se dividir e se tornar especializadas. Os sinais de divisão, diferenciação e especialização celulares vêm de outras células do organismo.

A principal função do ciclo celular é produzir células-filhas com um Código genético idêntica à célula original. É aqui que o ciclo pode ser interrompido com os efeitos mais prejudiciais, e é isso que os pontos de verificação nos estágios de lacuna tentam evitar. Células filhas com DNA defeituoso e, portanto, um código genético defeituoso pode causar câncer e outras doenças. As células que não possuem os pontos de verificação podem se multiplicar de forma descontrolada e podem criar crescimentos e tumores.

Quando uma célula descobre um problema em um posto de controle, ela pode tentar consertar o problema ou, se não puder, pode provocar a morte celular ou apoptose. Os elaborados estágios do ciclo celular e os pontos de verificação ajudam a garantir que apenas células saudáveis ​​com DNA verificado possam se multiplicar e produzir os milhões de novas células que um corpo normal produz regularmente.

Um ciclo celular que não está funcionando adequadamente leva rapidamente a células defeituosas. Se eles não forem detectados em um posto de controle, o resultado pode ser um organismo que não pode cumprir as funções normais, como procurar comida ou se reproduzir. Se as células defeituosas estiverem em um órgão-chave, como o coração ou o cérebro, pode ocorrer a morte do organismo.