A reprodued° celular é outro exemplo do papel difu- so e generalizado que o sistema ADN-genetico desem- penha em todos os processos Sao os genes e setts mecanismos reguladores internos que determi
nam as caracteristicas de crescimento das celulas e quando essas celulas vac) se dividir para formar novas celulas. Desse modo, esse mecanismo genetic°, de im portancia fundamental, controla cada etapa do desen- volvimento do ser humano, a partir do estagio de ce- lula Unica do Ovulo fertilizado, ate o todo do organis- m° funcionante. Dessa forma, se existe algum tema central para o estudo da vida, esse tema é o sistema ADN-genetico.
Como é verdade para quase todos os outros even- tos na celula, a reproducao celular tern inicio no rill- cleo. A primeira etapa e a replicacdo (duplicacdo) de- todo o ADN dos cromossomas. Isso é seguido pelo processo chamado de mitose que consiste, primeiro, na divisao dos dois conjuntos de ADN entre os dois mIcleos distintos e, segundo, sua divisao da prOpria celula, para formar duas celulas-filhas.
Replica0o do ADN
0 ADN comeea a ser reproduzido cerca de cinco ho- ras antes que ocorra a mitose, formando dois replica- dos exatos de todo ADN que, respectivamente, for-
marab o ADN das duas celulas'-filhas que sera-o forma-
das na mitose.
Eventos Ffsicos e Qulmicos. 0 ADN d duplica- do quase que exatamente da mesma forma pela qual o ARN é formado a partir do ADN. Primeiro, os dois fi- lamentos da Mice de ADN se afastam. Segundo, cada filamento combina-se corn nucleotidios de desoxirri-
CENTROAIIER N UCLCOL• N C ENTRIO ASTER 119 M OSSOM 0 EMBRANA CLEAR
CONTROLE GENETICO DA FUNCAO CELULAR' 45
e sao formados filamentos complementares de ADN. A Unica diferenca entre essa formacao de novos fila- mentos de ADN e a formagao de filamentos de ARN é que os novos filamentos de ADN permanecem pre- sos aos filamentos antigos que os formaram, do que resulta a formagao de duas novas helices, corn fila- mentos duplos de ADN.
Os Cromossomas e sua Replicacbo
Os cromossomas sao formados por dois componentes principals: o ADN e a proteina. A proteina, por sua vez, é representada, em sua maioria, por moleculas pe- quenas..Muitas delas sao histonas que, provavelmente, servem para encurvar ou, compactar, de qualquer ou- tra forma, os filamentos de ADN, ate dimensties ade- iquadas. por outro lado as proteinas cromossOmicas nito-histonas sat, componentes fundamentals do sis- . tema de regulagao genica, atuando como ativadores,
inibidores ou enzimas.
Experimentos recentes Vern demonstrado que todo o ADN de determinado cromossoma esta disposto em uma longa Mice dupla e que os genes estffb presos urn ao outro por suas extremidades, formando uma
molOcula de ADN Unica, longa e helicoidal. Uma des- sas moleculas, em urn ser humano, caso arrumada de forma linear, atingiria cerca de 7,5 cm, isto é, alguns milhares de vezes maior do que o prOprio didmetro nuclear. Entretanto, os mesmos experimentos revelam que esta longa helice dupla esta dobrada ou enrolada como uma mola e 6 mantida; nessa posicffo, por suas ligacties corn as moleculas de histona.
A replicagao dos cromossomas ocorre como conse- qiiencia natural da replicagao das helices duplas de ADN. Quando uma nova Mice dupla se separa da he- lice dupla original, carrega consigo parte da proteina antiga ou se combina corn nova proteina para formar o Segundo cromossoma.
0 Ndmero de Cromossomas na alula Huma- na. Cada celula. humana contem 46 cromossomas, dispostos em 23 pares. Em geral, os genes de cada par cromossOmico sat) idénticos ou quase identicos entre si, de modo que a geralmente afirmado que os dife- rentes genes existent em pares, embora nem sempre seja esse o caso.
Mitose
O processo pelo qual uma celula se divide em duas no- vas celulas e chamado de mitose. Uma vez tendo ocor- rido a duplicagao dos genes, e cada cromossoma ten- do produzido dois novos cromossomas, a mitose ocor- re automaticamente, quase que sem 'nunca falhar,
dentro de cerca de uma hora.
0 Aparelho MitOtico. Urn dos primeiros eventos
da mitose ocorre no citoplasma, nas pequenas estrutu-
ras chamadas centriolos ou em torno delas. Como é mostrado na Fig. 4-12, dois pares de centriolos estffo
situados prOximos urn ao outro, perto de urn dos p6- los do micleo. Cada centriolo 6 um corpo cilindrico corn cerca de 0,4 micron de comprimento e diametro de 0,15 micron, formado, principalmente, por nove microtitbulos paralelos, dispostos em circulo e for- mando a parede de um cilindro.
No comego da mitose, os dois pares de centriolos comegam a se afastar urn do outro. Isso 6 provocado pelo crescimento de microtithulos protêicos, a partir dos centriolos, o que efetivamente os afasta. Ao mes- mo tempo, crescem microttbulos, em diregao radial, a partir de cada par dos centriolos, formando uma es- trela de mtiltiplas pontas, chamada de dster, em cada extremidade da celula. Algumas dessas pontas pene- tram no aticleo e tern papel na separagao dos dois conjuntos de helices de ADN, durante a mitose. 0 conjunto de microtithulos que liga os dois pares de centriolos 6 chamado de fuso, e a totalidade dos mi- crotithulos mais os dois pares de centriolos sao cha- mados de aparelho mitOtico.
PrOfase. A primeira fase da mitose, chamada de
prefase, 6 mostrada na Fig. 4-12, de A a C. Enquanto o fuso esta sendo formado, o material cromatinico do micleo (o ADN) fica comprimido em cromossomas bern definidos.
Prometafase. Nessa fase (Fig. 4-12D), o envelo- pe nuclear se desintegra, enquanto os microtithulos
Figura 4-12. Estadios na reproducdo da celula. A, B e C, pro- fase; D, prometafase; E, metafase; F, anafase; G e H, telOfa- se. (Reproduzido de Mazia: Sci. A mer. 205.: 102, 1961. © by