Procariontes como bactérias se propagam por fissão binária. Para organismos unicelulares, a divisão celular é o único método para produzir novos indivíduos. Em ambas as células procarióticas e eucarióticas, o resultado da reprodução celular é um par de células filhas que são geneticamente idênticas à célula-mãe. Nos organismos unicelulares, as células filhas são indivíduos.
Para alcançar o resultado de células filhas idênticas, alguns passos são essenciais. O DNA genômico deve ser replicado e depois alocado nas células filhas; o conteúdo citoplasmático também deve ser dividido para dar às duas novas células o mecanismo para sustentar a vida.
Nas células bacterianas, o genoma consiste em um único cromossomo circular de DNA; portanto, o processo de divisão celular é simplificado. A mitose é desnecessária porque não há núcleo ou múltiplos cromossomos. Este tipo de divisão celular é chamado de fissão binária.
Fissão Binária
O processo de divisão celular dos procariontes, chamado de fissão binária , é um processo menos complicado e muito mais rápido do que a divisão celular em eucariotos. Devido à velocidade da divisão celular bacteriana, as populações de bactérias podem crescer muito rapidamente.
O cromossomo de DNA circular único e circular das bactérias não está contido em um núcleo, mas ocupa uma localização específica, o nucleoide, dentro da célula. Como nos eucariotos, o DNA do nucleoide está associado a proteínas que auxiliam no empacotamento da molécula em um tamanho compacto. As proteínas de empacotamento de bactérias estão, no entanto, relacionadas a algumas das proteínas envolvidas na compactação cromossômica de eucariotos.
O ponto de partida de replicação, a origem , está próximo do local de ligação do cromossomo à membrana plasmática ( Figura ). A replicação do DNA é bidirecional – afastando-se da origem nos dois filamentos do laço do DNA simultaneamente.
A medida que os novos filamentos duplos são formados, cada ponto de origem se afasta da fixação da parede celular em direção às extremidades opostas da célula. À medida que a célula se alonga, a membrana crescente ajuda no transporte dos cromossomos. Após os cromossomos terem clareado o ponto médio da célula alongada, começa a separação citoplasmática. Um septo é formado entre os nucleoides da periferia em direção ao centro da célula. Quando as novas paredes celulares estão no lugar, as células-filhas se separam.
Aparelho do Fuso Mitótico.
O momento preciso e a formação do fuso mitótico são críticos para o sucesso da divisão celular eucariótica. As células procarióticas, por outro lado, não sofrem mitose e, portanto, não precisam de um fuso mitótico. No entanto, a proteína FtsZ que desempenha um papel tão importante na citocinese procariótica é estrutural e funcionalmente muito semelhante à tubulina, o bloco de construção dos microtúbulos que compõem as fibras do fuso mitótico que são necessárias para eucariotos.
A formação de um anel composto de unidades repetitivas de uma proteína chamada FtsZdirige a partição entre os nucleoides em procariontes. A formação do anel FtsZ desencadeia o acúmulo de outras proteínas que trabalham em conjunto para recrutar novos materiais de membrana e parede celular para o local.
As proteínas FtsZ podem formar filamentos, anéis e outras estruturas tridimensionais que se assemelham ao modo como a tubulina forma microtúbulos, centríolos e vários componentes do citoesqueleto.
Além disso, tanto o FtsZ como a tubulina empregam a mesma fonte de energia, o GTP (guanosina trifosfato), para montar e desmontar rapidamente estruturas complexas.
FtsZ e tubulina são um exemplo de homologia, estruturas derivadas das mesmas origens evolutivas. Neste exemplo, presume-se que FtsZ seja semelhante à proteína ancestral tanto ao FTSZ moderno como à tubulina.
Embora ambas as proteínas sejam encontradas em organismos existentes, a função da tubulina evoluiu e se diversificou tremendamente desde a evolução de sua origem procariótica semelhante a FtsZ. Um levantamento de máquinas de divisão celular em eucariotos unicelulares atuais revela etapas intermediárias cruciais para o complexo mecanismo mitótico de eucariotos multicelulares ( Tabela ).
| Evolução do fuso mitótico | |||
|---|---|---|---|
| Estrutura do material genético | Divisão de material nuclear | Separação de células filhas | |
| Procariontes | Não há núcleo.O cromossomo circular único existe em uma região do citoplasma chamada nucleóide. | Ocorre através da fissão binária. À medida que o cromossomo é replicado, as duas cópias se movem para as extremidades opostas da célula por um mecanismo desconhecido. | As proteínas FtsZ se agrupam em um anel que aperta a célula em dois. |
| Alguns protistas | Cromossomos lineares existem no núcleo. | Os cromossomos se ligam ao envelope nuclear, que permanece intacto. O fuso mitótico passa através do envelope e alonga a célula. Não existem centríolos. | Microfilamentos formam um sulco de clivagem que aperta a célula em dois. |
| Outros protistas | Cromossomos lineares existem no núcleo. | Um fuso mitótico se forma a partir dos centríolos e passa através da membrana nuclear, que permanece intacta. Os cromossomos se ligam ao fuso mitótico. O fuso mitótico separa os cromossomos e alonga a célula. | Microfilamentos formam um sulco de clivagem que aperta a célula em dois. |
| Células animais | Cromossomos lineares existem no núcleo. | Um fuso mitótico se forma a partir dos centríolos. O envelope nuclear se dissolve. Os cromossomos se ligam ao fuso mitótico, que os separa e alonga a célula. | Microfilamentos formam um sulco de clivagem que aperta a célula em dois. |
Resumo da seção
Na divisão celular procariótica e eucariótica, o DNA genômico é replicado e cada cópia é alocada em uma célula filha. O conteúdo citoplasmático também é dividido igualmente pelas novas células. No entanto, existem muitas diferenças entre a divisão celular procariótica e eucariótica. As bactérias têm um cromossomo de DNA circular único e nenhum núcleo.
Portanto, a mitose não é necessária na divisão celular bacteriana. A citocinese bacteriana é dirigida por um anel composto por uma proteína chamada FtsZ. O crescimento da membrana e do material da parede celular a partir da periferia das células resulta num septo que eventualmente forma as paredes celulares separadas das células filhas.
Referências:
- https://micro.cornell.edu/research/epulopiscium/binary-fission-and-other-forms-reproduction-bacteria/
- https://socratic.org/questions/why-is-binary-fission-so-effective-for-bacteria
- https://kids.kiddle.co/Binary_fission
Glossário
- fissão binária
- o processo de divisão celular procariótica
- FtsZ
- um componente afim da tubulina de proteínas do citoesqueleto procariota que é importante na citocinese procariótica (origem nome: F ilamenting t emperature- s ensitive mutante Z )
- origem
- a região do cromossoma procariótico em que a replicação começa
- septo
- uma parede formada entre células filhas bacterianas como um precursor para a separação celular
Ola! Obrigado por compartilhar! ótima explicação e análise. Valeu pessoal do planeta biologico