Todas as células de todos os organismos vivos têm a capacidade de se dividir em duas, em um processo denominado mitose, conforme a divisão celular que a maioria das células usa para gerar descendentes geneticamente idênticos, ou clones. Nos animais, plantas, fungos e alguns protistas, a reprodução sexual é muito comum e traz grandes vantagens evolutivas ao aumentar a variabilidade genética da descendência. Porém, a reprodução sexual impõe novos desafios à vida, exigindo a formação de células especiais destinadas a se combinarem para criar um novo indivíduo. Essas células, conhecidas como gametas, não podem ser geneticamente idênticas à célula-mãe; precisam ter metade dos cromossomos dessa célula.
Cada espécie possui um número fixo de cromossomos em todas as suas células, organizados em pares. Por exemplo, o rato comum (Mus musculus) tem 40 cromossomos, dispostos em 20 pares.
Se os gametas do rato fossem originados por mitose e tivessem 40 cromossomos, após a fecundação, quando os dois gametas se fundissem, a primeira geração teria 80 cromossomos e a segunda, 160.
Na natureza, as variações no número de cromossomos nas células causam sérios problemas e, às vezes, a morte. Portanto, a mitose não serve para gerar gametas; é necessário um mecanismo de divisão celular que reduza o número de cromossomos pela metade.
Essa divisão reducional é conhecida como meiose e ocorre em todos os organismos com reprodução sexual. Plantas, animais e fungos preferencialmente se reproduzem dessa forma. Entre os protistas, algumas algas e protozoários podem se reproduzir sexualmente, embora a reprodução assexual seja mais comum entre eles.
As bactérias só se reproduzem assexuadamente ou têm uma forma rudimentar de troca genética, conhecida como conjugação, que não é comparável à troca genética que ocorre na reprodução sexual.
Existem dois tipos de gametas: um geralmente é grande e imóvel, e o outro, pequeno e móvel.
Nos animais, o óvulo é o gameta grande e contém tudo o que é necessário para o desenvolvimento após a fecundação. Em contrapartida, o espermatozoide é o gameta pequeno e apenas carrega a informação genética.
Ambos os gametas se combinam durante a fecundação para formar um zigoto, que contém o número normal de cromossomos da espécie.
Nas plantas, o gameta grande é chamado de oogônio ou ovócélula, que também será o que se desenvolverá em uma nova planta após a fecundação, e o gameta pequeno é chamado de célula espermática.
A meiose envolve duas divisões celulares sucessivas, conhecidas como meiose I e meiose II. Cada uma dessas divisões é semelhante à mitose e consiste nas mesmas fases.
A meiose I começa, assim como a mitose, com a replicação do DNA durante a interfase I. Na prófase I, os cromossomos se condensam e ficam visíveis ao microscópio, como na prófase da mitose.
Os dois cromossomos de cada par, chamados cromossomos homólogos, trocam informações genéticas em um processo chamado crossing-over. Durante o crossing-over, os cromossomos homólogos trocam segmentos de DNA. Essa troca de informações genéticas aumenta a variabilidade genética na descendência.
Na anáfase I, os cromossomos homólogos se separam e se movem para os polos opostos da célula. Ao redor de cada conjunto de cromossomos, uma nova membrana nuclear se forma, e a célula se divide em duas.
Como um cromossomo de cada par migra para cada polo, embora esses cromossomos sejam formados por duas cromátides, há apenas um membro do par por célula; ao final da meiose I, duas células filhas se formam com metade dos cromossomos da espécie.
Além disso, os cromossomos das células filhas da meiose I não são os mesmos da célula-mãe, pois houve crossing-over e troca de partes de DNA entre eles, de forma que contêm uma mistura única de informação genética.
Após a meiose I, ocorre a meiose II, que é semelhante a uma mitose, onde cada célula filha formada durante a meiose I se divide.
Ao contrário da mitose e da meiose I, a meiose II não é precedida pela replicação do DNA.
Na anáfase II, as cromátides irmãs de cada cromossomo se separam e se movem para os polos opostos da célula. Em seguida, assim como na mitose, a célula se divide em duas.
O resultado da meiose II são 4 células, cada uma com metade do número original de cromossomos, que agora são formados por uma única cromátide (têm formato de bastão em vez de X) e se tornarão gametas.
A função principal da meiose é a formação de gametas, as células sexuais necessárias para a reprodução sexual.
A redução do número de cromossomos pela metade é necessária para garantir que, quando se combinarem durante a fecundação, o número total de cromossomos no zigoto seja adequado para o desenvolvimento normal de um organismo.
O aumento da variabilidade genética é outra função da meiose. Durante o crossing-over na prófase I, os cromossomos homólogos trocam segmentos de DNA, o que gera novas combinações de genes e alelos. O crossing-over faz com que, literalmente, cada uma das células filhas da meiose I tenha “cromossomos novos” em cada par.
Isso significa que os gametas produzidos pela meiose contêm uma mistura única de material genético de ambos os progenitores. Posteriormente, durante a fecundação, cada gameta se combinará com outro, que também possui uma nova combinação de alelos. Essa variabilidade é crucial para a adaptação e evolução das espécies, pois permite a geração de descendentes com diferentes combinações genéticas.
A vantagem evolutiva da reprodução sexual, que é o aumento da variabilidade genética, é o resultado da meiose.
A mitose, por outro lado, não aumenta a variabilidade genética, pois as células filhas são geneticamente idênticas à célula-mãe.
A meiose sempre resulta em 4 células com metade do número de cromossomos. Essas células são conhecidas como células-mãe de gametas, que posteriormente se dividem por mitose para originar os gametas.
O processo de formação de gametas é a gametogênese, e pode haver pequenas variações.
Nos seres humanos, os homens produzem espermatozoides por meio de uma meiose conhecida como espermatogênese. As 4 células originadas pela meiose são as células-mãe dos espermatozoides, que se dividem por mitose para dar origem a milhares de espermatozoides.
Nas mulheres, os óvulos são produzidos através da ovogênese, mas, diferentemente dos homens, apenas um óvulo maduro é gerado e as 3 células restantes da meiose morrem. Nesse caso, não há mitose.
Artigo de: David Alercia. Licenciado em Biologia pela Universidade Nacional de Córdoba, especializado em gestão ambiental, trabalha com turismo científico.
Referencia autoral (APA): Alercia, D.. (Out. 2024). Conceito de Meiose. Editora Conceitos. Em https://conceitos.com/meiose/. São Paulo, Brasil.
