O Ciclo Celular

A duração do ciclo celular é importante porque determina a rapidez com que um organismo se pode multiplicar. Para organismos unicelulares, esta taxa determina a rapidez com que o organismo pode reproduzir organismos novos e independentes. Para as espécies de ordem superior, a duração do ciclo celular determina quanto tempo leva a substituir as células danificadas. A duração do ciclo celular varia de organismo para organismo e de célula para célula. Certos embriões de mosca fazem ciclos celulares desportivos que duram apenas 8 minutos por ciclo! Alguns mamíferos demoram muito mais do que isso – até um ano em certas células hepáticas. No entanto, geralmente, para células de mamíferos de divisão rápida, a duração do ciclo é de aproximadamente 24 horas.

A maior parte das diferenças na duração do ciclo celular entre espécies e células encontra-se na duração de fases específicas do ciclo celular. A replicação de ADN, amostra, procede geralmente mais rapidamente quanto mais simples forem os organismos. Uma razão para esta tendência é simplesmente que os procariotas têm genomas mais pequenos e não tanto ADN a ser replicado. Através das espécies e da complexidade do organismo, as células embrionárias têm uma maior necessidade de rapidez no ciclo celular, porque precisam de se multiplicar para o desenvolvimento do embrião. Os primeiros ciclos celulares embrionários muitas vezes omitem G1 e G2 e avançam rapidamente através de sucessivas rondas de fase S e mitose. Para estas células, a principal preocupação não é a regulação do ciclo celular (que ocorre em grande parte em G1 e G2), mas sim na velocidade de proliferação celular.

Nesta secção, discutiremos a repartição das durações da mitose, fase G1, fase S, e G2 para o ciclo celular geral de 24 horas encontrado na maioria das células. Como discutimos na secção anterior, as durações de G1 e G2 variam em células com base no nível de preparação da célula individual para prosseguir no ciclo celular. Lembre-se, as células podem entrar em G0 durante muito tempo durante G1 antes de prosseguirem para a fase S. Se uma célula tiver sofrido rapidamente um crescimento celular ou replicação de ADN suficiente, o tempo gasto em G1 e G2 será reduzido.

G1 é tipicamente a fase mais longa do ciclo celular. Isto pode ser explicado pelo facto de G1 seguir a divisão celular em mitose; G1 representa a primeira hipótese de novas células terem de crescer. As células permanecem normalmente em G1 durante cerca de 10 horas do total de 24 horas do ciclo celular. A duração da fase S varia de acordo com o DNA total que a célula em particular contém; a taxa de síntese de DNA é bastante constante entre células e espécies. Normalmente, as células demoram entre 5 e 6 horas a completar a fase S. G2 é mais curto, durando apenas 3 a 4 horas na maioria das células. Em suma, a interfase demora geralmente entre 18 e 20 horas. A mitose, durante a qual a célula faz preparações e completa a divisão celular demora apenas cerca de 2 horas.

É possível determinar o tempo que uma célula passa em diferentes fases do ciclo celular e a sua localização específica no ciclo, alimentando as células com moléculas que só são levadas para a célula num ponto específico do ciclo celular. Por exemplo, a timidina só é incorporada numa célula durante a fase S, e os cientistas utilizarão frequentemente a timidina como uma ferramenta para marcar o início da fase S. A quantidade de ADN presente numa célula é também uma boa indicação da posição de uma célula no ciclo da célula. Durante a fase S, o ADN é replicado e, como resultado, as células em G2 têm níveis mais elevados de ADN celular do que as células em G1.