O Fragmoplasto

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As células vegetais são envolvidas por uma parede celular rígida, dificultando a divisão das células por contração externa. Assim, as células vegetais se dividem formando uma nova parede celular entre os dois núcleos-filhos de uma forma "de dentro para fora". Uma estrutura especializada em plantas chamada fragmoplasto orienta a formação da nova parede celular.

O plano de divisão celular, que é o futuro local de formação da parede celular, é marcado por uma banda pré-prófase composta de microtúbulos e filamentos de actina que se forma durante a fase G1 do ciclo celular. A banda de pré-prófase se reúne no córtex celular e desaparece no início da fase M.

Durante a mitose, os cromossomos se separam e começam a se mover para pólos opostos. Nos pólos, o envelope nuclear se forma ao redor dos cromossomos separados e os fusos começam a desaparecer. Os microtúbulos restantes do fuso mitótico formam o fragmoplasto.

Os microtúbulos do fragmoplasto são polares, com extremidades positivas próximas ao plano equatorial e extremidades negativas próximas aos pólos.

Os corpos de Golgi secretam pequenas vesículas que são transportadas por proteínas motoras ao longo dos microtúbulos até o centro da célula. Essas vesículas são preenchidas com polissacarídeos e glicoproteínas, dois componentes importantes necessários para a síntese de novas paredes celulares. A fusão de vesículas forma uma estrutura semelhante a um disco chamada placa celular inicial.

Os microtúbulos do fragmoplasto são regenerados com sucesso nas margens livres da placa celular, permitindo que o fragmoplasto estenda a placa lateralmente. A nova placa celular se une às paredes das células-mãe no local que foi marcado pela banda de pré-prófase antes da fase M. A membrana plasmática se funde com a placa celular e uma nova parede celular é formada, separando as duas células-filhas.

Overview

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A divisão celular é essencial para o crescimento e desenvolvimento do organismo. Nas células animais, o fuso central e suas proteínas associadas formam o meio do corpo, estrutura que desempenha um papel essencial na citocinese. Nas plantas, o fuso central, juntamente com os microtúbulos, a actina e outros componentes celulares, amadurece no fragmoplasto, que é necessário para a citocinese. Ao contrário do meio do corpo estacionário, o fragmoplasto se expande centrifugamente, levando eventualmente à formação da nova parede celular.

O fragmoplasto maduro tem formato de donut e contém uma região líder externa, uma zona de transição intermediária e uma região atrasada interna. Na região líder, novos microtúbulos são montados continuamente. A nucleação dos microtúbulos é iniciada pelo complexo do anel γ-tubulina (γ-TuRC), que contém seis subunidades – GCP1 a GCP6. No entanto, o γ-TuRC não pode interagir diretamente com os microtúbulos; portanto, augmin, um complexo proteico que interage com microtúbulos, medeia o recrutamento de γ-TuRC para os microtúbulos. Os microtúbulos presentes no fragmoplasto atuam como trilhas para o transporte das vesículas secretoras produzidas pelo corpo de Golgi próximo.

Na zona de transição intermediária, as vesículas inicialmente fazem a transição para estruturas semelhantes a túbulos e depois se interconectam para formar uma rede tubular entrelaçada. A adição contínua de vesículas secretoras resulta no crescimento externo da rede tubular até encontrar a membrana celular parental. As membranas das vesículas são usadas para formar a membrana plasmática das células-filhas, enquanto as biomoléculas presentes nas vesículas são usadas para construir a placa celular presente entre as membranas das duas células-filhas.

Na região retardada, os microtúbulos se despolimerizam, deixando para trás a porção madura da placa celular. A placa celular totalmente formada posteriormente se desenvolve na parede celular que separa as duas células-filhas. A polimerização dos microtúbulos na extremidade dianteira e a despolimerização dos microtúbulos na região atrasada causam a expansão externa do fragmoplasto e da placa celular até que esta se junte à parede celular parental. A falha nas funções dos fragmoplastos pode resultar em células multinucleadas e fenótipos letais embrionários.