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BASES BIOLÓGICAS AULA 02 Disciplina: Bases Biológicas Curso: Técnico em Farmácia Professora: Stefany Kachinski NÚCLEO CELULAR ❖As moléculas de DNA armazenam as informações genéticas dos seres vivos. Esta molécula é formada por nucleotídeos e sua forma corresponde um modelo helicoidal ou dupla-hélice, tópico 1 são constituídas por duas fitas paradas contendo nucleotídeos e bases nitrogenadas, proteínas e enzimas. ❖A partir do momento que as células entram nas divisões celulares para produção de novas células-filhas idênticas a elas, ou para produção de gametas masculino(espermatozoides) e feminino (óvulos), esta molécula de DNA, com adição de proteínas histônicas e não histônicas formam a estrutura de cromatina. ❖Esta cromatina compõe o material dos cromossomos sendo formados a partir do mecanismo de condensação da cromatina aumentando o nível máximo de compactação desta molécula de DNA conforme mostrado na figura 11. NÚCLEO CELULAR CROMOSSOMOS ❖Os cromossomos são estruturas formadas por uma molécula de DNA associada a moléculas protéicas histônicas e não histônicas, permitindo que esta molécula de DNA se compacte ao seu nível máximo de condensação formando-se os Cromossomos. ❖Sua estrutura contém regiões denominadas de Centrômero ou constrição primária, que participa da repartição das células-filhas e das duas cópias cromossômicas sendo geradas como consequência da replicação do DNA. Esta região é denominada de região centromérica, sendo permitido dividir o cromossomo em braços, os quais podem ter tamanhos diferentes a depender da posição do centrômero, permitindo classificá-los estes cromossomos em metacêntrico (centrômero na posição mediana), submetacêntrico (centrômero deslocado para um dos braços do cromossomo), acrocêntrico (centrômero localizado mais próximo da extremidade) e telocêntrico (o centrômero localiza-se muito próximo da extremidade, dando a ideia de que o cromossomo possui apenas um braço),conforme mostram as Figuras 12 e 13. ❖Por fim, em cada extremidade de cada cromossomo apresenta uma região denominada de Telomérica, sendo uma região contendo pequenas repetições de nucleotídeos, garantindo a proteção dos cromossomos CROMOSSOMOS CROMOSSOMOS NÚMERO DE CROMOSSOMOS ❖Cada organismo e suas respectivas espécies, possuem um número específico de cromossomos. Nós seres humanos observa-se a presença de 46 cromossomos. Além disso, para compor e constituir um ser humano as células se dividirão em dois tipos de divisões celulares denominadas de Mitose formando-se células somáticas para gerar a formação e constituição dos tecidos e dos órgãos sendo consideradas células diplóides (2n=46 cromossomos), e células gamética/germinativas, irá formar células gaméticas (espermatozoides e óvulo), sendo encontrado apenas (n=23 cromossomos), denominada de células haplóides. ❖Esta redução nas células sexuais é importante para restabelecer o número de cromossomos da espécie após o processo de fecundação. Assim, as células somáticas são diplóides (2 conjuntos de cromossomos homólogos, 2n=46), e as células sexuais/gaméticas são haplóides (apenas 1 conjunto de cromossomos 2n=23 cromossomos). ❖Por fim, os seres humanos possuem 46 cromossomos sendo denominados em 44 cromossomos autossômicos (Não diferem da morfologia em relação ao sexo) e 2 cromossomos denominados de cromossomos sexuais (Homem: XY e Mulher: XX) Figura 14. NÚMERO DE CROMOSSOMOS DIVISÃO CELULAR (MITOSE E MEIOSE) ❖As células possuem a capacidade fundamental de crescer e reproduzir, gerando--se um processo básico denominado de gênese a partir da formação de novas células obedecendo a um padrão cíclico que começa pelo crescimento celular, gerando-se um aumento quantitativo coordenado por milhares de tipos diferentes de moléculas, incluindo seu material genético. ❖ Este padrão cíclico é denominado de Ciclo celular, ou seja, o ciclo de vida de uma célula, que se inicia na formação de divisões da célula-mãe formando-se duas células-filhas. Além disso, o ciclo celular pode ser considerado como uma serie complexa de fenômenos que irá ocorrer a duplicação do material genético da célula, o mesmo distribuído para as células- filhas. Antes destas células se dividirem e iniciada a fase denominada de Interfase, sendo o período mais longo do ciclo celular e ocorrendo diversos fatores que possibilitam a divisão celular sendo a replicação do DNA, a divisão dos centríolos e a produção de proteínas. ❖A Interfase é subdividida em três fases sendo. G1, S e G2. Na fase G1, ocorre o aumento de tamanho da célula e ativação do metabolismo celular para gerar energia para a célula e produzir RNA e sintetizar as proteínas. Na fase S, ocorre a síntese de DNA, sendo o mesmo duplicando sua quantidade de DNA e a fase G2, a célula continua crescendo de tamanho e produzindo proteínas (Figura 15). DIVISÃO CELULAR (MITOSE E MEIOSE) DIVISÃO CELULAR (MITOSE E MEIOSE) ❖Após a célula ter passado por todas as fases da Interfase, ela encontra-se pronta para entrar em divisão. Esta divisão celular poderá formar células-filhas idênticas à célula original pelo processo de divisão celular Mitose ou para produção de gametas masculinos e femininos pela divisão celular Meiose. ❖Mitose ▪A divisão celular Mitose é o período em que a célula se divide por igual o seu DNA, sendo o mesmo duplicado na interfase. produzindo em cada divisão duas células-filhas idênticas à célula original. Esta fase é denominada de divisão equacional. As principais funções da Mitose é o crescimento e regeneração das células que compõem os tecidos, além disso, no processo de cicatrização e divisões do zigoto durante o desenvolvimento embrionário ❖Fases da Mitose ▪Suas fases correspondem a Prófase, Prometáfase, Metáfase, Anáfase e Telófa-se (Figura 16). DIVISÃO CELULAR (MITOSE E MEIOSE) ❖Prófase: é a fase mais longa da mitose. Nela se verificam alterações no núcleo e no citoplasma celular aumentando seu volume devido a ocorrer o aumento de água para o núcleo. Esse fato faz com que o citoplasma se torne mais denso. No começo da prófase cada cromossomo se apresenta constituído por dois filamentos denominados cromátides unidos pelo centrômero. A medida que a prófase progride os cromossomos tornam-se curtos e aumentam sua espessura, ocorrendo a espiralação cromossômica. Enquanto os cromossomos estão se condensando, o nucléolo começa a se tornar menos evidente, desaparecendo ao final da prófase. Além disso, a modificação ocorrida no citoplasma gera a duplicação dos centríolos (auxiliará no deslocamento dos cromossomos na fase de Metáfase) indo em direção aos polos da célula. Após chegarem aos pólos são envolvidos por fibras que constituem o áster. Entre os centríolos que se afastam, aparecem as fibras do fuso mitótico. Ocorrem dois tipos de fibras: as fibras contínuas, que vão de centríolos a centriolos e as cromossômicas ou cinetocóricas, que só surgirão na prometáfase. ❖Prometáfase: ocorre a desintegração da carioteca. Quando isso acontece, os cromossomos caem no citoplasma e dirigem-se à região equatorial da célula, onde vão se prender as fibras do fuso por meio de centrômero. DIVISÃO CELULAR (MITOSE E MEIOSE) ❖Metáfase: os cromossomos chegam a posição mediana da célula e condensam-se ao seu nível máximo de condensação. Nesse momento, a contagem de cromossomos e a verificação das alterações estruturais é possível. Formam a Placa Equatorial por meio do alinhamento na região equatorial da célula, além disso, nessa fase o fuso acromático se desenvolve e algumas fibrilas se conectam aos centrômeros. ❖Anáfase: os centrômeros começam a se duplicar e as fibras do fuso, conectados aos centrômeros, encurtam e puxam os cromossomos para os pólos opostos da célula. Depois da clivagem dos centrômeros, os cromátides-irmãs se separam e originam dois cromossomos independentes. ❖Telófase: nessa etapa as fibras do fuso desaparecem e a membrana celular se desenvolve em volta dos cromossomos de cada pólo da célula e passam a existir dois números com informação genética igual. Alémdisso, os cromossomos se descondensam e tem inicio a citocinese (divisão do citoplasma). DIVISÃO CELULAR (MITOSE E MEIOSE) DIVISÃO CELULAR (MITOSE E MEIOSE) ❖Meiose ❖Diferentemente da mitose, na meiose a célula-mãe diploide (2n), com cromossomos duplos, dá origem a quatro células-filhas com metade do número de cromossomos da primeira a partir de duas divisões sucessivas, formando-se gametas masculinos e femininos. ❖Fases da Meiose ❖Suas fases correspondem a Meiose I: Prófase I, Metáfase I, Anáfase l e Telófasel e Meiose II: Prófase II, Metáfase II, Anáfase II e Telófase II (Figura 17). ▪Prófase l:primeira fase, os cromossomos tornam-se mais condensados e ocorre o emparelhamento dos cromossomos homólogos. O nucléolo e a carioteca desaparecem e os centriolos migram para os pólos da célula para formar o fuso acromático. Esse período é subdividido em: leptóteno, zigóteno, paquiteno, diplóteno e diacinese, ocorrendo o crossingover (trocas de informações genéticas). ▪Metáfase l: a membrana celular deixa de existir e forma-se um fuso. Os cromossomos pareados se alinham no plano equatorial e os centrômeros se ligam a fibras que surgem de centríolos opostos. ▪Anáfase l: nesse momento os emparelhamentos se desfazem e cada cromossomo migra para um pólo da célula. Os dois membros de cada bivalente se separam e se distribuem de forma independente um dos outros. Os conjuntos paterno e materno originais se DIVISÃO CELULAR (MITOSE E MEIOSE) ▪Anáfase l: nesse momento os emparelhamentos se desfazem e cada cromossomo migra para um pólo da célula. Os dois membros de cada bivalente se separam e se distribuem de forma independente um dos outros. Os conjuntos paterno e materno originais se separam em combinações aleatórias. ▪Telófase I: dois núcleos são formados a partir da descondensação do nucléolo, com metade do número de cromossomos ❖ Meiose II ▪Prófase Il: os cromossomos se condensam novamente e acontece a duplicação dos centriolos. Também nesse momento a membrana nuclear desaparece e forma o fuso acromático. ▪Metáfase Il: os cromossomos se encontram na região equatorial e os centríolos se preparam para se duplicarem. ▪Anáfase Il: há uma duplicação dos centrômeros e eles são divididos em duas cromátides, que formam dois que migram para as extremidades da célula. ▪Telófase II: nesta última fase os cromossomos se descondensam ao chegar aos polos e formam um novo núcleo com quatro células haplóides. DIVISÃO CELULAR (MITOSE E MEIOSE) CONSIDERAÇÕES ❖Podemos entender como surgiu as primeiras células denominadas de células procarióticas através da formação do caldo primordial e a partir deste fato, a célula conseguiu se adaptar ao meio que estava inserida e desenvolvendo características evolutivas transformando-a e surgindo outro tipo de célula mais complexa denominada de células eucarióticas proporcionando o desenvolvimento da diversidade e variabilidade genética, dos diversos organismos que temos nos dias de hoje. ❖Além disso, aprendemos as principais funções e estruturas para constituírem as células à nível celular metabólico, fisiológico e morfológico das membranas plasmáticas citoplasma e características principais de cada organela citoplasmática e o núcleo celular. ❖Aprendemos os principais tipos de transportes através das membranas, sendo alguns tipos de transportes ativo como a caso da Bomba Sódio-Potassio para auxiliar os neurônios a realizarem seus impulsos nervosos e suas respectivas sinapses químicas. ❖Por fim estudamos as principais características e fases das divisões celulares Mitose e Meiose para entendermos as divisões de células somáticas para produzirem os diversos tipos de tecidos e órgãos nos seres humanos e a produção de gametas masculinos e femininos para gerar as etapas de fecundação e posteriormente o zigoto gerando-se um novo individuo.
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