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29/06/2011 1 Gametogênese (Parte 2) - Meiose - Prof. Abraão Ribeiro Barbosa Meiose Consiste em duas divisões meióticas, durante a qual o número de cromossomos das células germinativas é reduzida pela metade do número presente nas outras células do corpo. Importância da Meiose • Manutenção do número cromossômico de geração para geração, de diplóide para haplóide, produzindo desta forma, gametas haplóides; • Permite a seleção ao acaso dos cromossomos maternos e paternos entre os gametas; • Por meio do crossing-over de segmentos de cromossomos, a meiose realoca segmentos de cromossomos maternos e paternos, o que embaralha os genes e produz uma recombinação do material genético. Tipos de Reprodução • Assexuada – indivíduos idênticos geneticamente ao organismo que os originou. Havendo exceções como na partenogênese de abelhas. • Sexuada – genoma de dois indivíduos são misturados para produzir descendentes que diferem geneticamente dos pais. Benefícios da Reprodução Sexuada • Diversidade entre os organismos; – Mudanças entre os estados diplóides e haplóides, onde as células haplóides se fundem para formar uma nova célula diplóide, ocorrendo mistura dos genomas; – Durante a meiose, os pares de cromossomos trocam DNA por recombinação, possibilitando mudanças para melhor ou para pior; Benefícios da Reprodução Sexuada • O remodelamento de genes ajuda a uma espécie sobreviver em um ambiente variável; • Permite que mutações prejudiciais sejam eliminadas; • Permite que mutações vantajosas raras sejam combinadas em um único indivíduo. 29/06/2011 2 Tipos Celulares em Organismos Sexuados • Células Germinativas – células das quais a nova geração de gametas serão formados; • Células Somáticas – formam o resto do corpo. Primeira Divisão Meiótica • De Espermatogônia até Espermatócito II (secundário) • Pareamento de cromossomos homólogos; • Cromossomos de cromátides duplas; • Segregação gênica (Crossing-over) • No homem os cromossomos X e Y, mesmo não sendo homólogos possuem seguimentos homólogos em suas extremidades; • Há redução cromossômica com separação dos homólogos (condição genética haplóide – n); • Entretanto a quantidade de DNA está duplicada (condição numérica diplóide por apresentar cromátides- irmãs); Recombinação Cromossômica (Crossing-over) • Rearranjo cromossômico entre cromátides homólogas • Este evento mistura a constituição genética de cada cromossomo nos gametas Cromossomo Y • Um único gene do cromossomo y tem o papel decisivo na formação das cristas genitais que irá se desenvolver em testículo; - Sry (região do y que determina o sexo) 29/06/2011 3 Segunda Divisão Meiótica • Não há replicação de DNA; • Há redução numérica dos cromossomos; • Número haplóide da célula é mantido; • Semelhante a “mitose” (células mãe originam células filhas de mesmo conteúdo genético) Tipos de Cromossomos em um Organismo Sexuado • Autossômicos – comum para todos os membros da espécie; • Sexuais – distribuídos de maneira distinta de acordo com o sexo do indivíduo • Cromossomo homólogo – cada par de autossomos que foi herdado, um membro do pai e outro da mãe, que não são idênticos porém muito semelhantes na seqüência de DNA. • Cromátides-irmã – quando um cromossomo é duplicado e essas cópias permanecem unidas em todo seu comprimento, até a separação na anáfase Organização Cromossômica na Divisão Celular Ciclo de Vida de Células Haplóides e Diplóides • Na maioria dos organismos que se reproduzem sexuadamente: – Fase haplóide curta; – Fase diplóide longa. Ciclo de Vida de Células Haplóides e Diplóides • Em alguns organismos primitivos (leveduras) – Fase haplóide duradoura; – Fase diplóide curta. 29/06/2011 4 Meiose (do grego=diminuição) “Tipo de divisão celular na qual o número de cromossomos é dividido exatamente ao meio em células germinativas” Em erros na divisão cromossômica da meiose (NÃO- DISJUNÇÃO), as células haplóides podem carecer de um cromossomo ou tem um mais, e este fato pode ocasionar: – na maioria dos casos a morte; – sobreviver com alguma falha, como por exemplo no caso Síndrome de Down, causada por uma cópia extra do cromossomo 21. Fases da Meiose • Divisão I da Meiose: – Prófase I • Leptóteno • Zigóteno • Paquíteno • Diplóteno • Diacinese – Metáfase I – Anáfase I – Telófase I • Divisão II da Meiose –Prófase II –Metáfase II –Anáfase II –Telófase II Prófase I Fase de longa duração e muito complexa, onde os cromossomos homólogos se associam formando pares, ocorrendo permuta (crossing-over) de material genético entre eles. Prófase I • Leptóteno Os cromossomos tornam-se visíveis como delgados fios que começam a se condensar. Nesta fase inicial , as duas cromátides- irmãs de cada cromossomo estão alinhadas tão intimamente que não são distinguíveis. • condensação das cromátides irmãs Prófase I Zigóteno • Os cromossomos homólogos começam a combinar-se estreitamente ao longo de toda a sua extensão. O processo de pareamento é muito preciso; • pareamento dos cromossomos homólogos (sinapse) forma-se o complexo sinaptonêmico: DNA, RNA e proteínas. 29/06/2011 5 Prófase I Paquíteno – O pareamento é completo e cada par de homólogos aparece como um bivalente ( com quatro cromátides); – Ocorre o crossing-over, ou seja, a troca de segmentos homólogos entre cromátides não irmãs de um par de cromossomos homólogos. Prófase I Diplóteno – Afastamento dos cromossomos homólogos; – Centrômeros permanecem intactos, de modo que cada conjunto de cromátides-irmãs continua ligado inicialmente; – Os dois homólogos de cada bivalente mantêm-se unidos apenas nos pontos denominados quiasma. Prófase I Diacinese – Neste estágio os cromossomos atingem a condensação máxima.; - Nos complexos sinaptonêmicos os bivalentes se organizam na zona equatorial da célula Metáfase I • Desaparecimento da membrana nuclear; • Os fusos e os cromosomos pareados se alinham no plano equatorial da célula com seus centrômeros orientados para pólos diferentes. Anáfase I • Os dois membros de cada bivalente se separam e seus respectivos centrômeros com as cromátides-irmãs fixadas são puxados para pólos opostos da célula. Telófase I – cromossomos chegam aos pólos da célula; – a membrana nuclear é reconstituída 29/06/2011 6 Prófase II • praticamente inexistente uma vez que os cromossomos não se descondensam Metáfase II Cada cromossomo dispõe-se na zona equatorial da célula presos aos fuso pelo centrômero dos cromossomos. Anáfase II • Após a divisão dos centrômeros as cromátides de cada cromossomo migram para pólos opostos. Telófase II • Forma-se uma membrana nuclear ao redor de cada conjunto de cromátides. E ocorre a separação das células. Fim da Meiose • Formam-se quatro célula com o número cromossômico reduzido (n) pela metade em relação a célula inicial (2n).
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