Estrutura e Organização dos Cromossomos

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2 nm
DNA
Nucleossomo
300 nm
Cromonema (filamento
cromossômico básico)
Cromátide
700 nm
Cromossomo
metafásico
Enrolamento 
helicoidal dos 
nucleossomos
30 nm
CONDENSAÇÃO
CROMOSSÔMICA
(dois enrolamentos
sucessivos)
Glóbulo de
histona
Solenoide
Esqueleto
proteico
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Seção 7.2
Cromossomos da célula eucariótica
1 Cromossomos
Os cromossomos das células eucarióticas são longos fios constituídos 
por uma molécula de DNA associada a diversas proteínas, em um arranjo 
altamente complexo, como veremos mais adiante. Durante o período em que 
a célula não está se dividindo, os filamentos cromossômicos encontram-se 
emaranhados no interior do núcleo, constituindo a cromatina. Quando a célula 
entra em processo de divisão, cada filamento cromossômico enrola-se sobre si 
mesmo, assumindo o aspecto de um bastão curto e relativamente grosso.
O número de cromossomos no núcleo celular varia de uma espécie para 
outra. Na espécie humana, por exemplo, com exceção dos gametas, todas as 
células têm 46 cromossomos no núcleo. As células do chimpanzé possuem 
48 cromossomos e as da mosca Drosophila melanogaster, apenas 8.
2 Arquitetura do cromossomo eucariótico
Apesar de variar em número e em tamanho nas diversas espécies eucarió-
ticas, os cromossomos têm sempre a mesma estrutura básica: uma longa 
molécula de DNA que, a espaços regulares, dá duas voltas sobre um minús-
culo grão constituído por oito moléculas de proteínas chamadas histonas. 
Os grãos de histona com DNA enrolado constituem unidades estruturais 
denominadas nucleossomos, que se repetem ao longo do cromossomo. 
Devido à associação de nucleossomos vizinhos, o fio cromossômico en-
rola-se como uma mola helicoidal altamente compacta. O cordão resultante, 
com cerca de 30 nm de espessura, é denominado fibra cromossômica ou 
solenoide. Ao longo de seu comprimento, a fibra cromossômica apresenta 
regiões especiais que se associam a determinadas proteínas cuja função 
é dar sustentação “esquelética” ao cromossomo. A fibra cromossômica, 
associada a esse esqueleto proteico, tem cerca de 300 nm de espessura 
e constitui o cromonema. (Fig. 7.7)
Quando a célula está se dividindo para originar duas células-filhas, o 
cromossomo enrola-se sobre si mesmo e fica em um estado altamente 
condensado, com cerca de 700 nm de espessura.
Objetivos❱❱❱❱
Reconhecer a CCCCCCC
cromatina como 
o conjunto de 
cromossomos do núcleo 
e compreender os 
níveis de organização 
cromossômica.
Reconhecer, em CCCCCCC
esquemas e fotografias, 
o centrômero e 
as cromátides-irmãs 
de um cromossomo.
Reconhecer o CCCCCCC
cromossomo como a 
sede dos genes.
Termos e conceitos❱❱❱❱
cromossomo•	
cromátides-irmãs•	
centrômero•	
gene•	
genoma•	
autossomo•	
cromossomo sexual •	
cromossomos •	
homólogos
célula diploide (2•	 n)
célula haploide (•	 n) 
Figura 7.7 Representação esquemática 
dos níveis de organização do 
cromossomo em organismos 
eucarióticos. (Representação sem 
escala, cores-fantasia.) (Baseado em 
Campbell, N. e cols., 1999.)
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3 Características gerais dos cromossomos
A organização dos cromossomos de uma célula eucariótica varia no decorrer do ciclo celular, 
denominação que os biólogos utilizam para designar o período de vida de uma célula. Esse ciclo 
costuma ser dividido em duas etapas: interfase, período em que a célula não está se dividindo, 
e divisão celular, período em que a célula está em processo de reprodução para originar duas 
células-filhas. O aspecto dos cromossomos nessas duas etapas do ciclo celular é bem diferente, 
como veremos a seguir.
Cromátides-irmãs
Durante a interfase, a célula prepara-se para a futura divisão e um dos principais eventos 
dessa preparação é a duplicação dos cromossomos. Cada cromossomo produz um outro idêntico 
e os dois permanecem aderidos entre si por meio de proteínas especiais chamadas de coesi-
nas. As cópias unidas de um cromossomo duplicado são denominadas cromátides-irmãs e elas 
permanecem unidas até uma fase específica da divisão celular (anáfase), quando as coesinas se 
desagregam, permitindo sua separação.
O início da divisão celular é marcado pela condensação dos cromossomos duplicados. Cada 
cromátide condensa-se independentemente da irmã, apesar de continuarem unidas pelas coesi-
nas. Com a condensação, os cromossomos encurtam e vão se tornando mais grossos, até assumir 
o aspecto de bastões duplos, uma vez que são compostos de duas cromátides. (Fig. 7.8A)
Centrômero e classificação dos cromossomos
Todo cromossomo apresenta uma região especial, o centrômero, em geral localizada em 
um estrangulamento do cromossomo condensado. É por essa região que os cromossomos du-
plicados prendem-se aos microtúbulos do fuso, os quais irão separar as cromátides durante as 
divisões celulares.
A posição do centrômero divide o cromossomo em duas partes, que os citologistas denomi-
nam braços cromossômicos. O tamanho relativo dos braços cromossômicos serve de critério 
para classificar os cromossomos em quatro tipos: a) metacêntrico, em que o centrômero está 
no meio e os dois braços têm aproximadamente o mesmo tamanho; b) submetacêntrico, em 
que o centrômero é um pouco deslocado da região mediana e os braços têm tamanho desigual; 
c) acrocêntrico, em que o centrômero localiza-se perto de uma das extremidades e um dos 
braços é muito maior que o outro; d) telocêntrico, em que o centrômero localiza-se junto 
a uma das extremidades do cromossomo e há praticamente um só braço. (Fig. 7.8B)
Figura 7.8 A. Micrografia de cromossomos humanos condensados (microscópio eletrônico de varredura, colorização 
artificial; aumento . 5.9003). B. Tipos de cromossomo, de acordo com a posição do centrômero.
A B
Metacêntrico Submetacêntrico Acrocêntrico Telocêntrico
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Telômeros
As extremidades de um cromossomo possuem organização especial e são denominadas 
telômeros. Para sintetizar as extremidades da molécula de DNA que constitui o telômero é 
necessária uma enzima especial, a telomerase. Na ausência dessa enzima, a célula não con-
segue produzir as extremidades de seus cromossomos e os telômeros de suas células-filhas 
serão um pouco menores. As células embrionárias jovens produzem telomerase normalmente, 
mas deixam de fazê-lo a partir de um dado momento do desenvolvimento embrionário. Por isso, 
quando uma célula de nosso corpo se reproduz, as células-filhas herdam cromossomos com 
telômeros um pouco mais curtos.
A perda de pedaços das pontas dos cromossomos geralmente não acarreta problema à 
célula, pois os segmentos de DNA que constituem os telômeros não possuem genes. Entretan-
to, se as células continuam a se reproduzir após terem perdido totalmente o telômero, elas 
perdem pedaços de DNA que têm genes; se isso ocorre, as células formadas não sobrevivem. 
Apenas as células que darão origem aos gametas (células germinativas) continuam a produzir 
a telomerase por toda a vida.
Quando as telomerases foram descobertas, levantou-se a hipótese de que a morte celular 
devida à perda dos telômeros poderia ser a causa do envelhecimento. Assim, se a produção de 
telomerase pudesse ser reativada, talvez fosse possível interromper esse processo. Hoje sabe-se 
que a solução para deter o envelhecimento não é tão simples. Em primeiro lugar, porque ele não é 
causado por um único fator; em segundolugar, descobriu-se que ocorre reativação da telomerase 
quando células tornam-se cancerosas e passam a se multiplicar intensamente. O esperado seria 
que após um certo número de gerações as células cancerosas morressem devido à perda de 
seus telômeros, mas isso não ocorre justamente porque a produção da telomerase é reativada 
e elas podem continuar a se reproduzir indefinidamente.
4 Cromossomos e genes
A molécula de DNA de um cromossomo é comparável a uma fita magnética em que estão 
gravadas as informações para a produção de proteínas. Cada trecho de DNA que contém a 
informação para uma proteína constitui um gene. Essa é uma definição simples de gene, mas 
o conceito de gene tem se tornado cada vez mais complexo à medida que as pesquisas gené-
ticas avançam. 
Conceito de genoma
O conjunto de moléculas de DNA de uma espécie, que contém todos os seus genes, e também as 
sequências de bases nitrogenadas que não possuem informação codificada, constitui o genoma. 
Na espécie humana, o genoma é constituído por 24 moléculas de DNA que formam os 24 tipos 
de cromossomos humanos; 22 desses tipos de cromossomos são denominados autossomos e 
identificados por números de 1 a 22; os outros dois tipos, chamados de cromossomos sexuais, 
são identificados pelas letras X e Y. Autossomos são os tipos de cromossomos presentes igual-
mente em células de ambos os sexos. Cromossomos sexuais ou heterocromossomos são os 
que variam entre os sexos e diferenciam células masculinas e femininas.
Graças ao grande desenvolvimento da Biologia Molecular nas últimas décadas do século XX, tornou-
-se possível determinar a sequência de pares de bases nitrogenadas de todo o DNA constituinte do 
genoma de uma espécie. Essa é a base dos chamados projetos genoma, o primeiro dos quais foi o 
Projeto Genoma Humano, que se iniciou formalmente em 1990 e concluiu, em 2003, a determinação 
da sequência dos cerca de 3 bilhões de pares de bases nitrogenadas que formam nossos 22 tipos 
de autossomos e os dois tipos de cromossomos sexuais (X e Y). Além do genoma humano, já foram 
sequenciados os genomas de dezenas de outras espécies, entre elas a bactéria Xyllela fastidiosa, o 
primeiro organismo a ter seu genoma totalmente sequenciado no Brasil.
Um próximo passo do Projeto Genoma Humano é identificar e localizar todos os nossos genes, 
cujo número é estimado entre 20 mil e 25 mil. Acredita-se que essa identificação será importante 
para a compreensão de muitos processos vitais e das causas de muitas doenças hereditárias.