2 2- Meiose e reprodução sexuada ppt

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2.2. Meiose e Reprodução Sexuada
A reprodução sexuada está dependente da fecundação,
isto é, da união de duas células especializadas: OS
GÂMETAS.
Reprodução Sexuada
Gâmeta masculino
Gâmeta Feminino
Ovo ou Zigoto
Se a fecundação resulta da união de 
duas células, como é que o número 
de cromossomas da espécie não 
aumenta?
Reprodução Sexuada
Reprodução Sexuada
Ao contrário das células somáticas (diplóides, 2n), os gâmetas são
células haplóides (n), contendo um único conjunto de cromossomas
(metade dos cromossomas das células somáticas – apenas 1 de cada
par de homólogos).
O que são cromossomas 
Homólogos?
Reprodução Sexuada
O que são Cromossomas homólogos?
- São dois cromossomas que compõem um par, com forma e
estrutura idêntica (cada um é proveniente de um dos
progenitores).
-Têm informação para as mesmas características.
Reprodução Sexuada
• No Homem
– Cada célula somática tem 46 cromossomas,
disposto por dois conjuntos (2n).
– Cada conjunto de cromossomas provém de cada
progenitor (23 cromossomas de origem materna e
23 cromossomas de origem paterna).
Reprodução Sexuada
5 µm
Par de cromossomas
homólogos
Centrómero
Cromatídios
irmãos
● 22 Pares de autossomas
● 1 Par de cromossomas sexuais
Reprodução Sexuada
Legenda
Conjunto de cromossomas
maternos (n = 3)
Conjunto de cromossomas
paternos (n = 3)
2n = 6
Dois cromatídios-irmãos
de um cromossoma
replicado
Dois cromatídios
não-irmãos de um
par de homólogos
Par de cromossmas
homólogos
(um de cada conjunto)
Centrómero
Reprodução Sexuada
Durante a fecundação ocorre CARIOGAMIA (fusão dos núcleos dos gâmetas).
Desta união resulta uma célula denominada ovo ou zigoto, que, por mitoses
sucessivas, origina um indivíduo com características resultantes da combinação
genética dos gâmetas dos progenitores.
Reprodução Sexuada
Gâmeta masculino - célula haplóide, n
Gâmeta feminina - célula haplóide, n
Ovo ou zigoto - célula diplóide, 2n
-Da fecundação resulta o ovo ou zigoto, célula diplóide, com 2n
cromossomas;
- Da meiose resultam os gâmetas, células haplóides, com metade
do número de cromossomas, n.
Reprodução Sexuada
• A fecundação tem como consequência uma duplicação
cromossómica.
• No entanto, verifica-se que a quantidade de material
genético em cada espécie se mantém constante de geração
em geração.
• A constância do número de cromossomas ao longo das
gerações implica a ocorrência de um processo de divisão
celular, em que o número de cromossomas é reduzido para
metade: A meiose.
Reprodução Sexuada
Em resumo:
Reprodução Sexuada
MEIOSE: É um processo de divisão celular, a partir do qual uma célula
diplóide (2n) origina quatro células haplóides (n), isto é, as células-filhas
apresentam metade do número de cromossomas da célula mãe.
Reprodução Sexuada
A meiose
Meiose I (Divisão I) – Divisão Reducional
Meiose II (Divisão II) – Divisão Equacional
Reprodução Sexuada
Reprodução Sexuada
Um núcleo diplóide origina dois 
núcleos haplóides: REDUCIONAL
Dois núcleo haplóide originam 
quatro núcleos haplóides: 
EQUACIONAL
MEIOSE
– Ocorre em duas divisões sequenciais, divisão I e divisão II:
Divisão I (divisão reducional)
Origina dois núcleos (duas células-filhas) com
metade do número de cromossomas do núcleo da célula
inicial (de célula diplóide para haplóide).
Divisão II (divisão equacional)
A partir desses dois núcleos, originam-se
quatro núcleos (quatro células-filhas haplóides) com o mesmo
número de cromossomas do núcleo que lhes deu origem.
Reprodução Sexuada
cromatina
núcleo
nucléolo
Prófase I
(início)
Fraca espiralização da cromatina;
Os cromossomas apresentam-se finos e longos.
Reprodução Sexuada
Cromossomas
Sinapse
Nucléolo
Núcleo
 Os cromossomas homólogos emparelham – díadas cromossómicas 
ou bivalentes;
Sinapse - justaposição dos cromossomas gene a gene ( complexo 
sinaptonemal). 
Reprodução Sexuada
Cromossomas
Núcleo
Nucléolo
Pontos de 
quiasma
Pontos de 
quiasma
Prófase I
(cont.)
Espiralização da cromatina (cromossomas curtos e grossos). Os
cromatídeos passam a ser visíveis e os bivalentes passam a chamar-se
tétradas cromatídicas;
Formação de pontos de quiasma e ocorrência de crossing-over.
Reprodução Sexuada
Cromossomas 
homólogos
Quatro cromatídeos 
(2 cromossomas)
Pontos de 
quiasma
Núcleo
Prófase I
(fim)
 Afastamento dos homólogos, evidenciando-se o crossing-over;
 Desaparecimento do nucléolo e do invólucro nuclear;
 Início da formação do fuso acromático.
Reprodução Sexuada
Metáfase I
 Completa-se o desenvolvimento do fuso acromático;
 Ligação dos cromossomas homólogos às fibrilas com os pontos
de quiasma no plano equatorial e os centrómeros voltados para os
pólos – placa equatorial.
Reprodução Sexuada
Anáfase I
 Segregação dos homólogos;
 Rompimento dos pontos de quiasma ainda existentes;
Migração aleatória dos cromossomas para os pólos.
Reprodução Sexuada
Telófase I
Cromossomas-filhos atingem os pólos;
Desaparecimento do fuso acromático;
Reorganização do invólucro nuclear;
Descondensação dos cromossomas;
Reaparecimento dos nucléolos.
Reprodução Sexuada
Citocinese
Células animais- formação de um anel contráctil e
estrangulamento do citoplasma.
Células vegetais- formação de parede e membrana
celular a partir da fusão de vesículas do Complexo de
Golgi.
Intercinese
Estado transitório no qual não há replicação de DNA.
Reprodução Sexuada
Prófase II
 Reaparecimento dos cromossomas e desaparecimento do
invólucro nuclear e nucléolos;
Formação do fuso acromático;
Ligação dos centrómeros às fibrilas.
Reprodução Sexuada
Metáfase II
 Os cromossomas dispõem-se no plano equatorial da célula
formando duas placas equatoriais.
Reprodução Sexuada
Anáfase II
 Rompimento dos centrómeros – ascensão dos cromossomas-
filhos;
Os cromossomas-irmãos são geneticamente diferentes devido
aos fenómenos de crossing-over.
Reprodução Sexuada
Telófase II
Os cromossomas-filhos atingem os polos;
Reaparecimento do invólucro nuclear e nucléolos;
Descondensação da cromatina.
Reprodução Sexuada
Citocinese
Quatro células-filhas haplóides,
com um cromossoma de cada par de
homólogos.
Reprodução Sexuada
Centrossoma
(com pares de centríolos)
Cromatídios
Quiasma
Fuso
Tétrada cromatídica
ou bivalentes
Invólucro
nuclearCromatina
Centrómero
Tétradas
alinhadas
Placa equatorial
Separação dos
cromossomas
homólogos
Os cromatídios
permanecem unidos
O par de cromossomas
homólogos divide-se
Cromossomas 
duplicados Os pares de cromossomas homólogos
(carmim e azul) trocam segmentos;
2n = 6 no exemplo
INTERFASE DIVISÃO I: Separação dos cromossomas homólogos
PRÓFASE I METÁFASE I ANÁFASE I
Reprodução Sexuada
TELÓFASE I E
CITOCINESE
PRÓFASE II METÁFASE II ANÁFASE II TELÓFASE II E
CITOCINESE
DIVISÃO II: Separação dos cromatídios
Anel
contráctil Os cromatídios
separam-se Formação de 4
células haplóides
Duas células haplóides
formadas; os cromossomas
ainda estão duplicados
Reprodução Sexuada
Visão global da 
meiose
Interfase
Par de cromossomas homólogos
numa célula diplóide parental
Replicação dos
cromossomas
Par de cromossomas homólogos replicados
Cromatídios
irmãos Célula diplóide com
os cromossomas
replicados
1
2
Separação
dos cromossomas
homólogos
Célula haplóide com os cromossomas 
replicados
Separação dos
cromatídios
Células haplóides sem os cromossomas replicados
Divisão I
Divisão II
Célula da linha germinativa
ANAFASE
I
II
METAFASE
I
PROFASE
I
II
II
Célula diplóide
Gâmetas haplóides
TELOFASE
I II
Como varia a 
quantidade de DNA 
durante a meiose
Reprodução Sexuada
Variação da quantidade de DNA no decurso da meiose:
Mitose e Meiose
(aspetos comparativos)
Reprodução Sexuada
MITOSE MEIOSE
Prófase
Cromossoma duplicado
(dois cromatídios-irmãos)
Replicação Replicação
Células parentais
(antes da replicação dos cromossomas)
Pontos de quiasma
(local do crossing-over) DIVISÃO I
PrófaseI
Tétradas formadas
pela sinapse dos
cromossomas homólogos
Metáfase
Cromossomas
posicionados na
placa metafásica
As tétradas
posicionam-se na
placa metafásica
Metáfase I
Anáfase I
Telófase I
Haplóide
n = 3
DIVISÃO II
Células-filhas
da meiose I
Os homólogos
separam-se
durante a
anáfase I;
os cromatídios
permanecem
juntos
Células-filhas da meiose II
n n n n
Os cromatídios separam-se durante a anáfase II
Anáfase
Telófase
Separação dos
cromatídios
durante a anafase
2n 2n
Células-filhas
da mitose
2n = 6
Mitose e Meiose – Quantidade de DNA
39
→ Tal como na mitose, a meiose é precedida por uma interfase, durante a qual, no
período S, a quantidade de DNA duplica por replicação (2Q – 4Q).
→ Depois a quantidade de DNA é reduzida: ocorre a primeira redução em anáfase I
devido à separação dos cromossomas homólogos (4Q – 2Q).
→ A segunda redução ocorre na anáfase II, após a divisão do centrómero, separando-
se os dois cromatídeos, que migram para pólos opostos (2Q – Q).
Mitose Meiose
Comparação entre Mitose e Meiose
Mitose Meiose
► Ocorre em células somáticas.
► Ocorre para a produção de gâmetas ou
esporos
► Origina duas células-filhas com o mesmo
número de cromossomas da célula-mãe.
► Origina quatro células-filhas com metade do
número de cromossomas da célula-mãe.
► A quantidade de DNA das células filhas é
metade da da célula-mãe.
► A quantidade de DNA das células filhas é 1/4
da da célula-mãe.
► Não há emparelhamento de cromossomas
homólogos nem fenómenos de crossing-over.
► Há emparelhamento de cromossomas
homólogos com possibilidade de crossing-over.
► A informação genética das células-flihas é
igual à da célula-mãe.
► A informação genética das células-filhas é
diferente entre si e da célula-mãe, devido à
separação aleatória dos cromossomas
homólogos e à ocorrência de crossing-over.
► O centrómero divide-se na anáfase. ► O centrómero só se divide na anáfase II.
► Só ocorre uma divisão.
► Ocorrem duas divisões sucessivas, sendo a
divisão II semelhante à mitose.
Atividade pág. 109
Exercícios pág. 109 
1. Em ambos os processos há, antecipadamente, a 
replicação do DNA nuclear; ocorre condensação dos 
cromossomas; o invólucro nuclear desagrega-se no 
início para se reorganizar no final; forma-se o fuso 
acromático que mobiliza os cromossomas. De uma 
forma geral, as células atravessam as mesmas etapas: 
prófase, metáfase, anáfase e telófase.
2. A mitose assegura o crescimento e renovação celular de 
seres vivos multicelulares, assim como a reprodução 
assexuada. A meiose é indispensável para a formação de 
gâmetas.
Reprodução Sexuada
Significado biológico da meiose:
Permite a formação de células haplóides.
 Responsável pelo fenómeno da recombinação genética:
- distribuição dos cromossomas ao acaso pelas células-
filhas;
- fenómenos de crossing-over.
Reprodução Sexuada
Distribuição dos cromossomas ao acaso pelas células-filhas:
Reprodução Sexuada
– Na metafase I, os pares de cromossomas homólogos (tétradas
cromatídicas) estão posicionados na placa equatorial e a
orientação de cada par de homólogos em relação aos pólos da
célula efectua-se ao acaso.
– Na anafase I, os pares de homólogos movem-se para pólos
opostos da célula e como cada par de homólogos se orienta
independentemente em relação aos outros pares, na primeira
divisão da meiose há uma distribuição ao acaso de cromossomas
maternos e paternos pelas célula-filhas.
– Na anafase II, os cromatídios separam-se.
Na segregação independente Cada par de cromossomas
homólogos maternos e paternos associam-se de um modo
independente de outros pares nas células-filhas.
Chave
Conjunto de cromossomas
maternos
Conjunto de
cromossomas
paternos
Possibilidade 1
Dois arranjos prováveis
dos cromossomas 
na metafase I
Possibilidade 2
Metafase II
Células-
-filhas
Combinação 1 Combinação 2 Combinação 3 Combinação 4
Recombinação genética
Combinações possíveis = 2n = 22= 4
Recombinação genética
Combinações possíveis = 2n = 23= 8
Sinapse - Corresponde ao emparelhamento de
cromossomas homólogos.
O crossing-over - Quebras ou trocas de segmentos entre
cromatídeos de cromossomas homólogos.
- Produz cromossomas recombinantes que transportam
genes derivados dos progenitores.
Reprodução Sexuada
Sinapses e Fenómenos de Crossing-over:
Profase I
da meiose
Cromatídios
não irmãos
Tétrada
Quiasma,
local do
crossing-
-overMetafase I
Metafase II
Células-
-filhas
Cromossomas recombinantes
Quiasma ou Pontos de
quiasma = pontos de
contacto onde ocorrem
sobrecruzamentos entre
cromatídeos de tétradas
cromatídicas.
Reprodução Sexuada
Sinapses e Fenómenos de Crossing-over:
50
Sinapses e Fenómenos
de Crossing-over:
A Fecundação também é uma Fonte de variabilidade 
genética:
• A união ao acaso dos dois gâmetas (masculino e
feminino), com combinações genéticas diferentes, vai
permitir novas e variadas associações de genes nos
descendentes.
Reprodução Sexuada
No Homem, um gâmeta recebe um homólogo de cada um dos 23
cromossomas.
– Como têm 23 pares de cromossomas:
• 223 combinações no óvulo ou do espermatozóide;
• 8,388,608 tipos possíveis de gâmetas;
• o número de possibilidades de diferentes combinações genéticas, 
por cada ovo formado, será 8,4 milhões x 8,4 milhões, ou seja, 70,6 x 
1012
3 pares de cromossomas
23 combinações
Reprodução Sexuada
Em Resumo:
Reprodução Sexuada
Mutações cromossómicas
São anomalias que ocorrem durante a meiose e
afetam o número ou a estrutura dos
cromossomas.
Reprodução Sexuada
Mutações Cromossómicas
Alteram o número
ANEUPLOIDIAS
Alteram a estrutura
•Delecção
•Duplicação
•Inversão
•translocação
Mutações 
Cromossómicas
Numéricas 
Mutações 
Cromossómicas
Estruturais 
Resultam de uma meiose anómala num dos
progenitores que produziu gâmetas com um
número anormal de cromossomas. Este erro na
meiose é chamado de não-disjunção.
MUTAÇÕES CROMOSSÓMICAS 
NUMÉRICAS
Reprodução Sexuada
• Há duas causas da não-disjuncão:
- Ambos os homólogos vão para a 
mesma célula-filha na meiose I (não 
separação dos cromossomas).
- Ambos os cromatídios vão para a 
mesma célula-filha na meiose II (não 
separação dos cromatídios).
Reprodução Sexuada
Causas da não disjunção
• A não-disjunção pode conduzir a dois tipos de anomalias 
cromossómicas.
– Na trissomia, está presente um terceiro cromossoma.
– Na monossomia, está ausente um cromossoma.
Reprodução Sexuada
Síndroma de Down 
(mongolismo ou trissomia 21)
► É causada pela não disjunção do
cromossoma 21 de um dos
progenitores.
► As principais características são:
baixa estatura, face achatada, olhos
oblíquos, língua grande,
malformações cardíacas e atrasos
mentais.
Síndroma de Turner (X0)
► É a única monossomia viável na espécie
humana, ocorrendo na proporção de 1/2500
a 1/10000.
► Esta doença afecta raparigas, que
normalmente apresentam dois cromossomas
X, mas no caso do Sindrome de Turner
herdam um cromossoma X da mãe, mas
nenhum cromossoma do pai. Este fenómeno
ocorre devido a uma não disjunção
cromossomal, durante a meiose, em que não
há separação dos cromossomas homólogos,
resultando, desse modo, num número
anormal de cromossomas nas células-filhas.
► O cariótipo representado por 45,X.
Sindroma de Klinefelter (XXY)
► As vítimas da Síndrome de Klinefelter, pessoas
do sexo masculino, têm um cromossomoa X
adicional (47,XXY), estatura elevada, algum
desenvolvimento do tecido mamário e testículos
pequenos.
► É um homem com características femininas (2
cromossomas X).
MUTAÇÕES CROMOSSÓMICAS 
ESTRUTURAIS
Reprodução Sexuada
No crossing-over:
- Pode ocorrer permuta anormal de segmentos entre cromossomas 
homólogos.
Reprodução Sexuada
Nos animais, as estruturas onde se produzem gâmetas
designam-se por gónadas:
-Gónada masculina = testículos, onde se formam os
gâmetas masculinos ou espermatozoides.
-Gónada feminina = ovários, onde são produzidos os
gâmetas femininos ou óvulos (ovócitos).
Diversidade de estratégias na reproduçãoSexuada
Nos animais podemos encontrar casos de
hermafroditismo (espécies monoicas) e
unissexualismo ( espécies dioicas ou gonocóricas):
(termos utilizados apenas nos animais)
– No hermafroditismo um indivíduo produz os dois
tipos de gâmetas. Pode ser suficiente
(autofecundação) ou insuficiente (fecundação
cruzada).
– No unissexualismo um indivíduo produz
unicamente um tipo de gâmetas.
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
Hermafroditismo suficiente 
A fecundação ocorre entre 
gâmetas provenientes do mesmo 
indivíduo.
Exemplo: Autofecundação na Ténia
É vantajosa em organismos imóveis ou 
isolados(parasitas), com dificuldade em 
arranjar parceira
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
Hermafroditismo insuficiente
► Embora hermafroditas, ocorre troca de esperma
(espermatozoides) entre os dois indivíduos - fecundação
cruzada. Apesar de cada animal ter os dois sexos, há
cruzamento entre eles.
Caracol Minhoca
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
• No unissexualismo a fecundação pode ser:
► Externa - Efetua-se em meio líquido. Machos e fêmeas
lançam os gâmetas para o meio aquático, onde os óvulos
são fecundados pelos espermatozoides.
Exemplos: peixes e rã.
► Interna - Efetua-se no interior do organismo da fêmea.
O macho deposita os espermatozoides no interior do
sistema reprodutor da fêmea, onde ocorre a
fecundação.
Exemplos: Homem.
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
Fecundação externa
► O macho abraça a fêmea, ajudando a libertação dos óvulos, que são fecundados na água
pelos espermatozóides libertados pelo macho.
Ovos
Rã
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
Eficácia da fecundação 
externa-
• sincronismo na libertação dos 
gâmetas
•Grande quantidade de gâmetas
•Moléculas específicas na 
membrana dos óvulos e 
espermatozoides ( só há 
fecundação entre gâmetas da 
mesma espécie)
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
Fecundação interna
– Importante para os seres vivos terrestres- os gâmetas não 
suportam a dessecação;
– Torna mais eficaz o processo reprodutivo.
Muitos animais usam
um pénis para depositar
o esperma nas fêmeas.
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
Paradas nupciais
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
76
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
PARADAS NUPCIAIS
Nas plantas, as estruturas onde se produzem gâmetas
designam-se por gametângios.
• Gametângio masculino (anterídio) - onde se formam
os gâmetas masculinos (anterozoides).
• Gametângio feminino (arquegónio) - onde são
produzidos os gâmetas femininos (oosferas).
• Existem plantas monoicas( possuem os dois sexos na
mesma planta) e dioicas.
Nas plantas a meiose origina esporos. Neste caso, ocorre
em estruturas denominadas esporângios.
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
Musgos e fetos
► Os anterozoides (gâmetas masculinos) produzidos nos anterídios dependem da
água da chuva para chegarem à oosfera (gâmeta feminino) que se encontra dentro
do arquegónio.
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
Estruturas produtoras de gâmetas nas plantas
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
Gimnospérmica - Pinheiro
► Nos pinheiros, existem cones masculinos, nos quais se produzem os grãos de
pólen, e cones femininos (as pinhas), que contêm os óvulos.
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
Agente polinizador-
vento(anemófila)
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
Célia Afonso 11º
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
Angiospérmicas – Plantas com flor
As flores
- São as estruturas das angiospérmicas especializadas na reprodução sexuada. –
São o local de formação dos gâmetas que permitem o desenvolvimento das
sementes.
 Sépalas, confinam a flor 
 Pétalas, coloridas para atrair os polinizadores
 Estames, produzem pólen
 Carpelos, produzem óvulos
Antera
Filete
Estigma
Estilete
Ovário
Carpelo
Pétala –
Corola
Receptáculo
Óvulo
Sépala - Cálice
Estame
Perianto = cálice + Corola
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
• Os grãos de pólen produzidos nas anteras e os óvulos
existentes no interior dos ovários são os intervenientes
na reprodução das plantas com flor.
• Para que ocorra reprodução é necessário que se
verifique a polinização (transporte dos grãos de pólen
para os órgãos femininos) que pode ser:
- Direta - Os órgãos femininos são da mesma flor;
- Cruzada - Os órgão femininos são de outras plantas da
mesma espécie. Maior variabilidade genética.
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
Agentes de polinização
Aves
Insetos (entomófila)
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
Agentes de polinização
Insetos (entomófila) Aves
A fecundação ocorre no interior
dos óvulos e, após fecundação, a
partir da flor forma-se o fruto.
- Os óvulos originam as sementes.
- As paredes do ovário
desenvolvem-se formando
o pericarpo que envolve
as sementes.
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
Tanto nas Angiospérmicas como nas
Gimnospérmicas a fecundação é
independente da água o que permite
uma melhor adaptação ao ambiente
terrestre.
Fruto – tipicamente, consiste no ovário maduro (pericarpo e
as sementes).
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
Os frutos ajudam na dispersão das sementes.
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
Variedade de dispersão de sementes
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
Diversidade de estratégias na reprodução 
Sexuada
Em resumo: