Biologia-A09

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Instituto Universal Brasileiro Educação de Jovens e Adultos a Distância BRASILEIRO Curso a distância de: SUPLETIVO PREPARATÓRIO ENSINO MÉDIO 1° Série BiologiaENSINO MÉDIO SÉRIE BIOLOGIA AULA 9 CITOLOGIA DIVISÃO CELULAR: MEIOSE MEIOSE Vimos que na mitose número de cromossomos das células se mantém constante. A meiose, no entanto reduz à metade o número de cromossomos; em essência, ela consta de duas divisões nucleares para uma única divisão cro- mossômica, resultando deste processo quatro núcleos haplóides (n), a partir de um núcleo diplóide (2n). Esse processo ocorre em todos os organismos que se reproduzem formando as células reprodu- toras ou gametas, que têm a metade do número de cromossomos existentes nas células somáticas. A meiose efetua-se por meio de duas divisões, designadas por divisão I e divisão II, sendo a divisão precedida pela intérfase. Como na mitose, essas divisões podem ser efetuadas em 4 fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase. A meiose é importante porque permite manter constante o número de cromossomos da espécie. É uma divisão reducional porque reduz à metade o número de cromossomos, permitindo obter células haplóides (n) a partir de uma célula diplóide (2n). Além disso, a meiose permite a troca de pedaços entre os cromossomos homólogos, favorecendo novas combi- nações entre os genes (processo conhecido como "crossing-over" ou permutação). Novas combinações entre os genes possibilitam o desenvolvimento de novas características, que podem ser benéficas ou não para ser vivo, garantindo no entanto, uma diversidade entre o seres. Etapas da Meiose Para facilitar estudo, a meiose é assim dividida: Leptóteno Zigóteno Prófase I Paquíteno Diplóteno Diacinese Divisão I Metáfase Anáfase Telófase MEIOSE Prófase Metáfase Divisão II Anáfase II TelófaseDivisão I da Meiose a) Prófase É uma fase bastante prolongada, envolvendo cinco estágios: leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese. Nucléolo Leptóteno Corresponde ao início da meiose. Os cromosso- Carioteca mos se apresentam em filamentos muito longos e delgados. LEPTÓTENO Apresentam numerosos cromômeros, de diferen- Centrômero tes tamanhos e facilmente observáveis. nucléolo se apresenta bem visível. Apesar de os cromossomos terem se duplicado durante a intérfase, essa duplicação não é visível. Cromômero Zigóteno Neste tem início o pareamento de cromossomos homólogos, isto é, dois cromossomos semelhantes se loco- movem um em direção ao outro e formam pares ou cromossomos bivalentes. Lembremo-nos de que a célula que iniciou a meiose é uma célula diplóide e, portanto, possui pares de cromossomos homólogos. (Cromossomos homólo- gos são aqueles de mesmo conjunto hereditário, um ZIGÓTENO materno e o outro paterno, ou seja, aqueles onde os genes que determinam um mesmo caráter hereditário ocupam um mesmo lugar ou "locus"). processo de pareamento dos cromossomos homólogos é também chamado de sinapse. Nesse estágio, os cromossomos já emparelhados se tornam curtos e grossos. Nota-se então, que os cromossomos estão duplicados, tendo cada cromos- Cromátides-irmäs somo duas cromátides. Verifica-se pois, que os cro- mossomos homólogos duplicados e pareados, formam uma tétrade. As duas cromátides provenientes de um mesmo cromossomo são denominadas cromátides- sendo estas homólogas às cromátides do outro PAQUÍTENO Cromátides homólogas cromossomo. A duplicação de cada cromossomo homólogo, originando duas ocorreu na intér- fase e agora é bem visível. Tétrades Diplóteno Ocorrem quebras nas cromátides homólogas, à mesma altura, havendo troca e fusão de segmentos, ou seja, uma parte de uma cromátide homóloga se solda à outra cromátide homóloga. (processo do "crossing- ponto onde ocorre a fratura das cromátides é DIPLÓTENO over", com troca de pedaços entre cromátides chamado de quiasma; é através dele que as cromáti- homólogas) des fazem trocas de genes. Esse processo se chama "crossing-over", permutação ou ainda recombina- ção. É de vital importância genética, conse-quência dele, as duas cromátides de um mesmo cromossomo ficam geneticamente diferentes e, portanto todas as qua- tro cromátides de uma tétrade são geneticamente diferentes. Ainda nessa etapa, inicia-se o afastamento dos cromossomos homólogos, que é dificultado pelo quiasmas. Diacinese Os cromossomos homólogos continuam seu afastamento, que é lento devido aos quiasmas (regiões onde houve quebra e troca de pedaços entre as cromátides homólogas). Uma cromátide escorrega sobre outra e os quiasmas vão seguindo em direção as extremidades dos cromossomos. Este fenômeno é conhecido como terminalização dos quiasmas. Finalmente, os cro- DIACINESE mossomos homólogos se libertam. As cromátides ho- mólogas apresentam pedaços trocados em conse- qüência do Está terminada a prófase I. Terminalização Cromossomos dos quiasmas homólogos separados Metáfase I As tétrades arranjam-se na região equatorial da célula. Em cada cromossomo duplicado, as estão unidas pelo centrômero. Os cromossomos homólogos prendem-se às fibras do fuso, através do centrômero. É sempre na metáfase que os cromossomos atingem espiralização máxima, tornando-se portanto, mais visíveis. Fibra presa ao centrômero METÁFASE I Anáfase I A fibras do fuso se encurtam, em direção aos pólos opostos da célula. Em ocorre a separação dos cromossomos que constituem o par de homólogos. É interessante notar que há a separação dos cromossomos homólo- gos, mas os centrômeros não se dividem, como ocorre na divisão por mitose. ANÁFASE ITelófase É a etapa final da Divisão I da Meiose, com formação de dois novos núcleos, através da reconstituição da cariote- ca em volta de cada grupo de cromossomos. Ocorre também a citocinese, ou divisão do citoplasma. Temos agora duas células, cada uma com a metade do número de cromossomos da célula-mãe inicial. Trata-se então, de uma divisão reducional, isto é, com redução do número de cromossomos à metade. TELÓFASE I Carioteca Estrangulamento da membrana plasmática 2 Células-filhas DIVISÃO II DA MEIOSE Nesta divisão, número de cromossomos permanece constante nas células-filhas, em relação à célula-mãe. Trata-se então, de uma divisão equacional. Repare que iniciamos a meiose usando como exemplo uma célula diplóide, com 2n = 4. Naquela célula tínhamos dois pares de cromossomos homólogos. No final da divisão II da meiose que veremos a seguir, obtém-se quatro células haplóides, cada uma com n = 2. Estas células haplóides são os gametas ou células reprodutoras. A divisão II da meiose também é dividida em prófase, metáfase, anáfase e telófase. Prófase II A carioteca desaparece. Os cromossomos estão duplicados e espiralizados e não apresentam diferenças mor- fológicas em relação à fase anterior. Aparece fuso de fibras. Esta é uma fase muito rápida. A formação do fuso de fibras é perpendicular ao eixo do fuso formado na divisão anterior. Metáfase II Cada cromossomo duplicado prende-se às fibras do fuso, pela região do centrômero, posicionando-se no equador da célula. METÁFASE IIAnáfase II Os centrômeros se dividem, as fibras do fuso encurtam e separam as cromátides. Cada cromátide agora, passa a chamar-se de cromossomo-filho. Eles dirigem-se para pólos opostos da célula. ANÁFASE II Telófase Formam-se dois núcleos completos em cada uma das duas células. Depois, divide-se o citoplasma, como na mitose, reorganizando-se a carioteca e o nucléolo. Dessa forma, resultam quatro células-filhas haplóides, geneticamente diferentes. Os núcleos dessas-células haplóides podem possuir cromossomos que provêm de cromátides que sofreram uma ou mais permutações, e dessa forma apresentam segmentos de origem paterna e materna; em caso de se originarem de cromátides que não sofreram alteração no processo do "crossing-over" são totalmente de origem paterna ou de origem materna. TELÓFASE II Cariocinese e Citocinese 4 Células-filhas (haplóides: n = 2) Variabilidade Gênica É conveniente relembrar que o zigoto ou célula-ovo (primeira célula de um ser pluricelular) é uma célula diplóide. Nela, os cromossomos semelhantes formam pares e por isso são chamados de cromossomos homólogos. Em um par de cromossomos homólogos, um cromossomo é proveniente da mãe e outro cromossomo do par érecebido do pai, no momento da fecundação. zigoto passa então por sucessivas mitoses e todas as células resultantes de cada mitose também apresentam pares de cromossomos homólogos. Porém quando um ser amadurece sexualmente, certas células diplóides passam a se dividir por meiose, com a finalidade de produzir as células reprodutoras ou gametas. Assim, nos animais, o gameta feminino é o óvulo e o gameta masculino é do espermatozóide. Na meiose ocorre pareamento e separação dos cromossomos homólogos (divisão da meiose) e, em seguida, separação das cromátides que passam a ser chamadas de cromossomos-filhos (divisão II da meiose). Assim, graças à separação dos cromossomos homólogos, os 4 gametas formados na meiose podem receber cro- mossomos provenientes do pai, cromossomos provenientes da mãe e ainda, cromossomos formados por pedaços de cromossomos do pai e da mãe, graças ao "crossing-over" ou permutação gênica ocorrida na meiose. Já sabemos que os cromossomos são portadores dos genes. Então, é fácil concluir que se há quebra, troca e fusão de pedaços entre cromátides, também há troca de genes, carregados por estes pedaços. Todo este processo per- mite então, o aparecimento da variabilidade genética e portanto, variabilidade de características num ser vivo, em relação aos seus pais. 1 3 2 Formação de um quiasma "crossing-over" 1 Pareamento dos cromossomos homólogos, ocorrência de "crossing-over", com troca de pedaços entre as 3 2 cromátides homólogas. Separação das duas delas Separação dos cromossomos apresentando pedaços do cromossomo Obs: Símbolo quer dizer masculino (pai). homólogos. paterno e materno. Símbolo quer dizer feminino (mãe). (Divisão da Meiose) (Divisão II da Meiose) EXERCÍCIOS PARA VOCÊ ESTUDAR 1. Escreva (V) para as afirmações Verdadeiras e (F) pa- corretamente a frase abaixo. ra as afirmações Falsas, em relação à meiose. Durante a Meiose, ocorrem quebras e trocas de segmen- (V) A meiose é importante pois permite manter cons- tos entre cromátides homólogas na fase. tante o número de cromossomos da espécie. a) Metáfase (F) A meiose produz células-filhas com igual número de b) (X) Diplóteno cromossomos da c) ) Metáfase ( (V) A meiose produz células haplóides a partir de uma d) ) Paquíteno célula diplóide. (V) A meiose é importante pois permite troca de pedaços 3. Assinale com um (X), a única alternativa que completa entre as cromátides homólogas, possibilitando novas com- corretamente a frase abaixo. binações genéticas. processo descrito no exercício anterior, sobre a quebra e A seguir, assinale a alternativa que indica a seqüência troca de pedaços entre cromátides homólogas, chama-se: correta. a) (X) crossing-over a) ( b) ( ) pareamento b) c) sinapse c) d) ( ) duplicação d) 4. Assinale com um (X), a única alternativa que completa 2. Assinale com um (X), a única alternativa que completa corretamente a frase abaixo.Durante a meiose, a separação dos cromossomos (F) Na meiose, ocorre uma duplicação dos cromosso- homólogos acontece durante a seguinte fase. mos e uma divisão (V) processo da permutação ou crossing-over aumen- a) Intérfase ta a variabilidade genética. b) ( ) Diplóteno (V) Após a Meiose há quatro células-filhas, c) (X) Anáfase d) ( ) Anáfase Em seguida, assinale a alternativa que indique a cia correta: 5. Escreva (V) para as afirmativas verdadeiras e (F) para as sobre processo total da b) Na meiose, ocorre uma duplicação dos cromosso- c) mos e duas divisões celulares. d) EXERCÍCIOS PARA VOCÊ RESOLVER 1. Assinale a única alternativa que complete correta- 3. (U.F.AL) Na meiose, a divisão do centrômero e a mente a frase abaixo: migração das ocorrem na: Na espécie humana, número diplóide de cromossomos a) anáfase é 46. Nos gametas masculinos bem b) ( ) anáfase como nos gametas femininos (óvulos), encontraremos c) I a) ( ) 46 cromossomos b) ( ) 23 cromossomos d) ( ) c) ( ) 92 cromossomos e) telófase d) ( ) 11 cromossomos e meio. 4. A terminalização dos quiasmas ocorre durante o 2. Na a separação dos cromossomos homólo- período: gos ocorre na: a) a) ( ) I. b) ( ) b) ( ) anáfase I. c) paquiteno. c) ( ) II. d) ( ) telófase I. d) ( ) CHAVE DE RESPOSTAS 1. Assinale a única alternativa correta que complete a 3. (U.F.AL) Na meiose, a divisão do centrômero e a frase abaixo: migração das ocorre na: Na espécie humana, número diplóide de cromossomos a) anáfase é 46. Nos gametas masculinos bem como nos gametas femeninos encontraremos b) (X) anáfase II a) 46 cromossomos c) ( ) b) (X) 23 cromossomos d) metáfase c) ( ) 92 cromossomos e) ( ) telófase d) 11 cromossomos e meio 2. Na meiose, a separação dos cromossomos homólo- 4. A terminalização dos quiasmas ocorre durante gos ocorre na: a) leptóteno. a) metáfase I. b) ( ) b) (X) anáfase I. c) ( ) c) ( ) anáfase II. d) (X) diacinese. d) ( ) telófase I.