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O Ciclo Celular - Meiose GENÉTICA ANIMAL 1 Seropédica - RJ Ministério da Educação Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde Departamento de Genética Objetivo da aula ▪Entender a Meiose, ▪Diferenciar a meiose I da II, ▪Influência da meiose na diversidade, ▪Gametogênese. 2 Recordar é viver... A reprodução sexuada está associada a um mecanismo que reduz pela metade o número de cromossomos. 3 Meiose Meiose é palavra derivada do grego que significa “diminuição”, consiste em um processo que reduz o estado diploide para o estado haploide, isto é, reduz a metade o número de cromossomos de uma célula. 4 Meiose Como existem duas divisões são produzidas quatro células. A meiose ocorre apenas em células diploides, e as células resultantes são haploides. Assim, o resultado final da meiose é 2n n + n + n + n 5 Meiose ▪É um tipo de divisão celular em que óvulos e espermatozoides são produzidos. ▪Envolve uma redução da quantidade de material genético. ▪Compreende duas fases de divisões sucessivas do núcleo com somente uma rodada de replicação de DNA. 6 Meiose ▪n= gameta → 2n= zigoto ▪Um célula diploide é formada por cromossomos homólogos. ▪Pares diferentes formam cromossomos heterologos. ▪Durante a meiose os cromossomos homólogos se associam. 7 Meiose ▪Finalidades: Produção de gametas em animais e esporos nas plantas. ▪Divisão I: separação dos cromossomos homólogos. ▪Fazes da meiose I: Prófase (Leptóteno, Zigóteno, Paquíteno, Diplóteno, Diacinese), Metáfase, Anáfase, Telófase. 8 Meiose ▪Intercinese: fase de repouso, pode ou não existir. ▪Divisão II: separação das cromátides irmãs. Semelhante a mitose. ▪Fazes da meiose II: Prófase, Metáfase, Anáfase, Telófase. ▪Citocinese – divisão citoplasmática. 9 Meiose Prófase 1: A cromatina condensada foi duplicada. Cada cromossomo consiste de duas associações de cromátides irmãs. 10 Prófase I Leptóteno - Os cromossomos, devido à sua espiralização, ficam visíveis. Apesar de duplicados desde a interfase, aparecem ainda como filamentos simples, bem individualizados. 11 Prófase I Zigóteno - Os cromossomos homólogos se atraem, emparelhando-se. Este pareamento é conhecido como sinapse e ocorre ponto por ponto. O pareamento de cromossomos homólogos não ocorre na mitose. (zigonema) 12 Prófase I Paquíteno - Aqui, cada cromossomo aparece constituído por duas cromátides. Os 2 homólogos pareados mostram então 4 filamentos, cujo conjunto chamamos tétrade ou bivalentes. (paquinema) 13 Prófase I Diplóteno ou diplonema: Nesta fase (ou talvez ainda no paquíteno) podem ocorrer quebras em regiões correspondentes das cromátides homólogas; em seguida, os pedaços quebrados soldam-se em posição trocada (crossing over). 14 Prófase I Diplóteno ▪Crossing-over: ou permuta, aumenta a variabilidade das células formadas. Os homólogos se afastam, permanecendo em contato em alguns pontos chamados quiasmas. Os quiasmas representam as regiões em que houve a troca de pedaços. 15 Prófase I Diacinese: Os cromossomos condensam ainda mais, a membrana nuclear se rompe e um fuso se forma. Os cromossomos ainda unidos pelos quiasmas seguem até o plano central da célula. 16 Meiose I Metáfase 1: Cromossomos homólogos pareados alinhados na região equatorial, seguem em direção aos polos opostos dos fusos. 17 Meiose I Metáfase 1: Os quiasmas que unem os bivalentes deslizam dos centrômeros em direção as extremidades dos cromossomos. 18 Meiose I Anáfase 1: Os cromossomos pareados separam-se, disjunção cromossômica. 19 Meiose I Telófase 1: o fuso se desfaz, as células filhas são separadas por membranas, os cromossomos são descondensados e um núcleo se forma. 20 Meiose I Telófase 1: Em algumas espécies, a descondensação do cromossomo é incompleta, os núcleos filhos não se formam e as células filhas avançam imediatamente para a segunda divisão meiótica. Possui número haploide de cromossomos, mas ainda tem duas cromátides irmãs que podem não ser mais idênticas. 21 Meiose II Prófase 2: Os cromossomos se condensam e se fixam em um novo fuso. 22 Meiose II Metáfase 2: As cromátides se deslocam para a região equatorial. 23 Meiose II Anáfase 2: Os centrômeros se dividem e as cromátides irmãs migram separadamente cada uma para um polo. (disjunção de cromátides) 24 Meiose II Telófase 2: As cromátides separadas, (cromossomos) reúnem-se nos polos e surgem os núcleos filhos. 25 Meiose II Citocinese: 26 Meiose II ▪A meiose II é semelhante a mitose. ▪Se completa a divisão celular. ▪São obtidas quatro células haploides. ▪As células produzidas não são idênticas. ◦ Um cromossomo vem do pai outro da mãe; ◦ Troca de material por crossing over. 27 28 Resumo Inicio: dois homólogos; Replicação: duas díades; Pareamento: tétrade; Primeira divisão: uma díade para cada célula-filha; Segunda divisão: uma cromátide para cada célula- filha; 29 Representação simplificada 30 Divisão nuclear ao nível de DNA 31 Gametogênese A formação dos gametas e de sua participação no processo de formação de nova vida começaram a ser devidamente esclarecidos, a partir da segunda metade do século XIX. 32 Gametogênese Investigações microscópicas eletrônicos. Anatomia e a fisiologia dos gametas → mecanismos envolvidos na fecundação do óvulo → transformação em zigoto e posterior desenvolvimento. 33 Espermatogênese 34 CÉLULAS GERMINATIVAS (2n) Período germinativo Período de crescimento Período de maturação Período de diferenciação Mitoses 2n Mitose 2n 2n Meiose n n nnnn n n n n 2n Crescimento sem divisão celular ESPERMATOGÔNIA (2n) ESPERMATÓCITO I (2n) ESPERMÁTIDE (n) ESPERMATOGÔNIA (n) ESPERMATÓCITO II (n) Espermatogênese Espermatogônias (2n) Espermatócito II (n) Espermatócito I (2n) Espermátide (n) Espermatozoide (n) 35 Células germinativas (2n) 2n 2n 2n Crescimento sem divisão celular 2n n n n n n n 2n MITOSE MEIOSE I MEIOSE II Período germinativo Período de crescimento Período de maturação OVOGÔNIA (2n) OVÓCITO I (2n) OVÓCITO II (n) e Corpúsculo Polar (n) Corpúsculos Polares (n)ÓVULO (n) OVOGÔNIA (2n) São formados eventualmente 36 Ovulogênese Ovulogênese 37 oogônios (2n) ovócito I (2n) 1º glóbulo polar (n) glóbulos polares (n) 2º glóbulo polar (n) óvulo (n) ovócito II (n) Ponto essencial Em mamíferos, uma célula produzida por meiose feminina torna-se o ovócito, enquanto todas as quatro células da meiose masculina tornam-se espermatozoides. 38 fecundação organismo diploide (2n) Esquema da gametogênese animal e da fecundação meiose meiose organismo diploide (2n) organismo diploide (2n) gametas haploides (n) gametas haploides (n) Gametogênese e fecundação 39 Ciclo de vida de alguns organismos genéticos 40 Considerações Finais 41 Bibliografia 42 ANTHONY JF GRIFFITHS et. al. – Introdução a Genética. 9ª. Ed. São Paulo: Guanabara Koogan, 2010. cap. 2. p. 35-41. ARMADA, J. L.; SILVA, H. D. & AZEVEDO, P. C. N. 2009. Conceitos Básicos de Genética Animal. Editora Armada, Rio de Janeiro. 166 p. SNUTAD, D. P. e SIMMONS, M. J. Fundamentos da Genética. 6ª Ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013. cap. 2, 17-34, 739 p.
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