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Tema 4.2 – Divisão Celular (cont.) Conteúdo: - Meiose - Descrição geral da meiose - Alterações bioquímicas na meiose - Comparação entre mitose e meiose - Relação da meiose com a gametogénese Objectivos educacionais: No presente capítulo o estudante deve ser capaz de: 1 – Definir a divisão celular meiótica e onde ocorre. 2 – Compreender a importância da divisão celular meótica 3- Definir os gâmetas e identificá-los 4- Analisar todas as fases de divisão celular miótica. 5- Explicar os conceitos de: - Complexo sinaptonémico - Recombinação genética - Quiasma / sinápses 6- Avaliar as alterações bioquímicas que ocorrem na meiose 7- Comparar a divisão celular mitótica da divisão celular meiótica. Consiste em: • Somente de uma duplicação do material genético (ADN) • E duas divisões celulares sucessivas (meiose I e II). Meiose É Tipo especial de divisão celular, que ocorre nas células germinativas (sexuais) de organismos de reprodução sexuada. ―> Progénie de origem biparental •Inicia com uma célula diploide e termina em 4 células haploides geneticamente diferentes entre si. É importante para produção de gâmetas (células sexuais), que ficam com no de cromossomas reduzido à metade ―> células haplóides. Ex: Óvulo / espermatozóide Espermatozóides Óvulo Tipo de gâmeta Lugar de formação Processo Óvulo Ovário Ovogénese Espermatozóide Testículos Espermatogénese 1ªDivisão Meiotica: Profase I Metafase I Anafase I Telofase I Leptoteno Zigoteno Paquiteno Diploteno Diacinese Intercinese 2ªDivisão Meiotica: Profase II Metafase II Anafase II Telofase II Estágios Sucessivos da meiose Descrição Geral: Meiose I Divisão reducional: Sao formadas 2 células haploides a partir de uma diploide Obteção do numero de cromossomas haploiide, mas com conteudo de DNA ainda duplicado É longa Os cromossomas condensam-se continuamente. compreende as 5 fases seguintes: Leptoteno Zigoteno Paquiteno Diploteno Diacinese MEIOSE I Prófase I • Aumenta o grau de compactacao da cromatina (cromossomas se condensam e se tornam visíveis). •Os cromossomas formados por 2 cromátides-irmãs (2 moleculas de DNA identicas). •Ao microscópio se vêem como espessamentos com forma de missangas denominadas cromômeros •O Nucléolo vai desaparecendo. 1.1. Leptoteno: Complexo sinaptonêmico (CS) Estrutura protéica que se encontra entre os cromossomas homólogos pareados e tem: - 2 braços laterais (forma-se no leptoteno) - 1 braço medial (forma-se no acto do pareamento). Paquiteno= troca de seguimentos com material genético •Recombinação ou crossing-over: Troca de segmentos com material genético entre cromátides de pares homólogos. Quiasmas: Pontos de troca de material genético entre cromossomas homólogos, que se tornam visíveis quando os cromossomas começam a separa-se, no diploteno. Os cromossomas pareados iniciam a sua separação, permanecendo ligados nos pontos dos quiasmas. Quiasmas: Pontos de troca de material genético entre cromossomas homólogos, que se tornam visíveis quando os cromossomas começam a separa-se, no diploteno. •As 4 cromátides da tétrade tornam-se visíveis • Desaparece o CS. •É a fase mais demorada da profase I. Ex: Os ovocitos na mulher 1.4- Diploteno: 1.5- Diacinese: Cromossomos atingem condensação máxima Aumenta a separação dos homólogos e a compactação da cromatina. No fim deste estágio, os homólogos estão somente ligados pelos pontos dos quiasmas. MEIOSE I Metafase I Membrana nuclear desaparece Forma-se o fuso Os microtúbulos do fuso mitótico ligam-se aos cinetócoros dos cromossomas homólogos, que ainda estão unidos pelos quiasmas, alinhando-se na placa equatorial. Occorre a separação dos pontos de quiasmas (Disjunção) Cada cromossoma (par de cromátides) migra para pólos opostos O número de cromossomos é reduzido a metade = haplóide Os conjuntos materno e paterno originais são separados em combinações aleatórias Anáfase I é a etapa mais propensa a erros chamados de não-disjunção (par de homólogos vai para o mesmo pólo da célula) MEIOSE I Anafase I MEIOSE I Telofase I • Os 2 conjuntos haplóides de cromossomos se agrupam nos pólos opostos da célula • Reorganização do nucléolo, descondensação da cromatina e formação do envoltório nuclear • Dá-se a clivagem do citoplasma e a individualização das 2 células-filhas, com 2n de cromossomas. • Célula divide-se em 2 células-filhas com 23 cromossomos cada, 2 cromátides em cada cromossomo, = conteúdo 2C de DNA em cada célula-filha • Citoplasma é dividido de modo igual entre as duas células filhas nos gametas formados pelos homens MEIOSE I Citocinese Meiose I 18 É uma ineterfase intermediária e curta. Onde não há duplicação do ADN. Finda esta curta interfase as 2 células-filhas recém formadas iniciam a 2ª divisão meiotica com a seguinte senquência: • Profase II: • Metafase II: • Anafase II: Quebra dos centrómeros e migração de cada cromátide para o seu polo. • Telofase II: Formação de 4 células-filhas cada uma com n cromossomas (haplóides) e reconstituição das células. Intercinese: MEIOSE II • Semelhante à mitose comum, diferença = número de cromossomos da célula que entra em meiose II é haplóide • O resultado final são 4 células haplóides, cada uma contendo 23 cromossomos com 1 cromátide cada (divisão equacional) MEIOSE II Prófase II • Compactação da cromatina • Desaparecimento da membrana nuclear • Microtúbulos se ligam aos cinetócoros e começam a mover os cromossomos para o centro da célula MEIOSE II Metáfase II • Os 23 cromossomos com 2 cromátides cada se alinham na placa metafásica MEIOSE II Anáfase II • Separação centromérica • Cromátides-irmãs separam-se e migram para os pólos opostos MEIOSE II Telófase II • Reorganização do núcleo • Formam-se 4 celulas haploides e recombinantes MEIOSE II Citocinese • 4 células com número de cromossomos e conteúdo de DNA haplóide (23 cromossomos e 1C de DNA) Meiose II 26 27 Meiose completa Comparação entre mitose e meiose Mitose Meiose - Ocorre em todas as células somáticas - Ocorre somente nas células germinativas - Há uma replicação do ADN, seguida de uma divisão celular - Há uma replicação do ADN, seguida de duas divisões celulares - O resultado são 2 células-filhas com no diplóide de cromossomas - O resultado são 4 células-filhas com no haplóide de cromossomas - A síntese do ADN ocorre no período S, seguido de uma fase G2 previamente a divisão celular - Há um período pré-meiótico de síntese de ADN, mais longo que na mitose. Sendo a fase G2 muito curta ou quase inexistente. - Cada cromossoma actua individualmente - Há o pareamento meiótico na 1ª divisão meiótica - É mais curta (1 -2 horas) - É mais longa (homem = dias e na mulher = anos) 29 Gametogénese A meiose é importante para a produção de gâmetas (células sexuais), que ficam com no de cromossomas reduzido à metade ―> células haplóides. Ex: Óvulo / espermatozóide Tipo de gâmeta Lugar de formação Processo - Óvulo - Ovário -Ovogénese - Espermatozóide -Testículos - Espermatogénese Espermatozóides Óvulo Espermatogénese • Processo através do qual são formados os gâmetas masculinos (espermatozóides) nos organismos animais, de reprodução sexuada. 1 – O processo começa com a multiplicação por mitoses das células chamadas Espermatogónias (2n) 2 – As espermatogónias desenvolvem-se, submetem-se a profase da meiose I, onde se transformam em espermatócitos primários ou de 1ª ordem (Espermatogónias P. Meiose I . espermatócitos primários) 31 3- Os espermatócitos primários fazem a meiose I completa e se transformam emespermatócitos secundários (2n). • Espermatócitos 1os meioe I completa = espermatócitos 2os 4- Os espermatócitos secundários sofrem a 2ª divisão meiotica completa transformando-se em espermátide (n). • Espermatócitos 2os meioe II completa = espermátides 5 – As espermátides sofrem metamorfoses e se transformam num espermatozoíde maduro, este último processo é denominado de espermiogénese. • Espermátides metamorfoses = espermatozoíde 32 Ovogénese • Processo através do qual são formados os gâmetas femininos (óvulos) nos organismos animais, de reprodução sexuada. 1 – O processo começa com a multiplicação por mitoses das células chamadas ovogónias (2n). 2 – As ovogónias desenvolvem-se, submetem-se a profase da meiose I, onde se transformam em ovocitos primários. • ovogónias P. Meiose I = ovocitos primários 33 3- Os ovocitos primários fazem a meiose I completa e formam: - 1 ovocitos secundários (2n). - 1 cropúsculo polar 4- O ovocito secundário e o corpúsculo polar sofrem a 2ª divisão meiotica completa transformando-se em: - 1 óvulo (n). - 3 corpúsculos polares 34 Espermatogénese Ovogénese 35 Espermatócito primário
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